CN112124134A - 多枪功率分配充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多枪功率分配充电系统，所述多枪功率分配充电系统包括多个充电终端及整流柜，每个充电终端用于电连接电池模组以向所述电池模组充电；整流柜包括整流模块组及连接于所述整流模块组与所述充电终端之间的功率分配单元，所述整流模块组接收供电电压、并将所述供电电压转换为充电电压、以及将所述充电电压提供至所述功率分配单元，所述功率分配单元用于将所述充电电压切换至所述多个充电终端中的任意一个，以实现所述多个充电终端功率的动态调节。通过所述多枪功率分配充电系统可以达到满足充电终端的灵活配置，及用户需求，提升用户体验，降低充电终端的建设成本的目的。

Description

多枪功率分配充电系统
技术领域
本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种可用于电动汽车充电的多枪功率分配充电系统。
背景技术
随着人们环境保护意识的提高，现在越来越多的人选择新能源车，如电动汽车，目前，传统的电动汽车充电机在系统的充电枪数量固定后，无法根据实际情况增加充电枪的数量，配置不够灵活，并且单个充电枪的配置、维护成本较高。同时，根据市场调研，目前充电车位经常会被油车占用，如果要配置更多的充电枪覆盖更多的车位将导致建设成本过高。
因此，有必要提供一种多枪功率分配充电系统以解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题中的至少一个，本发明的一种实施例提供一种多枪功率分配充电系统，所述多枪功率分配充电系统包括：
多个充电终端，每个充电终端用于电连接电池模组以向所述电池模组充电；及
整流柜，包括整流模块组及连接于所述整流模块组与所述充电终端之间的功率分配单元，所述整流模块组接收供电电压、并将所述供电电压转换为充电电压、以及将所述充电电压提供至所述功率分配单元，所述功率分配单元用于将所述充电电压切换至所述多个充电终端中的任意一个，以实现所述多个充电终端功率的动态调节。
根据本发明的一种实施例，所述整流模块组包括多个整流模块，所述充电电压包括多个，每个所述整流模块用于接收所述供电电压并将所述供电电压转换为对应的一个所述充电电压，所述功率分配单元接收所述多个充电电压并控制将所述多个充电电压切换至所述多个充电终端。
根据本发明的一种实施例，每个所述整流模块包括两个第一输入端及两个第一输出端，所述两个第一输入端接收所述供电电压，所述两个第一输出端分别输出两个所述充电电压，所述功率分配单元包括多组第二输入端及多组第二输出端，每组所述第二输入端连接所述两个第一输出端以接收两个所述充电电压，每组所述第二输出端连接对应一个所述充电终端且用于输出所述充电电压至所述充电终端；所述供电电压为交流电压，所述充电电压为直流电压。
根据本发明的一种实施例，所述充电终端包括第一充电枪及第二充电枪，所述第一充电枪及所述第二充电枪均包括第一充电端及第二充电端，所述第一充电枪的第一充电端经由第一开关连接对应的一组所述第二输出端的一个，所述第一充电枪的第二充电端经由第二开关连接对应的一组所述第二输出端的另外一个，所述第二充电枪的第一充电端经由第三开关也连接对应的一组所述第二输出端的一个，所述第二充电枪的第二充电端经由第四开关也连接对应的一组所述第二输出端的另外一个；所述第一开关与所述第二开关导通时，所述第三开关及所述第四开关断开；所述第一开关与所述第二开关断开时，所述第三开关及所述第四开关导通。
根据本发明的一种实施例，所述充电终端包括具有第一充电枪的第一充电终端及具有第二充电枪的第二充电终端，所述第一充电枪及所述第二充电枪均包括第一充电端及第二充电端，所述第一充电枪的第一充电端经由第一开关连接对应的一组所述第二输出端的一个，所述第一充电枪的第二充电端经由第二开关连接对应的一组所述第二输出端的另外一个，所述第二充电枪的第一充电端经由第三开关也连接对应的一组所述第二输出端的一个，所述第二充电枪的第二充电端经由第四开关也连接对应的一组所述第二输出端的另外一个。
根据本发明的一种实施例，所述充电终端还包括与所述第一充电枪串联的第一计量系统及与所述第二充电枪串联的第二计量系统，所述第一计量系统及所述第二计量系统均包括直流表和分流器。
根据本发明的一种实施例，所述整流模块的数量包括12个，所述多组第二输入端的数量为12组，所述多组第二输出端的数量为10组。
根据本发明的一种实施例，所述整流柜还包括输出熔断器，所述输出熔断器连接于所述功率分配单元与所述充电终端之间，所述输出熔断器用于提供过载、短路保护。
