CN107585048B - 一种多充电桩组合式柔性充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多充电桩组合式柔性充电系统，包括集中控制装置和多个可对汽车进行充电的充电桩，所述充电桩设有用于可分别与其他充电桩以实现功率叠加的拓展单元，所述充电桩与所述集中控制装置电性连接，所述集中控制装置上设有充电枪以对不同功率的汽车充电。应用本发明公开的多充电桩组合式柔性充电系统，充电桩可通过拓展单元实现与其他充电桩的功率叠加，并通过集中控制装置对不同功率的汽车进行充电，且充电桩可独立对汽车进行充电，该系统实现便捷扩容，且单体充电桩可独立使用，满足不同功率汽车的充电需求。

Description

一种多充电桩组合式柔性充电系统

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，更具体地说，涉及一种多充电桩组合式柔性充电系统。

背景技术

充电桩一般固定在地面或墙壁，安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端安装有充电插头用于为电动汽车充电。

而目前的充电桩的充电功率一定，在对不同充电功率需求的车辆进行充电时，无法满足其需求，其充电时间较长、充电桩使用体验差。

综上所述，如何有效地解决充电桩无法满足不同车辆充电功率需求、充电桩使用体验差等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多充电桩组合式柔性充电系统，以解决充电桩无法满足不同车辆充电功率需求、充电桩使用体验差等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多充电桩组合式柔性充电系统，包括集中控制装置和多个可对汽车进行充电的充电桩，所述充电桩设有用于可分别与其他充电桩以实现功率叠加的拓展单元，所述充电桩与所述集中控制装置电性连接，所述集中控制装置上设有充电枪以对不同功率的汽车充电。

优选地，所述集中控制装置上设有所述拓展单元，所述拓展单元为充电插座，所述充电桩包括多个与所述集中控制装置连接的一级充电桩，所述一级充电桩分别与所述集中控制装置经所述充电插座和充电枪连接。

优选地，所述充电桩还包括与所述一级充电桩连接的二级充电桩、与所述二级充电桩连接的三级充电桩，所述一级充电桩、所述二级充电桩和所述三级充电桩依次顺序连接以实现功率叠加。

优选地，所述充电桩设有控制器和用于对所述拓展单元所在充电电路进行通断的控制开关，所述控制器与所述控制开关电性连接。

优选地，还包括分别与所述控制器通讯连接的遥控装置，所述遥控装置设有无线发射模块，所述控制器上设有无线接收模块，所述控制器根据所述无线接收模块接收到的控制信号控制所述拓展单元所在充电电路的通断。

优选地，所述集中控制装置包括输出功率依次降低的第一充电枪、第二充电枪、第三充电枪和主控器；

所述主控器根据总输入功率和所述第一充电枪的设备接入状态进行功率调配，当所述最大输入功率不小于所述第一充电枪的输出功率、且所述第一充电枪存在设备接入时，控制所述第一充电枪所在电路导通；

判断剩余总输入功率是否不小于所述第三充电枪和所述第二充电枪的输出功率和，若是，则控制所述第三充电枪和所述第二充电枪所在电路分别导通，若否，则根据输出功率自小至大依次导通所述第三充电枪和所述第二充电枪所在电路。

优选地，所述集中控制装置包括输出功率依次降低的第一充电枪、第二充电枪、第三充电枪和主控器；

所述主控器根据输出功率自小至大依次导通所述第三充电枪、所述第二充电枪和所述第一充电枪。

优选地，所述集中控制装置包括一个充电枪和主控器，所述主控器根据待充电汽车的需求功率调配所述充电枪的输出功率。

优选地，多个所述一级充电桩分别与所述集中控制装置连接，所述主控器判断所述集中控制装置的输入功率是否大于所述集中控制装置的输出功率，若是，则根据所述一级充电桩的输入功率自小至大依次断开所述一级充电桩所在电路，以使所述集中控制装置的输出功率和所述集中控制装置的输入功率差值最小。

优选地，所述主控器还用于：

判断所述一级充电桩是否连接有所述二级充电桩和所述三级充电桩，若是，则根据输入功率自小至大依次断开所述三级充电桩和所述二级充电桩所在电路，以使所述集中控制装置的输出功率和所述集中控制装置的输入功率差值最小。

