一種電動汽車充電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車技術領域，更具體地說，涉及一種具有多路充電輸出接口的電動汽車充電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展和人們對環(huán)境保護的要求越來越高，電動汽車的前景被廣泛看好。電動汽車充電站的數量也越來越多，為了節(jié)約土地資源和建設成本，運營商要求充電樁具備“一機多充”的功能，即充電樁具備多個充電輸出接口，可以滿足同時對多輛車充電的功能。
[0003]目前現有的充電系統(tǒng)采用的方案是使用接觸器來切換充電系統(tǒng)中每一電源模塊和多路充電輸出接口之間的電能輸出。但接觸器特別是直流接觸器的體積異常龐大，成本異常昂貴，動作時會發(fā)出較大噪聲，并且在切斷電流時，停靠機械觸頭拉開空間，會有明顯的電弧，產生的電弧不僅會燒蝕觸頭，影響其使用壽命，還會帶來安全隱患。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種電動汽車充電系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種電動汽車充電系統(tǒng)，具有多路充電輸出接口，包括充電單元及與所述充電單元的輸出端口連接的至少一個切換單元，其中:每一切換單元包括一個或多個開關單元，且每一開關單元包括一個第一半導體開關或依次連接的第二半導體開關和第三半導體開關，每一開關單元用于依據連接至該開關單元的電動汽車的充電狀態(tài)開啟或關斷以切換所述充電單元和所述多路充電輸出接口之間的電能輸出。
[0006]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述充電單兀包括至少一個電源模塊，每一電源模塊的正極輸出端口分別與每一切換單元對應連接，所述每一電源模塊的負極輸出端口分別與每一開關單元的正極輸出端口形成分別用于給電動汽車充電的所述多路充電輸出接口。
[0007]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述充電單元包括至少一個電源模塊，所述每一電源模塊的負極輸出端口分別與每一切換單元對應連接，所述每一電源模塊的正極輸出端口分別與每一開關單元的負極輸出端口形成分別用于給電動汽車充電的所述多路充電輸出接口。
[0008]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述充電單元包括至少一個電源模塊，所述每一電源模塊的正極和負極分別連接一切換單元，每一開關單元的正極輸出端口與其負極輸出端口形成用于分別給電動汽車充電的所述多路充電輸出接口。
[0009]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述第一半導體開關為以下任意一種:晶閘管、可控硅、絕緣柵雙極型晶體管、三極管。
[0010]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述第二半導體開關和所述第三半導體開關均為場效應管，其中:所述第二半導體開關的漏極與所述充電單元的輸出端口連接，所述第二半導體開關的源極和所述第三半導體開關的源極連接，所述第三半導體開關的漏極輸出端口為對應的開關單元的輸出端口。
[0011]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述第二半導體開關為以下任意一種:晶閘管、可控硅、絕緣柵雙極型晶體管、三極管；所述第三半導體開關為以下任意一種:晶閘管、可控硅、絕緣柵雙極型晶體管、三極管、二極管。
[0012]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述第二半導體開關為以下任意一種:晶閘管、可控硅、絕緣柵雙極型晶體管、三極管、二極管；所述第三半導體開關為以下任意一種:晶閘管、可控硅、絕緣柵雙極型晶體管、三極管。
[0013]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述每一電源模塊分別為用于將交流電源轉換為直流電源的交流-直流變換器。
[0014]在上述電動汽車充電系統(tǒng)中，所述電動汽車充電系統(tǒng)還包括分別與每一半導體開關的控制端連接，且用于根據連接每一開關單元的電動汽車的充電狀態(tài)控制該開關單元中半導體開關的導通或關斷的控制器，且每一切換單元中最多只能有一個開關單元處于導通狀態(tài)。
[0015]實施本發(fā)明的電動汽車充電系統(tǒng)，具有以下有益效果:在每一電源模塊輸出端口的正極和/或負極安裝一切換單元，切換單元單元包括一個或多個分別與電源模塊輸出端口連接的開關單元，特別地，每一開關單元均由半導體開關組成，通過控制半導體開關的導通或關斷來分配電源模塊和多路充電輸出接口之間的電能輸出，且在正常工作時，電動汽車內的電池之間不會直接短接，因此該充電系統(tǒng)能實現“一機多充”的功能。
[0016]此外，本發(fā)明通過采用每一開關單元包括一個第一半導體開關或依次連接的第二半導體開關和第三半導體開關方案，具有以下優(yōu)點:
[0017]I)成本低，相對現有的接觸器方案來說，本發(fā)明所需成本低，因半導體開關的價格只有接觸器價格的十分之一；
[0018]2)占用空間小，本發(fā)明采用半導體開關所占用的空間不到現有采用接觸器方案的五分之一，且半導體開關還可以安裝在導流銅排上，讓導流銅排輔助散熱，進一步減小體積。開關管的小體積，使大量模塊可以集成在一個充電系統(tǒng)上；
[0019]3)可以靈活的分配電能的輸出。接觸器的動作時間一般是幾十毫秒，而半導體開關的動作時間不到一微秒，可以不間斷的，靈活的分配多個輸出接口的電能。當其中一個輸出接口的電池快充飽時，可以切換幾個電源模塊的輸出，或者把這幾個電源模塊的輸出切換到其它充電輸出接口；
[0020]4)無噪音，使用接觸器作為切換開關的話，切換時的聲音是很大的，而采用半導體開關進行切換則不會產生任何噪音；
[0021]5)不會拉弧。根據半導體開關自身特性，在切換時不會產生拉弧問題，因此使用壽命長，且不能存在安全隱患。
【附圖說明】
[0022]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0023]圖1是本發(fā)明一種電動汽車充電系統(tǒng)實施例的不意圖；
[0024]圖2是為本發(fā)明一種電動汽車充電系統(tǒng)第一優(yōu)選實施例的示意圖；
[0025]圖3是圖2中開關單元包括一個第一半導體開關的示意圖；
[0026]圖4是圖2中開關單元包括第二半導體開關和第三半導體開關的示意圖；
[0027]圖5是圖4中第二半導體開關和第三半導體開關為場效應管的電路示意圖；
[0028]圖6是為本發(fā)明一種電動汽車充電系統(tǒng)第二優(yōu)選實施例的不意圖；
[0029]圖7是圖6中開關單元包括一個第一半導體開關的示意圖；
[0030]圖8是圖6中開關單元包括第二半導體開關和第三半導體開關的示意圖；
[0031]圖9是圖8中第_■半導體開關和第二半導體開關為場效應管的電路不意圖；
[0032]圖10是為本發(fā)明一種電動汽車充電系統(tǒng)第三優(yōu)選實施例的不意圖；
[0033]圖11是圖10中開關單元包括一個第一半導體開關的示意圖；
[0034]圖12是圖10中開關單元包括第二半導體開關和第三半導體開關的示意圖；
[0035]圖13是圖12中第二半導體開關和第三半導體開關為場效應管的電路示意圖；
[0036]圖14是為本發(fā)明一種電動汽車充電系統(tǒng)第四優(yōu)選實施例的不意圖。
【具體實施方式】
[0037]為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0038]如圖1所不，為本發(fā)明一種電動汽車充電系統(tǒng)實施例的不意圖，該電動汽車充電系統(tǒng)具有多路充電輸出接口，其具體包括與外部三相交流電源連接的充電單元10以及分別與該充電單元10連接的至少一個切換單元20，其中:每一切換單元20又包括一個或多個分別與充電單元10輸出端連接的開關單元201，在本實施例中，多個是指兩個及兩個以上。特別地，每一開關單元又包括一個第一半導體開關，或者包括依次連接的第二半導體開關和第三半導體開關，且每一開關單元用于依據連接至該開關單元的電動汽車的充電狀態(tài)開啟或關斷以切換充電單元10和多路充電輸出接口之間的電能輸出。
[0039]具體地，若每一開關單兀201包括一個第一半導體開關,該第一半導體開關可以為晶閘管、可控硅、絕緣柵雙極型晶體管或三極管中的任意一種；若每一開關單元201包括依次連接的第二半導體開關和第三半導體開關，第二半導體開關和第三半導體開關分另可以為晶閘管、可控硅、絕緣柵雙極型晶體管、三極管或者二極管中的任意一種，但當第二半導體開關為場效應管時，第三半導體開關也只能是場效應管，因為根據場效應管自身的特性，其內部包括半導體二極管，為了防止直通現象因此必須同時采用兩個場效應管，且當第二半導體開關和第三半導體開關均為場效應管時，第二半導體開關的漏極與充電單元10的輸出端口連接，第二半導體開關的源極與第三半導體開關的源極連接，第三半導體開關的漏極為對應的開關單元201的輸出端口