專利名稱：一種并聯(lián)式大功率充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動汽車充電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種并聯(lián)式大功率充電裝置。
背景技術(shù)：
目前，人們?nèi)找嬷匾暛h(huán)境的保護和能源的有效、合理使用。因此，高效、節(jié)能、環(huán)保的純電動汽車已經(jīng)成為汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢。但是，純電動汽車的充電過程與傳統(tǒng)燃油車的加油過程相比，耗時顯然過于冗長，這是阻礙純電動汽車發(fā)展的瓶頸之一。當(dāng)一輛純電動豪華大巴或公交大巴在行駛完一天后進行充電，利用一臺100A 200A的充電機進行充電，基本耗時大約在2 4小時，這是由于目前具有穩(wěn)定性能的充電機難以生產(chǎn)制作，高于200A的充電機，其穩(wěn)定性就很難再提升，甚者，充電機所需的電壓等級在600V 800V之間，其單機功率是很大的。由于如此大的功率，滿負荷運行一般需要數(shù)小時，顯然充電機單機承受的能力是面臨著挑戰(zhàn)，充電機單機的長期穩(wěn)定性是有很大的難度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種并聯(lián)式大功率充電裝置，能夠滿足快速充電的需求，將數(shù)小時的充電時間縮短為幾十分鐘的時間。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種并聯(lián)式大功率充電裝置，包括主控制器和η個單組模塊，所述的η個單組模塊相互并聯(lián)；所述的η個單組模塊的輸入端與直流母線相連，輸出端與充電輸出線相連；所述的主控制器通過光纖分別與所述的η個單組模塊建立通訊；所述的單組模塊由光纖驅(qū)動裝置進行驅(qū)動；所述的光纖驅(qū)動裝置由FPGA芯片控制，η > 2。所述的直流母線與AC/DC電源模塊的輸出端相連；所述的AC/DC電源模塊的輸入端與交流母線相連。所述的單組模塊為由反激變換器構(gòu)成的DC/DC電源模塊。所述的主控制器由FPGA芯片和DSP芯片組成。所述的主控制器通過光纖、串行接口或CAN總線與電池管理系統(tǒng)相連。所述的主控制器還設(shè)有無線通訊模塊。所述的主控制器還設(shè)有儲存模塊，并與打印設(shè)備相連。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果本實用新型采用了并聯(lián)模組的方式，以降低單機額定功率換取增加系統(tǒng)總體的穩(wěn)定性，同時增加充電機總體功率，在滿足額定電壓600V 800V的條件下，單機的額定輸出電流為30 100A;在10個(或更多)單機相并聯(lián)的充電機中，其總輸出電流為300 1000A(或更高)。在這樣的配置狀態(tài)，就滿足了快速充電的需求，將數(shù)小時的充電時間縮短為幾十分鐘的時間。本實用新型采用了光纖驅(qū)動和FPGA內(nèi)置可調(diào)邊沿的方法，將輻射干擾抑制在允許范圍，通過可控的FPGA參數(shù)因子的調(diào)節(jié)，以使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到強化，最終使穩(wěn)定的并聯(lián)輸出得以實現(xiàn)。

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是實施例1中單組模塊的電路原理圖；圖3是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1本實施例涉及一種并聯(lián)式大功率充電裝置，如圖1所示，包括主控制器1和10個單組模塊2，所述的10個單組模塊2相互并聯(lián)；所述的10個單組模塊2的輸入端與直流母線3相連，輸出端與充電輸出線4相連；所述的主控制器1通過光纖分別與所述的10個單組模塊2建立通訊；所述的單組模塊2由光纖驅(qū)動裝置進行驅(qū)動；所述的光纖驅(qū)動裝置由 FPGA芯片控制。其中，單組模塊可以根據(jù)實際應(yīng)用需要進行添加。其中，主控制器為帶有彩色觸摸屏的控制器，由FPGA芯片和DSP芯片組成，并通過光纖、串行接口或CAN總線與電池管理系統(tǒng)相連，從而可以采用RS232規(guī)約或CAN規(guī)約接收從電池管理系統(tǒng)來的充電需求。需要說明的是主控制器還可以用來接收任意的儲能系統(tǒng)提出的充電需求。同時，主控制器還對10個單組模塊實現(xiàn)功率能量分配控制，其信號的傳遞是通過串聯(lián)式光纖通訊構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的，S卩10個單組模塊能夠得到由主控制器發(fā)布的參數(shù)，各個單組模組的動態(tài)訊息也可以傳遞給主控制器。為了進行系統(tǒng)設(shè)置，該主控制器帶有觸摸屏的人機界面，并設(shè)有無線通訊模塊，如GPRS通訊模塊、WIFI通訊模塊等，通過無線通訊模塊可以電網(wǎng)的調(diào)度中心進行通訊連接，從而使得電網(wǎng)調(diào)度中心能夠更好地對充電場 (可以由小于128個充電站組成)進行控制，使充電場的總體負荷控制在允許的范圍以內(nèi)。 該主控制器還設(shè)有儲存模塊，并與打印設(shè)備相連，其中，儲存模塊可以是SD卡，用于存儲耗電記錄，打印設(shè)備可以是打印機，用于輸出耗電記錄。單組模塊為由反激變換器構(gòu)成的DC/DC電源模塊，其電路圖如圖2所示，圖中，電壓輸入端通過RC濾波電路與Buck-Boost型DC/DC主回路的第三管腳相連；電壓輸出端并聯(lián)有一個電容。