[发明专利]集散型控制的充电桩控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及充电桩控制系统技术领域，尤其涉及一种集散型控制的充电桩 控制系统。

背景技术

2015年我国新能源汽车呈现爆发式增长，产量37.9万辆，同比增长3.5倍， 中国也成为全球最大的新能源汽车的增量市场。在未来五年全国新能源汽车将 达500万辆保有量的政策目标的预期之下，我们预计到2020年前新能源汽车产 量将会保持大约40％的年复合增速，未来五年继续高增长势头。2016年新能源 汽车产业的增长表现将更为突出。

随着新能源汽车行业的发展、国内环保意识不断加强，新能源产业获得了 国家及地方政府的高度重视，新能源汽车也受到广大车主的追捧，除了汽车本 身的技术和销量问题，配套设施的建设问题也越来越引发政策方面的关注。充 电桩作为新能源汽车推广的重要配套设施，其建设速度与新能源汽车的推广速 度存在密切联系，只有在充电桩数目放量后，新能源汽车才能得以大量使用。

目前市场上多采用一桩一控制的充电模式，通过电源模块将交流电转化为 直流，通过控制继电器的通断进行控制枪电流的输出，一台桩最多配置两把充 电枪，单枪工作时，最大功率可达到电源模块的总和，两枪同时工作时，并联 继电器断开，电源模块A只能给A枪供电，电源模块B只能给B枪供电，变 成了两个独立的系统，如图1所示，控制不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种系统响应速度快、功率分配集 成度高的集散型控制的充电桩控制系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种集散型控制的充 电桩控制系统，其特征在于：包括主控制器、功率分配器和VSC并联模块，充 电桩中个电源模块的输出端与所述功率分配器的输入端连接，所述功率分配器 的电能输出端分别与充电桩上的充电枪连接，所述充电枪以及电源模块的反馈 输出端经CAN总线与所述主控制器上的CAN总线通讯模块连接，所述功率分 配模块以及充电枪的控制端与所述主控制器的控制输出端连接，所述VSC并联 模块的输入端接交流电源，所述VSC并联模块的输出端与充电桩中的电源模块 的电源输入端连接，所述VSC并联模块与主控制器之间通过CAN总线进行数 据交互。

进一步的技术方案在于：所述VSC并联模块包括若干个并联的VSC模块、 滤波电容以及△/Y型隔离变压器并，VSC模块采用单电感滤波，VSC模块之 间并联采用共交直流母线结构，交流侧并联后经过滤波电容C，再通过△/Y 型隔离变压器并网，VSC模块采用双闭环控制结构，同时采用基于dq变换的 锁相环同步电网电压。

进一步的技术方案在于：所述VSC模块包括一个滤波电容C_i、六个 MOSFET管模块以及三个电感L1，所述六个MOSFET管模块每两个相互串联 后再与滤波电容并联，第一个电感L1的一端接第一MOSFET管模块与第二 MOSFET管模块的结点，第二个电感L1的一端接第三MOSFET管模块与第四 MOSFET管模块的结点，第三个电感L1的一端接第五MOSFET管模块与第六 MOSFET管模块的结点，所述三个电感L1的另一端为所述VSC模块的输出端。

进一步的技术方案在于：所述系统还包括上位机，所述上位机与所述主控 制器之间双向连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述系统通过使用CAN总线 与各个模块进行通讯，使得各个模块之间相互连接成为一个整体，系统响应速 度快、功率分配集成度高、控制方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是现有技术中采用的一桩一控制的充电模式原理框图；

图2是本发明实施例所述系统的集散型控制模式的拓扑结构图；

图3是本发明实施例所述系统与现有技术的负载分别对比图；

图4是本发明实施例所述系统中充电枪和电源模块与主控制器之间的通讯 原理框图；

图5是本发明实施例所述系统中通信周期时间层次图；

图6是本发明实施例所述系统中VSC并联模块的原理图；

图7是本发明实施例所述系统中VSC并联模块的控制原理框图；

图8是本发明实施例所述系统中组态软件的数据处理流程图；

图9是本发明实施例所述系统中操作速率(T)、电源电压(V)以及功耗 (P)三折之间互相变化的关系图；

图10是本发明实施例所述系统中电压动态调整原理框图；

图11是本发明实施例所述系统的原理框图。