本发明涉及电动汽车直流充电桩充电,具体涉及一种包含混合开关的充电系统及其控制方法。
背景技术:
1、随着电动汽车的普及和需求增长,电动汽车充电系统成为人们生活中不可或缺的配套设备。功率分配单元作为充电系统内部核心关键器件目前采用了两种开关方式,一种为传统高压直流接触器方案,另一种为磁保持继电器方案。传统高压直流接触器形式的功率分配单元尺寸大、空间利用率低、发热量高能耗大、成本高性价比不足;而磁保持继电器形式的功率分配电压切换低,遇到高压切换情况会直接击穿损坏整个功率分配单元,风险较大,对于控制策略要求较高。功率分配单元需要多个开关对应多个充电枪,只用高压直流接触器作为开关占用空间较大成本高能耗也大,若只用磁保持继电器作为开关高压切换时会直接击穿损坏整个功率分配单元,风险较大;因此,如何解决上述缺陷是非常迫切的。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是:本发明通过提出用高压直流接触器保护磁保持继电器的创新设计,组成新型混合开关功率分配单元,使功率分配单元更安全可靠。
2、针对现有技术的不足,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种包含混合开关的充电系统,包括充电系统的主控制模块和多个并联的功率分配模块,每个功率分配模块包括电源模块和功率分配单元,功率分配单元包括混合开关,混合开关包括两个高压直流接触器,两个高压直流接触器前端分别连接电源模块的输出端,高压直流接触器后端连接多个磁保持继电器,多个磁保持继电器并联在功率分配单元内。
3、优选的,所述多个并联的功率分配模块的并联方式为将功率分配单元的磁保持继电器后端与下一个功率分配单元的磁保持继电器后端连接,层层叠加组成一个矩阵式充电功率分配系统。
4、优选的,一种包含混合开关的充电系统的控制方法,包括如下步骤:
5、步骤一:充电系统将检测到的车辆充电需求给到对应电源模块,判断充电需求为一个电源模块还是多个电源模块;
6、步骤二:当车辆充电需求为一个电源模块情况下,对应电源模块先升到车端指定电压,同时充电系统中的主控制模块发送控制命令给到对应功率分配单元要求其闭合对应充电回路的开关,功率分配单元在接收到控制命令后,将短时脉冲正电压给到对应回路上的两个磁保持继电器,检测到磁保持继电器闭合后,功率分配单元控制两个高压直流接触器触点闭合,此时整个充电回路已导通,功率分配模块根据车端电流需求进行电流输出。
7、步骤三:当需求为多个电源模块时,此时主控制模块根据车辆需求启动多个电源模块,同时在多个电源模块升到指定车端电压后,按照步骤先闭合对应回路的磁保持继电器,再闭合高压直流接触器的顺序,使多个电源模块切入运行充电。
8、步骤四:当车辆结束充电时,充电系统中的主控制模块发送停止充电命令给到电源模块和功率分配单元,此时电源模块端先进行降流处理,待电流降到1a以下时,功率分配单元停止给高压接触器的线圈供电主触点断开后,电源模块进行电压泄放,同时功率分配单元发送反向脉冲负电压给到磁保持继电器使其触点断开,待功率分配模块电压完全泄放完成后整个充电流程结束。
9、本发明的有益效果如下:该混合型开关保护一进多出功率分配单元,可以实现以下功能:
10、1、高效快速:通过高压直流接触器和磁保持继电器的组合设计,实现功率分配的高效、快速响应;
11、2、安全可靠:高压直流接触器提供了良好的电气隔离和保护,保证设备和电动汽车的安全充电;
12、3、稳定性强:磁保持继电器辅助确保电路的稳定性,避免电压波动引起的问题,提升设备的稳定性和可靠性;
13、4、整个功率分配单元只需要在电源模块后端连接高压直流接触器,一个高压直流接触器对应保护多个磁保持继电器,代替单一使用高压直流接触器或磁保持继电器,实现功率分配单元稳定工作的同时节约空间降低成本。
1.一种包含混合开关的充电系统,包括充电系统的主控制模块和多个并联的功率分配模块(3),每个功率分配模块(3)包括电源模块(2)和功率分配单元(1),其特征在于:功率分配单元(1)包括混合开关,混合开关包括两个高压直流接触器,两个高压直流接触器前端分别连接电源模块(2)的输出端,高压直流接触器后端连接多个磁保持继电器,多个磁保持继电器并联在功率分配单元内。
2.如权利要求1所述一种包含混合开关的充电系统,其特征在于:所述多个并联的功率分配模块(3)的并联方式为将功率分配单元(1)的磁保持继电器后端与下一个功率分配单元(1)的磁保持继电器后端连接,层层叠加组成一个矩阵式充电功率分配系统。
3.如权利要求2所述一种包含混合开关的充电系统的控制方法,其特征在于:包括如下步骤:
