[发明专利]一种新型的全功率全动态分配矩阵、集成化模组和充电站

说明书

本发明提供一种新型的全功率全动态分配矩阵、基于全功率全动态分配矩阵的集成化模组和和基于集成化模组的充电站；方法是将M个整流模块和N个充电终端构成M×N矩阵，每个整流模块对应M中一行，每个充电终端对应N列中一列；对应M×N矩阵的一个交叉点(坐标I、K为例)上连接有投切电路单元IK；投切电路单元IK中IGBT 6的集电极连接到汇流母排CK，整流模块PI的负极PI‑通过电流传感器7与投切电路单元IK中IGBT 6的发射极连接，电流传感器7的电流输出信号与CPLDK的I/O口4I连接，投切电路单元IK中IGBT 6的基极通过驱动电路5与CPLDK的I/O口3I连接。

技术领域

本发明是充电站模块的动态分配装置，特别是一种新型的全功率全动态分配矩阵、集成化模组和充电站。

背景技术

现有申请号为201510124712.9的《矩阵式柔性充电堆及动态分配功率的充电方法》中提出一种矩阵式柔性充电堆动态功率的充电方法：1、充电模块分为不参于功率动态分配和和参于动态分配的两个部分，分配只限于参于动态分配的模块部分；2、动态分配阵列由开关组成，所述开关包括多个高压直流接触器。

另一申请号为201611204841.X的《可自由分配功率的电源模块及分配方法》中提出：1、每个电源模块设置功率分配单元并通过功率分配单元与至少两路电源输出线路连接；2、切换单元采用多路继电器，多路继电器的动触端连接电源的正极，多路继电器的静触端与电源输出线路连接，多路继电器的控制端。

以上专利没有实现整流模块的全功率全动态分配功能；现有文献也没有检索到电动汽车类的IGBT全功率全动态分配的有关方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的全功率全动态分配矩阵、基于全功率全动态分配矩阵的集成化模组和和基于集成化模组的充电站。

本发明的实现方法是：M个整流模块和N个充电终端构成M×N矩阵，每个整流模块对应M中一行，每个充电终端对应N列中一列；对应M×N矩阵的一个交叉点(坐标I、K为例)上连接有投切电路单元IK；投切电路单元IK 中IGBT 6的集电极连接到汇流母排CK，整流模块PI的负极PI-通过电流传感器7与投切电路单元IK中IGBT 6的发射极连接，电流传感器7的电流输出信号与CPLDK的I/O口4I连接，投切电路单元IK中IGBT 6的基极通过驱动电路5与CPLDK的I/O口3I连接；MCU发送导通IGBT 6的指令给CPLDK， CPLDK的I/O口3I输出高电平给投切电路单元IK中IGBT 6的基极，投切电路单元IK中IGBT 6为导通状态，整流模块PI的负极PI-被连接至汇流母排 CK，经二极管8和继电器9至充电终端的接线端子11负极，充电终端的接线端子11正极经继电器10与整流模块PI的正极P+连接；MCU发送关断指令给CPLDK，CPLDK的I/O口3I输出低电平，投切电路单元IK中IGBT 6被关断，整流模块PI的负极PI-断开连接。

本发明中：M×N矩阵中的整流模块PI可单独连接到任一个汇流母排，多个模块可以同时连接到任一个汇流母排，任何一个整流模块PI不能同时连接到二个或二个以上不同的汇流母排；整流模块PI的工作次序是：闭合继电器9和10、整流模块PI复位、闭合投切电路单元IK中IGBT 6，根据CAN调整整流模块PI输出；断开过程次序是：整流模块PI复位关断输出、断开投切电路单元IK中IGBT 6，断开继电器9和10；当整流模块PI导通时，当电流传感器7电流传感器的输出信号大于CPLDK的I/O口4I的整定值时，CPLDK 的I/O口3I立即输出低电平，投切电路单元IK中IGBT 6被关断，整流模块 PI断开连接，CPLDK同时上报该信号给MCU，IBGT 6被闭锁后，须有MCU下发解锁指令，否则矩阵交叉点的IBGT 6始终处于闭锁状态。

本发明中：同一列中所有的投切电路单元的驱动电路5的控制控制和电流传感器7的输出信号，都受控于该列中的CPLD；所有列的CPLD都受控于 MCU，MCU受控于设备的MAINMCU；投切电路单元的PCB 12和IGBT固定在该列的汇流母排上。