本发明涉及一种纯电动汽车充电机集散控制系统及方法，包括整流控制单元与电压控制管理单元、数据库、计算机和至少两组充电控制装置；充电控制装置包括依次串联的充电机数字控制器、充电机和电池组；计算机一端与数据库相连，另一端与充电机数字控制器相连；计算机与电压控制管理单元相连；电压控制管理单元的电压输入端与整流控制单元相连，电压输出端与各个充电机数字控制器相连。该系统通过充电机数字控制器采集电池组信息，通过数据库使整个控制系统的数据可以及时准确地传送给计算机控制人员和供电部门，根据供电线路的电流和电压的变化，实行动态充电管理，可提供48-256辆纯电动汽车的电池组充电，提高了整个控制系统的效率。
1.一种纯电动汽车充电机集散控制系统，包括整流控制单元与电压控制管理单元，其特征在于，所述的控制系统还包括数据库、计算机和至少两组充电控制装置；所述的充电控制装置包括依次串联的充电机数字控制器、充电机和电池组；所述的计算机一端与所述的数据库相连，另一端与所述的充电控制装置中的充电机数字控制器相连；所述的计算机与所述的电压控制管理单元的信号输入端相连；所述的电压控制管理单元的电压输入端与所述的整流控制单元相连，电压输出端与所述的各个充电机数字控制器相连；所述的充电机数字控制器包括数据采集单元、数据传输单元、计算电量单元、调节计量控制单元；所述的计算电量单元分别与所述的数据采集单元、数据传输单元和调节计量控制单元相连。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车充电机集散控制系统，其特征在于，所述的数据库用于收集整个控制系统的数据，并通过英特网传送给计算机控制人员和供电部门。
3.根据权利要求2所述的纯电动汽车充电机集散控制系统，其特征在于，所述的计算机控制人员根据供电线路的电流和电压的变化，实行动态充电管理，先对3-6辆纯电动汽车的电池组进行充电，待充电电流下降后，再对另外3-6辆纯电动汽车的电池组进行充电，依次完成全部纯电动汽车电池组的充电。
4.根据权利要求1所述的纯电动汽车充电机集散控制系统，其特征在于，所述的集散控制系统提供48-256辆纯电动汽车的电池组充电。
5.根据权利要求1所述的纯电动汽车充电机集散控制系统，其特征在于，所述的整流控制单元用于将10000-100000伏的交流电压转变为200-800伏的直流母线电压。
6.根据权利要求1所述的纯电动汽车充电机集散控制系统，其特征在于，所述的数据采集单元通过有线或无线的传输方式采集电池中的电压和电流信息。
7.根据权利要求6所述的纯电动汽车充电机集散控制系统，其特征在于，所述的有线传输方式为RS232通讯、或RS485通讯、或CAN光纤通讯。
8.根据权利要求6所述的纯电动汽车充电机集散控制系统，其特征在于，所述的无线传输方式为蓝牙通讯，其通讯距离为20~50米。
9.一种纯电动汽车充电机集散控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）利用充电机数字控制器采集电池组中各个电池的电压和电流信息；
（2）充电机数字控制器将采集到的信息通过网络上传至计算机；
（3）计算机将收到的信息上传至数据库，数据库将该信息通过英特网传输给计算机操作人员和供电部门，计算机操作人员根据供电线路的电流和电压的变化对收到的数据进行处理，并将处理结果反馈给计算机，计算机根据接收到的处理结果向电压控制管理单元发送输出调节电压的命令；
（4）电压控制管理单元接收计算机发出的命令，并向需要提供电压的充电机数字控制器输送电压；
（5）充电机数字控制器在接收到输送电压后向充电机发送输出电压电流的指令，然后由充电机动力部分向电池组进行充电。
一种纯电动汽车充电机集散控制系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电动汽车充电领域，特别是涉及一种纯电动汽车充电机集散控制系统及方法。
背景技术