本发明提供的多充电桩组合式柔性充电系统，包括集中控制装置和充电桩，充电桩设有用于可分别与其他充电桩和集中控制装置连接以实现功率叠加的拓展单元，充电桩与集中控制装置电性连接，集中控制装置设有充电枪以对不同功率的汽车充电。应用本发明提供的多充电桩组合式柔性充电系统，充电桩可通过拓展单元实现与其他充电桩的功率叠加，并通过集中控制装置对不同功率的汽车进行充电，且充电桩可独立对汽车进行充电，该系统实现便捷扩容，且单体充电桩可独立使用，满足不同功率汽车的充电需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的多充电桩组合式柔性充电系统的结构示意图；

图2为本发明又一实施例提供的多充电桩组合式柔性充电系统的结构示意图。

附图中标记如下：

充电桩1、集中控制装置2。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种多充电桩组合式柔性充电系统，以解决充电桩无法满足不同车辆充电功率需求、充电桩使用体验差等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的多充电桩组合式柔性充电系统的结构示意图；图2为本发明又一实施例提供的多充电桩组合式柔性充电系统的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的多充电桩组合式柔性充电系统，包括集中控制装置2和多个可对汽车进行充电的充电桩1，所述充电桩1设有用于可分别与其他充电桩1连接以实现功率叠加的第一拓展单元，充电桩1与集中控制装置2电性连接，所述集中控制装置2上设有充电枪以对不同功率的汽车充电。

充电桩1通过第一拓展单元可与其他充电桩1连接，其中，第一拓展单元可为内设于充电桩1内通过通讯线连接，或者在另一种实施例中，第一拓展单元可外设于充电桩1上，可通过通讯线可插拔的方式实现与其他装置的连接，可根据实际需要自行选择第一拓展单元的设置方式，均在本发明的保护范围内。充电桩1与集中控制装置2一般可通过电性连接，如通讯线或其他连接方式，只要能够实现充电桩1和集中控制装置2的连接即可，对其具体的连接方式不作限定。多个充电桩1间可通过第一拓展单元连接后，再与集中控制装置2进行连接实现功率的叠加，或者，多个充电桩1可分别通过第一拓展单元与集中控制装置2连接。第一拓展单元的个数可根据需要进行设置，集中控制装置2上设有充电枪，一般可为一体式设置，也可以为可插拔式连接。

应用本发明提供的多充电桩组合式柔性充电系统，充电桩1可通过第一拓展单元实现与其他充电桩1的功率叠加，并通过集中控制装置2对不同功率的汽车进行充电，且充电桩1可独立对汽车进行充电，该系统实现便捷扩容，且单体充电桩1可独立使用，满足不同功率汽车的充电需求。

具体的，集中控制装置2上设有第二拓展单元，第二拓展单元为充电插座，充电桩1包括多个与集中控制装置2连接的一级充电桩，一级充电桩分别与集中控制装置2经充电插座和一级充电枪连接。

为了便于统一设置，可在集中控制装置2上设置第二拓展单元，以实现集中控制装置2与充电桩1的连接。优选地，为了便于根据汽车的充电功率随时扩容，可将第二拓展单元设置为可插拔式，优选为充电插座，通过充电枪和充电插座的配合，实现充电桩与充电桩间、充电桩1与集中控制装置2间的功率传递。如可通过集中控制装置2的充电枪与充电桩1的充电插座间的连接实现；或者通过设于充电桩1上的充电枪与设于集中控制装置2上的充电插座间的配合实现，其中，充电枪与充电桩1可为一体设置或者分体式设置通过插拔方式进行固定，当充电枪与充电枪为分体式设置时，充电枪可优选为双头充电枪，通过分别与充电桩1和集中控制装置上的充电插座连接，实现二者的电性连接，均在本发明的保护范围内，上述实施例在不使用时，均可手动断开充电枪和充电插座的连接。

进一步地，充电桩1还包括与一级充电桩连接的二级充电桩、与二级充电桩连接的三级充电桩，一级充电桩、二级充电桩和三级充电桩依次顺序连接以实现功率叠加。

为了节省连接线和优化充电系统，且实现集中控制装置2的多级扩容，可设置多级充电桩，其中，一级充电桩与集中控制装置2连接，二级充电桩与一级充电桩连接，三级充电桩与二级充电桩连接，即形成“积木式排列”，在其他实施例中，也可以为“矩阵式排列”。可以理解的是，二级充电桩和三级充电桩的个数不限，可根据需要进行设置，其叠加后功率小于等于一级充电桩的输出功率即可，以防止充电枪或其他电气元件烧损。在一种实施例中，一级充电桩、二级充电桩和三级充电桩的输出功率依次减小，也可以设置四级充电桩和五级充电桩等，对多级充电桩的数量不进行限制，此处仅为较为优选的实施方案。

