CN102800902A - 多输出电动车充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多输出电动车充电方法及系统，包含一充电源及电源转换器、一多输出转换器、一个或一个以上的N个充电站，当一个以上的N个充电站工作中时，以一预先设定的算法分配各工作中的N个充电站的充电时间，重复循环直到充电完成。上述多输出电动车充电方法及系统，其中充电源及电源转换器与多输出转换器之间，具有一保护电路，可传送充电站信息至电源转换器。

Description

多输出电动车充电方法

技术领域

本发明涉及一种多输出电动车充电方法及系统，特别涉及一种以算法控制的高效率多输出电动车充电方法及系统，或是一种具有保护电路，可传送充电站信息至电源转换器的多输出电动车充电方法及系统。

背景技术

电动车为新一代的环保交通工具，各国无不投入大量资源研发，然而其成本比石油燃料车贵，不易普及，原因之一即在于电动车充电站的设置成本过高。

常见的电动车充电站是将充电源连接至各个电动车充电站，每个充电站拥有一独立的电源转换器，如此虽使每个充电站均有独立的电源转换供电能力，但也大幅地提高了供电站设置成本。且当多个充电站并未被完全使用时，即出现闲置浪费的电源转换器。

发明内容

为了解决该问题，本发明公开了一种多输出电动车充电方法及系统，先将充电源与一电源转换器相连接，再将其连接至一多输出转换器，从而多输出转换器向外连接一个或一个以上的N个充电站。当一个以上的N个充电站工作中时，以一预先设定的算法分配各工作中的N个充电站的充电时间，重复循环直到充电完成。若工作中的充电站数量改变时，重新给定N值，重复循环直到充电完成。或先将充电源与一电源转换器相连接，再将其连接至一多输出转换器，从而多输出转换器向外连接一个或一个以上的N个充电站，其中充电源及电源转换器与多输出转换器之间，具有一保护电路，可传送充电站信息至电源转换器。

本发明的多输出电动车充电方法及系统，因为多个充电站只使用一个电源转换器，不但可降低多个充电站的设置成本，且当多个充电站并未被完全使用时，该电源转换器仍须服务其余使用中的充电站，不会有闲置浪费的电源转换器，提高了整体充电站设备的使用效率。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

图1为本发明多输出充电系统的系统图。

图2为本发明多输出充电系统的多输出转换器图。

图3为本发明多输出充电系统的电路连接图。

图4为本发明多输出充电系统的算法示意图。

图4-1为本发明多输出充电系统的第一种算法示意图。

图4-2为本发明多输出充电系统的第二种算法示意图。

图4-3为本发明多输出充电系统的第三种算法示意图。

图4-4为本发明多输出充电系统的第四种及第五种算法示意图。

图5为本发明多输出充电系统的保护电路接脚分配图。

图6为本发明多输出充电系统的保护电路图。

【主要组件符号说明】

具体实施方式

图1为本发明多输出充电系统的系统图，如图1所示，本发明为一种多输出电动车充电系统，将一充电源及电源转换器10连接至一多输出转换器20，再将多输出转换器20连接至一个或一个以上的N个充电站(301, 302, 303, 304……)，上述充电源及电源转换器10具有提供充电源及将电源转换为适当的直流电、电压、电频等功能。经适当转换过后的电流送至多输出转换器20，再通过多输出转换器20将电流分配至充电站(301, 302, 303, 304……)。其中充电源及电源转换器10与多输出转换器20间，具有一保护电路102及一集中控制线区103，可传送充电站信息至电源转换器10。该充电源及电源转换器10另含有一充电控制系统101。该多输出转换器20以具有保护电路的连接线(401, 402, 403, 404……)连接至一个或一个以上的N个充电站(301, 302, 303, 304……)。该保护电路102及具有保护电路的连接线(401, 402, 403, 404……)所传送的充电站信息包含控制信号、电压、电流、温度等，上述信息传送回充电源及电源转换器10及充电控制系统101，充电控制系统101即依据上述信息做出回应，决定适当的充电方式或判断是否有错误发生。图2为本发明多输出充电系统的多输出转换器图，与充电源及电源转换器10相连接的多输出转换器20，可在多个充电站(301, 302, 303, 304……)间配送切换，其电路连接方式详见图3所示本发明多输出充电系统的电路连接图。图4为本发明多输出充电系统的算法示意图，多输出转换器20判断当一个以上的N个充电站工作中时，以一预先设定的算法分配各工作中的N个充电站的充电时间，重复循环直到充电完成，若工作中的充电站数量改变时，重新给定N值，重复循环直到充电完成。其中预先设定的算法可为：