[0002] 汽车在给人类的生活带来便捷舒适的同时，也同样消耗了大量的石油资源、排放废气、制造噪音，对自然生态环境和人类自身健康也带来了无法回避的负面影响。目前，随着世界各国对汽车排放的控制、能源问题的日益关注，清洁、环保、节能的电动汽车已成为世界汽车发展工业的热点。目前制约电动汽车产业发展主要有两个方面：一是电池本身，二是充电方式。电动汽车充电机作为电池充电的必要手段，其性能好坏和工艺复杂程度直接影响到电池的使用寿命和电动汽车的推广。但是目前的充电机控制系统多采用独立控制的结构，无法合理地为多个电池组或集群的电池组进行充电，从而导致整个系统的效率低下。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种纯电动汽车充电机集散控制系统及方法，能够实现动态集群式的充电管理，提高了整个控制系统的效率。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种纯电动汽车充电机集散控制系统，包括整流控制单元、电压控制管理单元、数据库、计算机和至少两组充电控制装置；所述的充电控制装置包括依次串联的充电机数字控制器、充电机和电池组；所述的计算机一端与所述的数据库相连，另一端与所述的充电控制装置中的充电机数字控制器相连；所述的计算机与所述的电压控制管理单元的信号输入端相连；所述的电压控制管理单元的电压输入端与所述的整流控制单元相连，电压输出端与所述的各个充电机数字控制器相连。
[0005] 所述的数据库用于收集整个控制系统的数据，并通过英特网传送给计算机控制人员和供电部门。
[0006] 所述的计算机控制人员根据供电线路的电流和电压的变化，实行动态充电管理，先对3-6辆纯电动汽车的电池组进行充电，待充电电流下降后，再对另外3-6辆纯电动汽车的电池组进行充电，依次完成全部纯电动汽车电池组的充电，整个控制过程依照了额定功率最大优化的投运算法。
[0007] 所述的集散控制系统提供48-256辆纯电动汽车的电池组充电。
[0008] 所述的整流控制单元用于将10000-100000伏的交流电压转变为200800伏的直流母线电压。
[0009] 所述的充电机数字控制器包括数据采集单元、数据传输单元、计算电量单元、调节计量控制单元；所述的计算电量单元分别与所述的数据采集单元、数据传输单元和调节计量控制单元相连。
[0010] 所述的数据采集单元通过有线或无线的传输方式采集电池中的电压和电流信息。
[0011] 所述的有线传输方式为RS232通讯、或RS485通讯、或CAN光纤通讯。
[0012] 所述的无线传输方式为蓝牙通讯，其通讯距离为20~50米。
[0013] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种纯电动汽车充电机集散控制方法，包括以下步骤：
[0014] （1）利用充电机数字控制器采集电池组中各个电池的电压和电流信息；
[0015] （2）充电机数字控制器将采集到的信息通过网络上传至计算机；
[0016] （3）计算机将收到的信息上传至数据库，数据库将该信息通过英特网传输给计算机操作人员和供电部门，计算机操作人员根据供电线路的电流和电压的变化对收到的数据进行处理，并将处理结果反馈给计算机，计算机根据接收到的处理结果向电压控制管理单元发送输出调节电压的命令；
[0017] （4）电压控制管理单元接收计算机发出的命令，并向需要提供电压的充电机数字控制器输送电压；
[0018] （5）充电机数字控制器在接收到输送电压后向充电机发送输出电压电流的指令，然后由充电机动力部分向电池组进行充电。
[0019] 有益效果
[0020] 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：通过数据库使整个控制系统的数据可以及时准确地传送给计算机控制人员和供电部门，根据供电线路的电流和电压的变化，实行动态集群式的优化充电管理，整个充电过程严格限定在电网负荷的允许范围，可同时提供48-256辆纯电动汽车的电池组充电，极大提高了整个控制系统的效率。
附图说明
[0021] 图1是本发明的系统框图；
[0022] 图2是本发明中充电机数字控制器的结构框图。
具体实施方式
[0023] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0024] 本发明的第一实施方式涉及一种纯电动汽车充电机集散控制系统，如图1所示，包括整流控制单元、电压控制管理单元、数据库、计算机和至少两组充电控制装置；所述的充电控制装置包括依次串联的充电机数字控制器、充电机和电池组；所述的计算机一端与所述的数据库相连，另一端与所述的充电控制装置中的充电机数字控制器相连；所述的计算机与所述的电压控制管理单元的信号输入端相连；所述的电压控制管理单元的电压输入端与所述的整流控制单元相连，电压输出端与所述的充电机数字控制器相连。所述的整流控制单元用于将10000-100000伏的交流电压转变为200-800伏的直流母线电压。
