CN111071095A - 一种充电桩互联系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种充电桩互联系统，包括多个充电桩，且多个充电桩通过电力线建立通信连接；其中，所述充电桩包括第一功率转换模块和第二功率转换模块，所述第一功率转换模块的电流输出端与母线电连接，且对应的第二功率转换模块的电流输入端与母线电连接。本发明通过在一个充电桩上设置多个充电枪，同时将多个充电桩进行通信连接，并将每个充电桩中转换后的直流电均输出到母线中，以为待补偿的充电枪提供功率补偿，使得充电桩中每个充电枪的充电功率能达到满负荷，保证一个充电桩能同时为多台电动汽车提供满负荷充电，减少了大部分用户的充电时间，给用户带来更好的使用体验。

Description

一种充电桩互联系统
技术领域
本发明涉及充电桩通信技术领域，特别涉及一种充电桩互联系统。
背景技术
随着技术的进步和环境保护的需求，电动汽车的发展越来越受到更多的重视，市面上电动汽车的数量也急剧增加，渐渐走进了人们的日常生活中。但电动汽车的充电成了人们的困难，当汽车电量用完后充电比较麻烦，因此现在市面上发明了充电桩，专门用于为电动汽车进行充电。
现有技术中，基本都是一个充电桩为一台电动汽车进行满负荷充电，但这样利用空间较小，当待充电的电动汽车较多时，用户需进行等待；或者一个充电桩为多台电动汽车进行慢速(即较低充电功率)充电，这样充电一般要求几个小时，充电时间较长，对于时间紧张的用户来说这样是完全不能满足需求的。
发明内容
针对现有技术中充电桩不能同时为多台汽车满功率充电使得充电时间长的问题，本发明提供一种充电桩互联系统，通过将多个充电桩进行连接，从而使得工作状态的充电桩能从空闲状态的充电桩进行电流调用，实现工作状态的充电桩始终能为电动汽车提供满功率充电，降低充电时间。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种充电桩互联系统，包括多个充电桩，且多个充电桩通过电力线建立通信连接；其中，每个充电桩均包括第一功率转换模块和第二功率转换模块，所述第一功率转换模块的电流输出端与母线电连接，且对应的第二功率转换模块的电流输入端与母线电连接，所述第二功率转换模块至少有两个。
优选的，还包括至少两个充电枪，所述充电枪和所述第二功率转换模块一一对应连接；所述第一功率转换模块用于将交流电转换成第一直流电；用于将第一直流电转换成第二直流电。
优选的，所述充电桩还包括控制模块、通讯模块，控制模块和通讯模块双向连接。
优选的，所述通讯模块通过单相电力线、双相电力线或三相电力线中的一种或多种建立通信连接。
优选的，所述母线上设置有至少两个节点，所述节点与所述充电桩为一一对应关系。
优选的，所述控制模块用于检测和调节所述充电枪的充电功率，当所述充电枪的充电功率达不到满负荷时，所述控制模块发出补偿信号到其它充电桩要求功率补偿。
优选的，当其它充电桩处于空闲状态时，将为待补偿的充电桩提供功率补偿。
综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明通过在一个充电桩上设置多个充电枪，同时将多个充电桩进行通信连接，并将每个充电桩中转换的直流电均输出到母线中进行功率串联，以随时为待补偿的充电枪提供功率补偿，使得充电桩中每个充电枪的充电功率能达到满负荷，使得一个充电桩能同时为多台电动汽车提供满负荷充电，减少了大部分用户的充电时间，给用户带来更好的使用体验。
附图说明：
图1为根据本发明示例性实施例的一种充电桩互联系统示意图。
图2为根据本发明示例性实施例的一种充电桩互联系统电路连接示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
现有的充电桩为缩短充电时间，一般都采用大功率充电，因此本发明中的大功率为大于等于250KW。
图1为本实施例示例性的一种充电桩互联系统示意图，包括第一充电桩10和第二充电桩20；
第一充电桩10包括第一功率转换模块101、第二功率转换模块102、充电枪103、控制模块104和通讯模块105，交流电和第一功率转换模块101的输入端连接，第一功率转换模块101的电流输出端与控制模块104的电流输入端连接，控制模块104的电流输出端与第二功率转换模块102的电流输入端连接，第二功率转换模块102的电流输出端与充电枪103连接，同时控制模块104与通讯模块105双向连接，通讯模块105与电力线连接。第二充电桩20的内部模块结构和第一充电桩10相同。即第一充电桩10通过电力线与第二充电桩20进行通信。
本实施例中，电力线可以是单相电力线、双相电力线或三相电力线中的一种或多种。
本实施例中，第一功率转换模块可为AC/DC模块，用于将交流电转换成大电流直流电(第一直流电)，第二功率转换模块可为DC/DC模块，用于将大电流直流电转换成小电流直流电(第二直流电)。例如交流电为市电380V，分别为两个充电桩10和20供电，则第一功率转换模块的作用就是分别将380V的交流电转换成800V的直流电，输出功率为400KW，则第二功率模块的作用就是分别将800V的直流电转化成400V的直流电，输出功率为250KW，即为充电枪103的满负荷功率。
图2为本实施例示例性的电路连接示意图，包括第一充电桩10、第二充电桩20、第三充电桩30和第四充电桩40。
