[发明专利]一种群控充电系统及矩阵开关模块

说明书

本发明涉及一种群控充电系统及矩阵开关模块，充电系统包括N个充电机模块、N个矩阵开关模块及M个充电桩模块，N≥1，M≥1；各矩阵开关模块均包括一个输入端口和M个输出端口，各矩阵开关模块的输入端口与对应的充电机模块相连，且各个输出端口与各充电桩模块一一对应相连，各个矩阵开关模块均包括一个半导体器件开关管以及与各个输出端口相连的开关支路，开关支路中串设有开关，矩阵开关模块的输入端口通过半导体器件开关管与各个开关支路相连。本发明将矩阵开关模块的输入端口通过半导体器件开关管与各个开关支路相连，通过控制半导体器件开关实现输出回路零电流开通及零电压关断，有效保护了开关，延长了开关的使用寿命，提高了充电可靠性。

技术领域

本发明涉及一种群控充电系统及矩阵开关模块，属于电动汽车技术领域。

背景技术

随着能源与环境成为当前全球的聚焦点，国家对国际社会节能减排号召的积极响应，更加节能、环保的新能源电动汽车的发展越来越快，电动汽车产业得到大力发展，同时电动汽车产业也是汽车产业结构调整和中国汽车产业发展的迫切需要。随着电动汽车的大力推广，快速充电是电动汽车未来电能供给模式的主要发展趋势。为了实现电动汽车的电能快速补给，充电机的功率变得越来越大，目前国内电动汽车的种类繁多，各型号电动汽车对于充电设施的功率需求大小要求不一，导致大功率充电设施功率容量不能够得到有效的充分利用。

公布号为CN107128195A的中国专利文件公开了一种充电机，该充电机包括多个充电模块，各个充电模块都与供电电网相连并且通过一个直流高压继电器与多个枪插头相连接，当车辆需要进行充电时，可以控制好使用哪些充电模块给哪把枪进行充电，能够根据用户充电需要自动调节充电输出功率。但是，该专利文件中的直流高压继电器的触点容易坏掉，影响继电器的使用寿命，进一步降低了充电的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种群控充电系统及矩阵开关模块，用于解决现有用于群控的充电系统中的直流高压继电器的寿命短影响充电可靠性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种群控充电系统，包括N个充电机模块、N个矩阵开关模块及M个充电桩模块，N≥1，M≥1；各矩阵开关模块均包括一个输入端口和M个输出端口，各矩阵开关模块的输入端口与对应的充电机模块相连，且各个输出端口与各充电桩模块一一对应相连，各个矩阵开关模块均包括一个半导体器件开关管以及与各个输出端口相连的开关支路，开关支路中串设有开关，矩阵开关模块的输入端口通过半导体器件开关管与各个开关支路相连。

进一步的，所述矩阵开关模块的输入端口包括正输入端口和负输入端口，所述矩阵开关模块的输出端口包括正输出端口和负输出端口，所述开关支路包括正开关支路和负开关支路；正开关支路和负开关支路中均串设有开关；各正开关支路的一端通过一个正直流母线连接正输入端口，另一端与各正输出端口一一对应连接，各负开关支路的一端通过一个负直流母线连接负输入端口，另一端与各负输出端口一一对应连接；所述半导体器件开关管串设在正直流母线上。

进一步的，所述半导体器件开关管为IGBT或MOS管。

进一步的，开关支路中串设的开关为接触器开关或继电器开关。

进一步的，包括功率控制单元、矩阵开关控制单元及充电控制单元，功率控制单元、矩阵开关控制单元及充电控制单元之间通讯连接，其中充电控制单元用于获取车辆充电信息，并将获取的车辆充电信息发送给功率控制单元，功率控制单元用于根据车辆充电信息分配所需使用的充电机模块和矩阵开关模块，并将分配结果发送给矩阵开关控制单元；所述功率控制单元控制连接各充电机模块，矩阵开关控制单元控制连接各矩阵开关模块。

本发明还提供了一种矩阵开关模块，包括一个输入端口和M个输出端口，M≥1；输入端口用于与对应的充电机模块相连，且各个输出端口用于与各充电桩模块一一对应相连，还包括一个半导体器件开关管以及与各个输出端口相连的开关支路，开关支路中串设有开关，输入端口通过半导体器件开关管与各个开关支路相连。