[0025] 数据库用于收集整个控制系统的数据，并通过互联网传送给计算机控制人员和供电部门。整个系统的数据包括各个电池组的信息，以及供电线路上的电流和电压等信息。计算机控制人员根据供电线路的电流和电压的变化进行处理，并将处理结果（即对哪些纯电动汽车的电池组进行充电）反馈给计算机，再由计算机控制电压控制管理单元向需要供电的各个充电机数字控制器输送电压。比如说，计算机操作人员启动系统后，系统根据收到的供电线路的电流和电压以及各个电池组的信息，决定先对3-6辆纯电动汽车的电池组进行充电，待充电电流下降后，再对另外3-6辆纯电动汽车的电池组进行充电，依次完成全部纯电动汽车电池组的充电，整个控制过程依照了额定功率最大优化的投运算法，从而实现动态集群式的优化充电管理。通常情况下，本系统能够同时对48-128个电池组进行充电，如果在电压控制管理单元中增加扩充模块后便可同时对48-256个电池组进行充电。
[0026] 如图2所示，所述的充电机数字控制器包括数据采集单元、数据传输单元、计算电量单元、调节计量控制单元；所述的计算电量单元分别与所述的数据采集单元、数据传输单元和调节计量控制单元相连。
[0027] 本发明的第二实施方式涉及一种纯电动汽车充电机集散控制方法，包括以下步骤：（1）利用充电机数字控制器采集电池组中各个电池的电压和电流信息；（2）充电机数字控制器将采集到的信息通过网络上传至计算机；（3）计算机将收到的信息上传至数据库，数据库将该信息通过英特网传输给计算机操作人员和供电部门，计算机操作人员根据供电线路的电流和电压的变化对收到的数据进行处理，并将处理结果反馈给计算机，计算机根据接收到的处理结果向电压控制管理单元发送输出调节电压的命令；（4）电压控制管理单元接收计算机发出的命令，并向需要提供电压的充电机数字控制器输送电压；（5）充电机数字控制器在接收到输送电压后向充电机发送输出电压电流的指令，然后由充电机动力部分向电池组进行充电。其中，在所述的步骤（5）中充电机数字控制器对电池组中各个电池的电量进行平衡。其具体实现如下：
[0028] 当电动汽车和充电机相连后，充电机数字控制器中的数据采集单元通过有线或无线的传输方式采集电动汽车中电池组各个电池的电压和电流信息，然后由计算电量单元根据采集到的电压和电流信息计算电池组中各个电池的剩余电量，再通过数据传输单元将信息上传至计算机，计算机接收到该信息后通过网络将信息传送至数据库，数据库将收到的信息通过互联网传输给计算机操作人员和供电部门，计算机操作人员根据供电线路上电流和电压的情况进行处理，将处理完成的信息（该信息包括对哪些充电机数字控制器提供电压）反馈给计算机，计算机则向电压控制管理单元发出命令使其对需要提供电压的充电机数字控制器输送电压。充电机数字控制器接收到的电压是由整流控制单元输出的直流电压。充电机数字控制器控制充电机对电池组进行充电，与此同时充电机数字控制器中的计量控制单元根据电池组中各个电池内的电量调节电流，使各个电池中的电量差值始终保持在一定的范围内（即对电池组中的各个电池的电量进行平衡）。其中，数据采集单元所用的有线传输方式可以为RS232通讯、或RS485通讯、或CAN光纤通讯；所用的无线传输方式为蓝牙通讯，由于蓝牙通讯为高频段，不易受到干扰，其通讯距离为20-50米，非常适合短距离的数据传输。在整个充电过程中，可以先对3-6辆纯电动汽车电池组进行充电（该3-6辆纯电动汽车可以是第二天最早使用的车也可以是当天最早进入充电站的车），待对这些电池组的充电电流下降后，再对另外3-6辆纯电动汽车的电池组进行充电，如此往复，直至所有的纯电动汽车的电池组充电完毕，整个控制过程依照了额定功率最大优化的投运算法。
[0029] 不难发现，本发明通过数据库使整个控制系统的数据可以及时准确地传送给计算机控制人员和供电部门，根据供电线路的电流和电压的变化，实行动态集群式的优化充电管理，可同时提供48-256辆纯电动汽车的电池组充电，极大提高了整个控制系统的效率。