一、如图4-1所示，为本发明多输出充电系统的第一种算法示意图，该算法为给予各工作中充电站一固定的充电时间。

二、如图4-2所示，为本发明多输出充电系统的第二种算法示意图，该算法为给予某一工作中充电站较长的充电时间，其余工作中充电站一较短的固定充电时间。

三、如图4-3所示，为本发明多输出充电系统的第三种算法示意图，该算法为给予某一工作中充电站较长的充电时间，其余工作中充电站一递减的充电时间。

四、如图4-4所示，为本发明多输出充电系统的第四种及第五种算法示意图，该算法为依据欲充电电池的电量决定充电时间，欲充电电池电量越少的，充电时间越长。或依据充电源及电源转换器的状态决定充电时间，当充电源出现负载过大的信号时，缩短充电时间。

依据上述算法分配充电时间的多输出电动车充电系统，因为多个充电站只使用一个电源转换器，不但可降低多个充电站的设置成本，且当多个充电站并未被完全使用时，该电源转换器仍须服务其余使用中的充电站，不会有闲置浪费的电源转换器，提高了整体充电站设备的使用效率。

图5为本发明多输出充电系统的保护电路102接脚分配图，如图所示，保护电路连接器共有六个接脚，其中两个接脚供充电站充电使用，两个接脚供集中控制线区103传送信息，一个接脚供安全监控，另一个接脚接地。图6为本发明多输出充电系统的保护电路图，保护电路接脚通过一具有电性隔离功能的光耦合器连接至微处理器，以阻止电路中的噪声干扰。图3为本发明多输出充电系统的系统电路图，因保护电路102具有传回充电站控制信号、电压、电流、温度等信息的功能，由保护电路102、具有保护电路之连接线(401, 402, 403, 404……)及集中控制线区103构成的三重保护，足以供充电控制系统101决定适当的充电方式，以及侦错之用。

上述具有三重保护的多输出电动车充电系统．可以有效侦知目前充电站的状态，适当分配充电站的使用量，提高整体的使用效率。

举例而言，假设本地区有三种电动车型，尼桑聆风（Nissan Leaf）、三菱iMiEV（Mitsubishi iMiEV）和一台卡车，其市场占有率分别为45%、45%、10%，如下表所示：

表一

如果要建一个具有下表二所示充电能量的充电区，需要建十二个充电站、十个52kW电源转换器和两个108kW电源转换器。

表二

	低功率充电站（Low Power Charging Kiosk） (52kW)	高功率充电站（High Power Charging Kiosk ）(108kW)
			同时充电EV的最大编号（Max. no. of EV to be charged simultaneously）	8	1
预约编号（No. of reservation）	2	1
			充电站总编号（Total no. of kiosk）	10	2

如依本发明的方法，要建一个具有上表二所示充电能量的充电区，则只需要建十二个充电站和三个108kW电源转换器，每一个108kW电源转换器服务四个充电站，通过上述的算法来分配各个充电站的供电，通过上述三重保护的信号回馈来分配各个充电站的供电，达到全体充电站利用率的最大化。

以上所述仅为本发明的示范性实施例，本领域普通技术人员通过上述说明以及附图即能理解符合本发明的均等结构、材料、方法、手段与衍生变化。本说明书以文字及附图所列举的多个实施例用于阐述本发明的精神，实施例和附图中各组件的尺寸与位置仅用于示意，而非用于限缩申请专利范围。

Claims (28)

