[发明专利]一种X矩阵型充电堆功率分配装置及方法

说明书

本发明提供一种X矩阵型充电堆功率分配装置及方法，该装置包括功率模块组、矩阵开关模块以及充电终端模块；所述矩阵开关模块为X型开关矩阵，用于连接充电终端模块与功率模块组，由3n个开关组成，其中n为大于1的整数；所述功率模块组的正极通过3个开关与3个不同的充电终端模块的正极相连，各功率模块组的负极并接在一起后与各充电终端模块的负极相连后接地。本发明还提供一种X矩阵型充电堆功率分配方法。本发明采用了X型开关矩阵，以此实现了任意模块可向任意功率模块组供电，柔性度极高，而且可以减少开关数量。

技术领域

本发明涉及控制系统领域，具体是一种X矩阵型充电堆功率分配装置及方法。

背景技术

在能源短缺和化石燃料污染严重的当下，同时随着电机、动力电池技术的不断发展与突破，新能源汽车产业在世界范围内得到了发展和推广，也成为了我国节能减排和实现向汽车大国迈进的必由之路。发展新能源汽车已上升为国家战略，有着能源安全和环境保护的双重意义。

全球新能源汽车市场自2014年起呈现出加速增长的趋势，而中国自2015年起便迅速成为了全球销量稳居第一且增速最快的市场，2019年全年中国新能源汽车销量占到世界新能源汽车总销量的54.8％。在国内，新能源市场主要集中在限购城市，销量前十的城市新能源汽车总销售量占全国超过半数。同时，受到纯电汽车低温动力和经济性局限的因素影响，整体呈现南多北少的销量分布。

纯电动汽车和混合动力汽车的发展在近年政策的大力推进和技术进步的条件下取得了可观的成绩，但目前仍面临着成本居高不下、充电时间长、里程焦虑、电池寿命衰减和低温动力性等市场关切的瓶颈问题。另外，国家在新能源汽车零部件和整车检测方面，出台的法规标准仍处于逐渐完善的阶段。

目前市面上存在的主流布线装置有布线复杂、占空间较大、柔性度低，开关数量多等问题

发明内容

本发明提供一种X矩阵型充电堆功率分配装置及方法，可解决现有技术布线复杂、占空间较大、柔性度低，开关数量多等问题。

一种X矩阵型充电堆功率分配装置，包括功率模块组、矩阵开关模块以及充电终端模块；

所述矩阵开关模块为X型开关矩阵，用于连接充电终端模块与功率模块组，由3n个开关组成，其中n为大于1的整数；

所述功率模块组的正极通过3个开关与3个不同的充电终端模块的正极相连，各功率模块组的负极并接在一起后与各充电终端模块的负极相连后接地；

每个功率模块组由至少两个功率模块串联组成，将n个功率模块组从M1到Mn命名，m个充电终端模块从T1到Tm命名，功率模块组M1通过开关连接到Tm，T1，T2号充电终端模块，功率模块M2通过开关连接到T1，T2，T3号充电终端模块，以此类推，使用开关个数为3n个，其中n为大于1的整数，且与m相等。

一种X矩阵型充电堆功率分配方法，其采用上述装置进行，所述方法包括如下步骤：

1)功率模块组的正极通过矩阵开关模块与充电终端模块的正极连接，各功率模块组的负极并接在一起后与各充电终端模块的负极相连；

2)功率模块组通过矩阵开关模块控制充电终端模块，通过控制开矩阵中开关的开启和闭合控制输入到充电终端模块的功率；

3)矩阵开关模块与充电终端模块相连后，将充电终端模块的正极与功率模块组的正极相连接，未充电时，所有的开关均是断开状态，充电时，通过闭合矩阵开关模块中相应的开关来给对应充电终端模块的车辆进行充电。

进一步的，所述步骤1)中每个功率模块组都通过3个开关与3个不同的充电终端模块相连接。

进一步的，所述矩阵开关模块由3n个开关组成，功率模块组数量n和充电枪个数m一一对应，数量相等，其中n和m为大于1的整数。