进一步地，充电桩1设有控制器和用于对第一拓展单元所在充电电路进行通断的控制开关，控制器与控制开关电性连接。其中，第一拓展单元可以为通讯线或充电插座，为了实现自动化控制，可通过控制开关控制第一拓展单元所在充电电路的通断，以实现本级充电桩与前一级充电桩的通断，如一级充电桩和二级充电桩分别设有控制开关和控制器，当二级充电桩的控制开关断开时，二级充电桩与一级充电桩间的连接断开，二级充电桩不再向一级充电桩进行供电。一级充电桩上的控制开关和控制器实现其与集中控制装置2间的通断。

更进一步地，还包括分别与控制器通讯连接的遥控装置，遥控装置设有无线发射模块，控制器上设有无线接收模块，控制器根据无线接收模块接收到的控制信号控制第一拓展单元所在充电电路的通断。由此设置，可通过遥控装置远程实现对多级充电桩的控制，在一种实施例中，可优选为对各一级充电桩与集中控制装置2间的通断进行控制，遥控装置上可设置多个控制按钮，分别对一级充电桩的通断进行控制，通过无线发射模块将控制信号进行发送，相应的一级充电桩的无线接收模块接收该控制信号并进行相应的操作。当然，在其他实施例中，也可以通过上述方式对二级充电桩和三级充电桩进行远程控制，此处仅为较为优选的实施方案。

可以理解的是，在一种实施例中，也可以在集中控制装置2上设置控制开关，以控制一级充电桩所在功率接入电路的通断，优选的，也可以设置遥控装置对其进行远程遥控，均在本发明的保护范围内。

在上述各实施例的基础上，集中控制装置2包括输出功率依次降低的第一充电枪、第二充电枪、第三充电枪和主控器；

主控器根据最大输入功率和第一充电枪的设备接入状态进行功率调配，当最大输入功率不小于第一充电枪的输出功率、且第一充电枪存在设备接入时，控制第一充电枪所在电路导通；

判断剩余输入功率是否不小于第三充电枪和第二充电枪的输出功率和，若是，则控制第三充电枪和第二充电枪所在电路分别导通，若否，则根据输出功率自小至大依次导通第三充电枪和第二充电枪所在电路。

此处及下文的第一、第二和第三仅进行区分，在其他实施例中，也可以用其他的数字或字符代替。

集中控制装置2的主控器根据扩充充电桩1提供的总输入功率进行分配，当第一充电枪所在充电电路接通且总输入功率大于等于第一充电枪的输出功率时，控制第一充电枪所在电路导通，实现对待充电汽车的功率输出；

剩余总输入功率分别对其他充电枪沿自小至大输出功率导通，以最大程度上满足集中控制装置2上可使用充电枪的个数，以便同时满足多个待充电汽车的充电需求；当然，在其他实施例中，也可以将剩余总输入功率按照充电枪输出功率自大至小依次导通，以优先对大功率待充电汽车进行充电，节约充电时间、加快充电进程，实现快速充电。在实际设置时，可根据整体需要进行设置，均在本发明的保护范围内。

在上述各实施例的基础上，集中控制装置2包括输出功率依次降低的第一充电枪、第二充电枪、第三充电枪和主控器；

主控器根据输出功率自小至大依次导通第三充电枪、第二充电枪和第一充电枪。由此设置，可最大程度上导通集中控制装置2上能够对待充电汽车进行充电的充电枪的个数，满足多辆汽车同时充电的充电需求，当然，如上文所述，也可以按照输出功率自大至小依次进行导通，在此不再赘述。

在上述各实施例的基础上，集中控制装置2包括一个充电枪和主控器，主控器根据待充电汽车的需求功率调配充电枪的输出功率。

一般的，主控器内设有功率分配单元和待充电汽车的需求功率检测单元，通过对待充电汽车的需求功率进行检测，通过功率分配单元整合各充电桩1的输入功率，以满足待充电汽车的功率需求。

在一种实施例中，多个一级充电桩分别与集中控制装置2连接，主控器判断集中控制装置2的输入功率是否大于集中控制装置2的输出功率，若是，则根据一级充电桩的输入功率自小至大依次断开一级充电桩所在电路，以使所述集中控制装置2的输出功率和所述集中控制装置2的输入功率差值最小。

为了实现在集中控制装置2的输入功率大于集中控制装置2的输出功率时、充电桩能够独立对待充电汽车的独立充电，可根据一级充电桩的输入功率自小至大依次断开一级充电桩所在电路，以实现集中控制装置2和一级充电桩的充电功率的合理利用，避免造成资源的浪费。

