[发明专利]一种超大功率直流充电堆功率层级分配的系统及方法

说明书

本发明公开一种超大功率直流充电堆功率层级分配的系统及方法。该系统中充电堆配置有4N个功率模块，其中一级分配系统包括单元控制核心板、4N个A接触器组成的A接触器组以及2N个单元母排组成的单元母排组；二级分配系统包括母排控制核心板、2N个B接触器组成的B接触器组以及N个输出母排组成的输出母排组；三级分配系统包括输出控制核心板、N个输出接触器组成的输出接触器组以及N个枪线出口；所述充电堆主控核心板通过CAN总线分别与4N个功率模块、单元控制核心板、母排控制核心板和输出控制核心板电性连接。本发明在多枪同时输出时可最大限度利用系统的功率且方便扩容。

技术领域

本发明涉及直流充电堆技术领域，尤其涉及一种超大功率直流充电堆功率层级分配的系统及方法。

背景技术

电动汽车直流充电堆是指具有240kW以上输出的，集中进行整流变换的充电设施。随着电动汽车车载电池包容量的提升，大功率直流充电需求越来越备重视。传统的充电堆功率分配，以固定分配为主，限制了多枪同时输出状态下的最高功率；当出现有车辆充电功率下降时，会造成固定分配的多余的功率模块浪费。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种超大功率直流充电堆功率层级分配的系统及方法。该系统及方法采用层级连接方式且层级分配方式固定，各层分工明确，在单个功率模块故障时，其他功率模块的整流输出不受影响；采用分层连接方式，方便进行扩容，功率扩容时，只需要在固定的层级上添加单元即可。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种超大功率直流充电堆功率层级分配的系统，所述充电堆配置有4N个功率模块，包括一级分配系统、二级分配系统、三级分配系统和充电堆主控核心板，其中，

所述一级分配系统，包括单元控制核心板、4N个A接触器组成的A接触器组以及2N个单元母排组成的单元母排组，所述单元控制核心板分别与A接触器组和单元母排组电性连接，所述A接触器组用于根据单元控制核心板的控制指令将对应的功率模块与单元母排进行电性连接；

所述二级分配系统，包括母排控制核心板、2N个B接触器组成的B接触器组以及N个输出母排组成的输出母排组，所述母排控制核心板通过CAN总线连接单元控制核心板，所述母排控制核心板分别与B接触器组和输出母排组电性连接，所述B接触器组用于根据母排控制核心板的控制指令将对应的单元母排与输出母排进行电性连接；

所述三级分配系统，包括输出控制核心板、N个输出接触器组成的输出接触器组以及N个枪线出口，所述输出控制核心板通过CAN总线与母排控制核心板电性连接，所述输出控制核心板分别与输出接触器组和枪线出口电性连接，所述输出接触器组用于根据输出控制核心板的控制指令将对应的输出母排与枪线出口进行电性连接；

所述充电堆主控核心板，通过CAN总线分别与4N个功率模块、单元控制核心板、母排控制核心板和输出控制核心板电性连接。

优选地，所述功率模块的功率为20KW～25KW。

优选地，所述A接触器的触点容量为85A～125A。

优选地，所述B接触器的触点容量为200A～250A。

优选地，所述输出接触器的触点容量为250A～300A。

优选地，所述单元控制核心板、母排控制核心板和输出控制核心板均采用微处理器。

优选地，所述充电堆主控核心板的处理能力高于所述单元控制核心板、母排控制核心板和输出控制核心板的处理能力。

优选地，每个所述单元母排与1～3个功率模块进行电性连接。

优选地，所述N为不小于3的整数。

一种超大功率直流充电堆功率层级分配的方法，包括如下步骤：