1.一种多输出电动车充电方法，包含下列步骤：

(a) 将充电源及电源转换器连接至一多输出转换器；

(b) 将多输出转换器连接至一个或一个以上的N个充电站；

(c) 当一个以上的N个充电站工作中时，以一预先设定的算法分配各工作中的N个充电站的充电时间；

(d) 工作中的充电站数量改变时，重新给定N值，回到步骤c；

(e) 重复循环步骤c，直到充电完成。

2.如权利要求1所述的多输出电动车充电方法，其中，该算法为给予各工作中充电站一固定的充电时间。

3.如权利要求1所述的多输出电动车充电方法，其中，该算法为给予某一工作中充电站较长的充电时间，其余工作中充电站一较短的固定充电时间。

4.如权利要求1所述的多输出电动车充电方法，其中，该算法为给予某一工作中充电站较长的充电时间，其余工作中充电站一递减的充电时间。

5.如权利要求1所述的多输出电动车充电方法，其中，该算法为依据欲充电电池的电量决定充电时间，欲充电电池电量越少的，充电时间越长。

6.如权利要求1所述的多输出电动车充电方法，其中，该算法为依据充电源及电源转换器的状态决定充电时间，当充电源出现负载过大的信号时，缩短充电时间。

7.一种多输出电动车充电系统，包含：

一充电源及电源转换器；

一连接至充电源的一多输出转换器；

连接至多输出转换器的一个或一个以上的N个充电站；

其中当一个以上的N个充电站工作中时，以一预先设定的算法分配各工作中的N个充电站的充电时间，重复循环直到充电完成，若工作中的充电站数量改变时，重新给定N值，重复循环直到充电完成。

8.如权利要求7所述的多输出电动车充电系统，其中，该算法为给予各工作中充电站一固定的充电时间。

9.如权利要求7所述的多输出电动车充电系统，其中，该算法为给予某一工作中充电站较长的充电时间，其余工作中充电站一较短的固定充电时间。

10.如权利要求7所述的多输出电动车充电系统，其中，该算法为给予某一工作中充电站较长的充电时间，其余工作中充电站一递减的充电时间。

11.如权利要求7所述的多输出电动车充电系统，其中，该算法为依据欲充电电池的电量决定充电时间，欲充电电池电量越少的，充电时间越长。

12.如权利要求7所述的多输出电动车充电系统，其中，该算法为依据充电源及电源转换器的状态决定充电时间，当充电源出现负载过大的信号时，缩短充电时间。

13.一种多输出电动车充电方法，包含下列步骤：

(a) 将充电源及电源转换器连接至一多输出转换器；

(b) 将多输出转换器连接至一个或一个以上的N个充电站；

其中充电源及电源转换器与多输出转换器之间，具有一保护电路，可传送充电站信息至电源转换器。

14.如权利要求13所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电源及电源转换器含有一充电控制系统。

15.如权利要求13所述的多输出电动车充电方法，其中，该保护电路包含有一集中控制线区，可传送充电站信息至电源转换器。

16.如权利要求13所述的多输出电动车充电方法，其中，该多输出转换器系以具有保护电路的连接线连接至一个或一个以上的N个充电站。

17.如权利要求15所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电站信息包含控制信号。

18.如权利要求15所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电站信息包含电压。

19.如权利要求15所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电站信息包含电流。

20.如权利要求15所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电站信息包含温度。

21.一种多输出电动车充电系统，其包含：

一充电源及电源转换器；

连接至充电源的一多输出转换器；

连接至多输出转换器的一个或一个以上的N个充电站；

其中充电源及电源转换器与多输出转换器之间，具有一保护电路，可传送充电站信息至电源转换器。

22.如权利要求21所述的多输出电动车充电系统，其中，该充电源及电源转换器含有一充电控制系统。

23.如权利要求21所述的多输出电动车充电系统，其中，该保护电路包含有一集中控制线区，可传送充电站信息至电源转换器。

24.如权利要求21所述的多输出电动车充电系统，其中，该多输出转换器系以具有保护电路的连接线连接至一个或一个以上的N个充电站。

25.如权利要求23所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电站信息包含控制信号。

26.如权利要求23所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电站信息包含电压。

27.如权利要求23所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电站信息包含电流。

28.如权利要求23所述的多输出电动车充电方法，其中，该充电站信息包含温度。

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