[发明专利]用于电动车辆的充电系统及用于对电动车辆充电的方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种用于电动车辆的充电系统，并且更具体地涉及一种能够每次高效地对多个电池进行充电的电动车辆的充电系统，以及一种用于对电动车辆进行充电的方法。

背景技术

电动车辆充电站是其中从可再生能量例如太阳能和风能生成的电力或来自电力系统的电力被储存在电池中的地方。

可以取决于电动车辆的特性将充电方式分为直接充电、电池更换和非接触式充电。

具体地，直接充电指的是缓慢地或快速地对电池直接进行充电，并且因此当电动车辆正在进行充电时其不能移动。

电池更换指的是通常使用机器人手臂半自动或自动地更换电池。以这种方式，虽然它耗费相对短的时间来更换电池，但是引起额外成本以用于建立站并更换电池。

非接触式充电使用由电磁感应接收能量的电力收集器来对电池进行充电。

电动车辆可以取决于其内的电池是否可拆卸而分为两组。用于电动车辆的充电器可分为慢速充电式和快速充电式。

慢速充电式通常安装在住宅或停车场。它提供了更便宜的电充电并且被用于在夜间当较少的车辆行驶时对二次电池进行充电。然而，它耗费很长的时间来对电池完全充电，比如说五个小时。

进行快速充电式类似在加油站中加油。其在当电动车辆行驶后电池已放电时被使用，并在很短的时间内对电池进行充电，比如说以高电力下三十分钟。

图1是用于电动车辆的现有充电系统的框图。

如图1中示出的，充电系统10包括电力转换器12和控制器17，并使用来自电力系统11的电力对电池15进行充电。

电力转换器12将从电力系统11供应的AC电力转换为DC以将其供应至电池15并由控制器17控制。

通常通过使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)装置来进行由电力转换器12进行的电力转换以使得电力被双向转换。充电时间和放电时间取决于充电器和电池的特性而有所不同。

在现有的充电系统10中，信号电力转换器12对单个电池15进行充电。因此，存在以下问题：由单个电力转换器12对多个电池进行充电耗费很长时间。

此外，为了在某时对多个电池15进行充电，需要多个电力转换系统12。因此，为了在充电站中安装多个电力转换器12，需要大的空间。因此，增加了针对多个电力转换器12的安装成本和维护费。

发明内容

本公开的一个方面是提供了一种能够每次高效地对多个电池进行充电的电动车辆的充电系统。

根据本公开的一个方面，一种用于对多个电池进行充电的电动车辆的充电系统，所述系统包括：电力转换系统，其被配置为将从电力系统供应的AC电力转换成DC电力以将其供应给所述多个电池或将在所述多个电池中充电的DC电力转换成AC电力以将其供应给所述电力系统；主开关，其具有连接到所述电力转换系统的一端；以及多个子开关，所述子开关中的每个子开关具有连接到相应电池的一端、以及另一端，所述另一端并行地连接到所述主开关的另一端，其中，所述电池按顺序充电或放电至第一预定容量，并且一旦它们达到所述第一预定容量，所有电池就被同时充电到第二预定容量，其中所述第二预定容量大于所述第一预定容量。

当所述主开关接通并且连接相应电池的子开关按顺序接通时，所述电池可以按顺序充电或放电至所述第一预定容量。

每当所述子开关之一接通时，所述主开关可以接通。当子开关之一接通时，其他子开关可以关断。

当所述主开关接通并且连接相应电池的子开关全部接通时，所述电池同时被充电至所述第二预定容量。

所述电池从所述第一预定容量被快速充电至所述第二预定容量，并且然后可以从所述第二预定容量被缓慢充电至它们的最大容量。

所述充电系统可以进一步包括：电池管理系统，其被配置为输出包括所述多个电池的数量以及所述电池中的每个电池的电荷状态的电池状态信息；以及控制器，其被配置为接收来自所述电池管理系统的电池状态信息并且基于接收到的电池状态信息来控制所述电力转换系统、所述主开关和所述子开关。

根据本公开的另一方面，一种用于对电动车辆进行充电的方法包括：检查包含所述多个电池的数量和所述电池中的每个电池的电荷状态的电池状态信息；如果每个电池的电荷状态是第一预定容量，则进行待机模式，如果其小于第一预定容量，则进行充电模式，并且如果其大于第一预定容量，则进行放电模式；并且一旦它们全部达到第一预定容量，就对电池快速充电至第二预定容量，其中第二预定容量大于第一预定容量。

此外，进行待机模式、充电模式或放电模式可以对电池按顺序执行。