第一充电桩10包括第一功率转换模块101、至少两个第二功率转换模块102、至少两个充电枪103；第二充电桩20、第三充电桩30、第四充电桩40的内部模块结构和第一充电桩10相同。
本实施例中，第一功率转换模块的输出端与第二功率转换模块的输入端连接，第二功率转换模块的输出端与充电枪连接。例如第一充电桩10中第一功率转换模块101的电流输出端与第二功率转换模块102的电流输入端连接，第二功率转换模块102的电流输出端与充电枪103连接。其它充电桩内部电路连接与第一充电桩相同。
本实施例中，第一充电桩10的第一功率转换模块101的电流输出端连接到母线第一节点①，母线第一节点①与第二功率转换模块102的电流输入端连接；同时第二充电桩20的第一功率转换模块的电流输出端连接到母线第二节点②，母线第二节点②与第二充电桩20的第二功率转换模块的电流输入端连接；第三充电桩30的第一功率转换模块连接到母线第三节点③，母线第三节点③与第三充电桩30的第二功率转换模块的电流输入端连接；第四充电桩40的第一功率转换模块的电流输出端连接到母线第四节点④，第四节点④与第四充电桩40的第二功率转换模块的电流输入端连接；且母线第一节点①、母线第二节点②、母线第三节点③和母线第四节点④均位于同一根母线上，即第一充电桩10、第二充电桩20、第三充电桩30、第四充电桩40中第一功率转换模块输出的大电流直流电均输出到同一母线上。
本实施例中，一个充电桩至少包括两个充电枪，且一个充电枪对应一个第二功率转换模块。
例如现有技术中，第一充电桩10中有两个充电枪103，第二功率转换模块102的输出功率为充电枪103的满负荷充电功率250KW，且第一功率转换模块101的输出功率为400KW；当一个充电枪在为电动汽车以满负荷充电功率(250KW)进行充电时，则第一充电桩10中另一个充电枪能使用的功率只有150KW，不能达到满负荷充电功率，即为电动汽车提供的充电电流会变小，在电动汽车所需电量相同时，充电时间会延长，则会使得用户长时间等待充电，给用户的出行造成极大不便。
本实施例中，第一充电桩10中有两个充电枪103，第二功率转换模块102的输出功率为充电枪103的满负荷充电功率250KW，第一功率转换模块101的输出功率为400KW；当其中一个充电枪在为电动汽车以满负荷充电功率(250KW)进行充电时，控制模块104检测到另一个充电枪也处于工作状态(即另一个充电枪为电动汽车充电输出电流)，另一个充电枪的充电功率仅为150KW，则第一充电桩10的控制模块104将会发出补偿信号，并通过通讯模块105分别与第二充电桩20的通讯模块、第三充电桩30的通讯模块以及第四充电桩40的通讯模块进行通信，若其它充电桩处于空闲状态(即充电枪不为电动汽车充电)时，该空闲状态的充电桩的控制器模块将控制对应的第一功率转换模块输出电流到母线，从而电流流向第一充电桩10并输入到第二功率转换模块中对充电枪的充电功率进行补偿，使得另一个充电枪的充电功率达到满负荷。
例如当第一充电桩10的第一充电枪处于工作状态，充电功率为250KW，第二充电枪进入工作状态的充电功率为150KW；此时若第二充电桩20的两个充电枪均处于空闲状态，则第二充电桩20的第一转换模块将会输出大电流直流电到母线，电流从母线第二节点②流向母线第一节点①，第一充电桩10的控制模块104将会从母线上提取一定的电流(换算成功率为100KW)进入第二功率转换模块，补偿到第一充电桩10的第二充电枪，从而使得充电功率能达到250KW，能快速地为电动汽车充电。
本实施例中，充电桩的数量优先为8个，即可理解为母线上电流的可用功率为400KW×8＝3200KW；一个充电桩上充电枪的数量优先为2个，则能达到满负荷充电功率的充电枪数量为3200/250＝12.8，即为12个，即本系统可同时为12台电动汽车进行满负荷充电，极大缩短了充电时间。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种充电桩互联系统，其特征在于，包括多个充电桩，且多个充电桩通过电力线建立通信连接；其中，每个充电桩均包括第一功率转换模块和第二功率转换模块，所述第一功率转换模块的电流输出端与母线电连接，且对应的第二功率转换模块的电流输入端与母线电连接，所述第二功率转换模块至少有两个。
2.如权利要求1所述的一种充电桩互联系统，其特征在于，还包括至少两个充电枪，所述充电枪和所述第二功率转换模块一一对应连接；所述第一功率转换模块用于将交流电转换成第一直流电；所述第二功率转换模块用于将第一直流电转换成第二直流电。
3.如权利要求1所述的一种充电桩互联系统，其特征在于，所述充电桩还包括控制模块、通讯模块，控制模块和通讯模块双向连接。
4.如权利要求3所述的一种充电桩互联系统，其特征在于，所述通讯模块通过单相电力线、双相电力线或三相电力线中的一种或多种建立通信连接。
5.如权利要求1所述的一种充电桩互联系统，其特征在于，所述母线上设置有至少两个节点，所述节点与所述充电桩为一一对应关系。
6.如权利要求3所述的一种充电桩互联系统，其特征在于，所述控制模块用于检测和调节所述充电枪的充电功率，当所述充电枪的充电功率达不到满负荷时，所述控制模块发出补偿信号到其它充电桩要求功率补偿。
7.如权利要求6所述的一种充电桩互联系统，其特征在于，当其它充电桩处于空闲状态时，将为待补偿的充电桩提供功率补偿。
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