优选地，主控器还用于：

判断一级充电桩是否连接有二级充电桩和三级充电桩，若是，则根据输入功率自小至大依次断开三级充电桩和二级充电桩所在电路，以使集中控制装置2的输出功率和集中控制装置2的输入功率差值最小。

可以理解的是，当一级充电桩连接有二级充电桩和三级充电桩时，优先对三级充电桩、二级充电桩进行断开，其中，三级充电桩和二级充电桩的断开也可以根据其输出功率的大小自小至大依次断开，如先对三级充电桩按照输出功率自小至大依次断开，再对二级充电桩按照输出功率自小至大依次断开，在保证集中控制装置2的输出功率满足充电汽车的充电需求的前提下，集中控制装置2的剩余输入功率最小，且各级充电桩按序断开，使得各级充电桩能够分别独立对待充电汽车进行充电，使得系统充电功率使用最优化。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的多充电桩组合式柔性充电系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多充电桩组合式柔性充电系统，其特征在于，包括集中控制装置和多个可对汽车进行充电的充电桩，所述充电桩设有用于可分别与其他充电桩以实现功率叠加的第一拓展单元，所述充电桩与所述集中控制装置电性连接，所述集中控制装置上设有充电枪以对不同功率的汽车充电；

所述集中控制装置上设有第二拓展单元，所述第二拓展单元为充电插座，所述充电桩包括多个与所述集中控制装置连接的一级充电桩；所述一级充电桩上设有一级充电枪，所述一级充电桩分别与所述集中控制装置经所述充电插座和所述一级充电枪连接；

所述集中控制装置包括一个所述充电枪和主控器，所述主控器根据待充电汽车的需求功率调配所述充电枪的输出功率；多个所述一级充电桩分别与所述集中控制装置连接，所述主控器判断所述集中控制装置的输入功率是否大于所述集中控制装置的输出功率，若是，则根据所述一级充电桩的输入功率自小至大依次断开所述一级充电桩所在电路，以使所述集中控制装置的输出功率和所述集中控制装置的输入功率差值最小。

2.根据权利要求1所述的多充电桩组合式柔性充电系统，其特征在于，所述充电桩还包括与所述一级充电桩连接的二级充电桩、与所述二级充电桩连接的三级充电桩，所述一级充电桩、所述二级充电桩和所述三级充电桩依次顺序连接以实现功率叠加。

3.根据权利要求1所述的多充电桩组合式柔性充电系统，其特征在于，所述充电桩设有控制器和用于对所述第一拓展单元所在充电电路进行通断的控制开关，所述控制器与所述控制开关电性连接。

4.根据权利要求3所述的多充电桩组合式柔性充电系统，其特征在于，还包括分别与所述控制器通讯连接的遥控装置，所述遥控装置设有无线发射模块，所述控制器上设有无线接收模块，所述控制器根据所述无线接收模块接收到的控制信号控制所述第一拓展单元所在充电电路的通断。

5.根据权利要求1-4任一项所述的多充电桩组合式柔性充电系统，其特征在于，所述集中控制装置包括输出功率依次降低的第一充电枪、第二充电枪、第三充电枪和主控器；

所述主控器根据总输入功率和所述第一充电枪的设备接入状态进行功率调配，当最大输入功率不小于所述第一充电枪的输出功率、且所述第一充电枪存在设备接入时，控制所述第一充电枪所在电路导通；

判断剩余总输入功率是否不小于所述第三充电枪和所述第二充电枪的输出功率和，若是，则控制所述第三充电枪和所述第二充电枪所在电路分别导通，若否，则根据输出功率自小至大依次导通所述第三充电枪和所述第二充电枪所在电路。

6.根据权利要求1-4任一项所述的多充电桩组合式柔性充电系统，其特征在于，所述集中控制装置包括输出功率依次降低的第一充电枪、第二充电枪、第三充电枪和主控器；

所述主控器根据输出功率自小至大依次导通所述第三充电枪、所述第二充电枪和所述第一充电枪。

7.根据权利要求1所述的多充电桩组合式柔性充电系统，其特征在于，所述主控器还用于：

判断所述一级充电桩是否连接有二级充电桩和三级充电桩，若是，则根据输入功率自小至大依次断开所述三级充电桩和所述二级充电桩所在电路，以使所述集中控制装置的输出功率和所述集中控制装置的输入功率差值最小。

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