[发明专利]一种停车场电动汽车分级式充电系统及充电方法

权利要求书

1.一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，该系统包括第一级充电设备和第二级充电设备，其中：

第一级充电设备包括断路器(1)、整流器单元(2)、第一换流器单元(3)、控制单元(5)、人机交互设备(6)、插座(4)，第二级充电设备包括插头(7)、第二换流器单元(8a)或逆变器单元(8b)、充电枪(9a、9b)；断路器(1)、整流器单元(2)、第一换流器单元(3)和插座(4)依次连接，人机交互设备(6)、控制单元(5)和断路器(1)依次连接，插头(7)、第二换流器单元(8a)或逆变器单元(8b)、充电枪(9a、9b)依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，第一级充电设备设置在停车场，停车场的高压交流电通过断路器(1)输入整流器单元(2)，经过整流器单元(2)和第一换流器单元(3)后，向插座(4)输出中压直流电。

3.根据权利要求1所述的一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，第二级充电设备由用户携带，分为直流型与交流型，其中，直流型的第二级充电设备包括插头(7)、第二换流器单元(8a)、充电枪(9a)，交流型的第二级充电设备包括插头(7)、逆变器单元(8b)、充电枪(9b)，插头(7)与插座(4)连接，第二换流器单元(8a)输出低压直流电至充电枪(9a)，逆变器单元(8b)输出低压交流电至充电枪(9b)。

4.根据权利要求1所述的一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，插头(7)与插座(4)装有配对的通信接口，两者之间通过通信接口进行单工通信，由插头(7)向插座(4)发送第二级充电设备的类型信息，插座(4)获取到第二级充电设备的类型信息后，将信息发送到人机交互设备(6)。

5.根据权利要求1所述的一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，人机交互设备(6)包括键盘、LCD显示屏以及卡槽。其中，卡槽用于用户充电时插入存有用户信息的IC卡。

6.根据权利要求1所述的一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，第一级充电设备的整流器单元(2)采用以集成门极换流晶闸管IGCT为核心开关器件的三相桥式全控整流电路。

7.根据权利要求1所述的一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，第一级充电设备的换流器单元(3)采用以集成门极换流晶闸管IGCT为核心开关器件的降压斩波电路。

8.根据权利要求1所述的一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，第二级充电设备的换流器单元(8a)采用以绝缘栅双极晶体管IGBT为核心开关器件的降压斩波电路。

9.根据权利要求1所述的一种停车场电动汽车分级式充电系统，其特征在于，第二级充电设备的逆变器单元(8b)采用以绝缘栅双极晶体管IGBT为核心开关器件的单相电压型逆变电路。

10.基于如权利要求1至9中任一所述的停车场电动汽车分级式充电系统的充电方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，用户将第二级充电设备的插头(7)插入到第一级充电设备的插座(4)，将第二级充电设备的充电枪(9a、9b)插入电动汽车的充电接口，将IC卡插入人机交互设备(6)的卡槽；

步骤2，人机交互设备(6)读取IC卡内的用户信息，同时获取第二级充电设备的类型；

步骤3，用户在人机交互设备(6)中输入充电时间，同时显示第二级充电设备的类型信息，由用户点击“确认”后，执行步骤4；否则执行步骤8；

步骤4，人机交互设备(6)将IC卡内的用户信息、充电时间、第二级充电设备的类型传递到控制单元(5)后，转步骤5；

步骤5，控制单元(5)根据充电时间计算充电所需金额，并与卡内余额作比较，若卡内余额不足，命令人机交互设备(6)提示“余额不足”信息后，转步骤8，否则转步骤6；

步骤6，控制单元(5)向第一级充电设备的断路器(1)发送指令，导通充电电路并开始计时、计价；

步骤7，若充电时间达到预定值，命令人机交互设备(6)提示“充电结束”信息后，转步骤8；否则，在人机交互界面(6)上实时显示剩余充电时间与卡内余额；

步骤8，充电结束，控制单元(5)向第一级充电设备的断路器(1)与人机交互设备(6)发送指令，断开充电电路，并弹出IC卡。