根据本发明的一种实施例，所述整流柜还包括进线断路器，所述供电电压经由所述进线断路器被提供至所述整流模块组，所述进线断路器用于对所述整流模块组提供过流、短路保护。
根据本发明的一种实施例，所述整流柜还包括交流接触器，所述交流接触器连接于所述进线断路器与所述整流模块组之间，所述供电电压依序经由所述进线断路器及所述交流接触器被提供至所述整流模块组，所述交流接触器包括控制开关，所述多枪功率分配充电系统未对电池模组进行充电或急停控制时，所述控制开关断开。
相较于现有技术，所述多枪功率分配充电系统通过所述整流模块组接收供电电压、并将所述供电电压转换为充电电压、以及将所述充电电压提供至所述功率分配单元，所述功率分配单元将所述充电电压切换至所述多个充电终端中的任意一个，以实现所述多个充电终端功率的动态调节，可以满足充电终端的灵活配置，及用户需求，提升用户体验，降低充电终端的建设成本。
进一步地，所述功率分配单元的每组所述第二输入端连接所述整流模块的所述两个第一输出端以接收两个所述充电电压，每组所述第二输出端连接对应一个所述充电终端且输出所述充电电压至所述充电终端，所述功率分配单元可以矩阵式调度所述充电电压至所述充电终端，实现所述充电电压的灵活配置，使充电资源充分利用。
进一步地，通过所述第一开关与所述第二开关、所述第三开关及所述第四开关的通断状态控制所述第一充电枪及所述第二充电枪进行充电，可以灵活使用所述第一充电枪、所述第二充电枪对所述电池模组进行充电，并进一步节约充电枪的配置成本，同时方便用户使用。
进一步地，通过充电枪与充电终端一一对应，可以满足一个车位一个充电枪的配置，并可以同时进行充电，方便用户使用，提高用户体验。
进一步地，所述输出熔断器可以提供过载、短路保护，可以保护所述电池模组的安全。
进一步地，所述进线断路器可以对所述整流模块组提供过流、短路保护，从而保护所述多枪功率分配充电系统的安全及使用寿命。
进一步地，所述交流接触器可以在所述多枪功率分配充电系统未对电池模组进行充电或急停控制时控制所述控制开关断开，从而中断充电，保护电池模组及所述多枪功率分配充电系统的安全。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例的多枪功率分配充电系统的结构示意图；
图2是本发明一种实施例的多枪功率分配充电系统电路结构示意图；
图3是本发明另一种实施例的多枪功率分配充电系统电路结构示意图。
具体实施方式
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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅图1，图1是本发明一种实施例的多枪功率分配充电系统100的结构示意图。所述多枪功率分配充电系统100包括多个充电终端1、整流柜2。
其中，每个充电终端1电连接电池模组以向所述电池模组充电。本实施例中，所述充电终端1的容量可以根据实际的需求进行配置，如输出电流125A、250A等。
整流柜2包括整流模块组21及连接于所述整流模块组21与所述充电终端1之间的功率分配单元22，所述整流模块组21接收供电电压、并将所述供电电压转换为充电电压、以及将所述充电电压提供至所述功率分配单元22，所述功率分配单元22将所述充电电压切换至所述多个充电终端1中的任意一个，以实现所述多个充电终端1功率的动态调节。
其中，所述整流模块组21包括多个整流模块211，所述充电电压包括多个，每个所述整流模块211接收所述供电电压并将所述供电电压转换为对应的一个所述充电电压，本实施例中，所述整流模块组21可以根据充电车辆的需求输出合适的所述充电电压，所述功率分配单元22接收所述多个充电电压并控制将所述多个充电电压切换至所述多个充电终端1。根据本发明的一种实施例，每个所述整流模块211包括两个第一输入端211a及两个第一输出端211b，所述两个第一输入端211a接收所述供电电压，所述两个第一输出端211b分别输出两个所述充电电压，所述功率分配单元22包括多组第二输入端221及多组第二输出端222，每组所述第二输入端221连接所述两个第一输出端211b以接收两个所述充电电压，每组所述第二输出端222连接对应一个所述充电终端1且用于输出所述充电电压至所述充电终端1，所述供电电压为交流电压，所述充电电压为直流电压。根据本发明的一种实施例，所述整流模块211的数量包括12个，所述多组第二输入端211a的数量为12组，所述多组第二输出端222的数量为10组，可以理解，本实施例中，所述整流模块211内置有充电模块，所述充电模块的功率为15kW或20kW，所述功率分配单元22内置有矩阵式功率分配切换器件，通过功率分配切换器件可以将12个所述整流模块组21中的12组所述第二输入端211a之中的任一输出的所述充电电压动态分配至10组所述第二输出端222中的任一一个中，从而对任一一个所述充电终端1提供所述充电电压，实现所述多个充电终端1功率的动态调节。
