[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

说明书

本发明公开了一种停车场电动汽车分级式充电系统及充电方法，该系统包括第一级和第二级充电设备，第一级充电设备包括断路器、整流器单元、换流器单元、控制单元、人机交互设备、插座，第二级充电设备包括插头、换流器单元或逆变器单元、充电枪。第一级充电设备输入10KV的高压交流电，通过整流器单元以及换流器单元，向插座输出1.5KV的中压直流电，供用户侧的第二级充电设备使用。根据电动汽车充电类型的差异，第二级充电设备包括两种类型，即直流型与交流型：直流型输入1KV的中压直流电，通过换流器单元，向充电枪输出750V的低压直流电，用于电动汽车的充电；交流型输入1KV的中压直流电，通过逆变器单元，向充电枪输出440V的低压交流电，用于电动汽车的充电。

技术领域

本发明涉及一种停车场电动汽车分级式充电系统及充电方法，属于电动汽车技术领域。

背景技术

随着经济的快速发展，传统机动车对石油等化石能源的消耗量不断增长，使得环境问题和可持续发展的问题日益突出，与此同时，电动汽车以车载电源为动力源，其清洁环保、零污染的特点越发受到人们的关注。当前，国内外纯电动汽车(EV)和插电式混合动力汽车(PHEV)的量产和销售也已开始。

与此同时，随着电动汽车的逐步推广，与之配套的充电站、充电桩也得到了较快的建设与发展。电动汽车存在直流充电与交流充电两种充电方式，目前市面上的纯电动车大部分都支持交流慢速充电和直流快速充电两种充电模式。两种充电方式并存的局面使得电动汽车充电站、充电桩的合理规划、建设的成本偏高，这些因素的存在，不利于电动汽车的大规模推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种停车场电动汽车分级式充电系统及充电方法，相比于传统的充电站、充电桩模式，具有更佳的建设针对性、更低的建设成本、更灵活的使用方式。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种停车场电动汽车分级式充电系统，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、整流器单元、第一换流器单元、控制单元、人机交互设备、插座，第二级充电设备包括插头、第二换流器单元或逆变器单元、充电枪；断路器、整流器单元、第一换流器单元和插座依次连接，人机交互设备、控制单元和断路器依次连接，插头、第二换流器单元或逆变器单元、充电枪依次连接。

作为本发明的进一步技术方案，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输入整流器单元，经过整流器单元和第一换流器单元后，向插座输出中压直流电。

作为本发明的进一步技术方案，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、第二换流器单元、充电枪，交流型的第二级充电设备包括插头、逆变器单元、充电枪，插头与插座连接，第二换流器单元输出低压直流电至充电枪，逆变器单元输出低压交流电至充电枪。

作为本发明的进一步技术方案，插头与插座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，由插头向插座发送第二级充电设备的类型信息，插座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。

作为本发明的进一步技术方案，人机交互设备包括键盘、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。

作为本发明的进一步技术方案，第一级充电设备的整流器单元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。

作为本发明的进一步技术方案，第一级充电设备的第一换流器单元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。

作为本发明的进一步技术方案，第二级充电设备的第二换流器单元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。