Buck-Boost型DC/DC主回路的第四管腳(即驅(qū)動管腳)采用由FPGA芯片控制的光纖進行驅(qū)動，通過光纖驅(qū)動和FPGA芯片內(nèi)置可調(diào)邊沿的方法，可將輻射干擾抑制在允許范圍，通過可控的FPGA參數(shù)因子的調(diào)節(jié)，以使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到強化，最終使穩(wěn)定的并聯(lián)輸出得以實現(xiàn)。單組模塊用于實現(xiàn)DC/DC功能，所有的調(diào)節(jié)過程由內(nèi)嵌在單組模塊中的DSP芯片和FPGA芯片的算法實現(xiàn)調(diào)節(jié)，各種調(diào)節(jié)參數(shù)來自于主控制器。其中，單組模塊輸入端與直流母線相連，直流母線用于為各個單組模塊提供能量；單組模塊輸出端充電輸出線相連，所述的充電輸出線用于將并聯(lián)后的單組模塊輸出的電壓疊加，并為待充電的電池組或設(shè)備進行充電。需要說明的是，本實用新型并非是簡單的小功率單機模組的并聯(lián)，單組模塊輸出電流的一致性、等電壓控制以及互相模組之間的輸出騷擾是至關(guān)重要的，也是本實用新型實現(xiàn)的最大難點。本實用新型采用了光纖驅(qū)動和FPGA內(nèi)置可調(diào)邊沿的方法，將輻射干擾抑制在允許范圍，通過可控的FPGA參數(shù)因子的調(diào)節(jié)，以使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到強化，最終使穩(wěn)定的并聯(lián)輸出得以實現(xiàn)。實施例2本實施例同樣涉及一種并聯(lián)式大功率充電裝置，本實施例與實施例1大致相同， 其區(qū)別在于，如圖3所示，本實施例中直流母線3還與AC/DC電源模塊5的輸出端相連；AC/ DC電源模塊5的輸入端與交流母線6相連。當(dāng)輸入為交流電時，交流母線6上的交流電通過AC/DC電源模塊5將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并將直流電輸送至直流母線3上。其余部分與實施例1相同，在此不再贅述。本實施例通過一個AC/DC電源模塊使得并聯(lián)式大功率充電裝置能夠在交流電輸入時也能使用。下面簡單介紹本實用新型的工作過程。首先，主控制器接收來自電池管理系統(tǒng)或任意的儲能系統(tǒng)的充電需求參數(shù)信號， 在主控制器的算法支持下，將參數(shù)信號分派給與其相連的單組模塊，分派發(fā)送參數(shù)和指令的過程通過串聯(lián)式光纖網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。各個單組模塊接收到主控制器的訊息后，隨即將給定的功率發(fā)送出去，其中當(dāng)單組模塊的輸入端為直流電時，采用實施例1所述的裝置；當(dāng)單組模塊的輸入端為交流電時，采用實施例2所述的裝置。在發(fā)送的過程中，各個單組模塊獨立實現(xiàn)控制、調(diào)節(jié)和優(yōu)化。與此同時，單組模塊將各自的動態(tài)參數(shù)，如電流、溫度、優(yōu)化因子，平衡電流等參數(shù)傳送給主控制器。充電輸出線將并聯(lián)的各個單組模塊輸出的能量進行合成，最終輸出，從而為電動汽車或任何有充電需求的設(shè)備加充能量。
權(quán)利要求1.一種并聯(lián)式大功率充電裝置，包括主控制器(1)和η個單組模塊(2)，其特征在于， 所述的η個單組模塊(2)相互并聯(lián)；所述的η個單組模塊(2)的輸入端與直流母線(3)相連，輸出端與充電輸出線⑷相連；所述的主控制器⑴通過光纖分別與所述的η個單組模塊(2)建立通訊；所述的單組模塊(2)由光纖驅(qū)動裝置進行驅(qū)動；所述的光纖驅(qū)動裝置由 FPGA芯片控制，其中，η > 2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式大功率充電裝置，其特征在于，所述的直流母線(3)與 AC/DC電源模塊(5)的輸出端相連；所述的AC/DC電源模塊(5)的輸入端與交流母線(6)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式大功率充電裝置，其特征在于，所述的單組模塊(2)為由反激變換器構(gòu)成的DC/DC電源模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式大功率充電裝置，其特征在于，所述的主控制器(1)由 FPGA芯片和DSP芯片組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式大功率充電裝置，其特征在于，所述的主控制器(1)通過光纖、串行接口或CAN總線與電池管理系統(tǒng)或儲能系統(tǒng)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式大功率充電裝置，其特征在于，所述的主控制器(1)還設(shè)有無線通訊模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式大功率充電裝置，其特征在于，所述的主控制器(1)還設(shè)有儲存模塊，并與打印設(shè)備相連。
專利摘要本實用新型涉及一種并聯(lián)式大功率充電裝置，包括主控制器和n個單組模塊，所述的n個單組模塊相互并聯(lián)；所述的n個單組模塊的輸入端與直流母線相連，輸出端與充電輸出線相連；所述的主控制器通過光纖分別與所述的n個單組模塊建立通訊；所述的單組模塊采用由FPGA芯片控制的光纖進行驅(qū)動。本實用新型能夠滿足快速充電的需求，將數(shù)小時的充電時間縮短為幾十分鐘的時間。
文檔編號H02J7/02GK202103450SQ201120204179
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者帥鴻元, 陸政德 申請人:上海雷博新能源汽車技術(shù)有限公司