本实施例中，所述多枪功率分配充电系统100通过所述整流模块组21接收供电电压、并将所述供电电压转换为充电电压、以及将所述充电电压提供至所述功率分配单元22，所述功率分配单元22将所述充电电压切换至所述多个充电终端1中的任意一个，以实现所述多个充电终端1功率的动态调节，可以满足充电终端1的灵活配置，满足用户需求，提升用户体验，降低所述充电终端1的建设成本。
进一步地，所述功率分配单元22的每组所述第二输入端221连接所述整流模块211的所述两个第一输出端211a以接收两个所述充电电压，每组所述第二输出端222连接对应一个所述充电终端1且输出所述充电电压至所述充电终端1，所述功率分配单元22可以矩阵式调度所述充电电压至所述充电终端1，实现所述充电电压的灵活配置，使充电资源充分利用。
请参阅图2，图2是本发明一种实施例的多枪功率分配充电系统100电路结构示意图。根据本发明的另一种实施例，所述充电终端1包括第一充电枪11及第二充电枪12，所述第一充电枪11及所述第二充电枪12均包括第一充电端111及第二充电端112，所述第一充电枪11的第一充电端111经由第一开关111a连接对应的一组所述第二输出端222的一个，所述第一充电枪11的第二充电端112经由第二开关112a连接对应的一组所述第二输出端222的另外一个，所述第二充电枪12的第一充电端111经由第三开关121a也连接对应的一组所述第二输出端222的一个，所述第二充电枪12的第二充电端112经由第四开关122a也连接对应的一组所述第二输出端222的另外一个；所述第一开关111a与所述第二开关112a导通时，所述第三开关121a及所述第四开关122a断开；所述第一开关111a与所述第二开关112a断开时，所述第三开关121a及所述第四开关122a导通。可以理解，本实施例中，所述充电终端1配置有两个充电枪，即所述第一充电枪11及所述第二充电枪12，所述第一充电枪11及所述第二充电枪12工作互斥，所述第一充电枪11通过所述第一开关111a与所述第二开关112a导通连接所述第二输出端222输出的所述充电电压，所述第二充电枪12通过所述第三开关121a及所述第四开关122a导通连接所述第二输出端222输出的所述充电电压，所述第一开关111a与所述第二开关112a导通使所述第一充电枪11对所述电池模组进行充电时，同时所述第三开关121a及所述第四开关122a断开使所述第二充电枪12不工作，或者所述第三开关121a及所述第四开关122a导通使所述第二充电枪12对所述电池模组进行充电时，同时所述第一开关111a与所述第二开关112a断开使所述第一充电枪11不工作。
本实施例中，一个所述充电终端1包括所述第一充电枪11、所述第二充电枪12两个充电枪，可以灵活对其中一个充电枪进行充电，当前，因电动汽车的普及远远未到油车的数量，在公共停车场内，按概率统计分析，很少存在两辆电动汽车停在同一个所述充电终端1对应的车位上需同时使用所述第一充电枪11、所述第二充电枪12的情况，故一个所述充电终端1包括所述第一充电枪11、所述第二充电枪12两个充电枪不仅能满足用户灵活停车及充电的需求，还可以降低充电枪的配置成本。
请参阅图3，图3是本发明另一种实施例的多枪功率分配充电系统100电路结构示意图。根据本发明的另一种实施例，所述充电终端1包括具有第一充电枪11的第一充电终端11a及具有第二充电枪12的第二充电终端12a，所述第一充电枪11及所述第二充电枪12均包括第一充电端111及第二充电端112，所述第一充电枪11的第一充电端111经由第一开关111a连接对应的一组所述第二输出端222的一个，所述第一充电枪11的第二充电端112经由第二开关112a连接对应的一组所述第二输出端222的另外一个，所述第二充电枪12的第一充电端111经由第三开关121a也连接对应的一组所述第二输出端222的一个，所述第二充电枪12的第二充电端112经由第四开关122a也连接对应的一组所述第二输出端222的另外一个。可以理解，本实施例中，所述充电终端1配置有第一充电枪11的第一充电终端11a及具有第二充电枪12的第二充电终端12a，所述第一充电枪11及所述第二充电枪12可以同时工作，所述第一充电枪11通过所述第一开关111a与所述第二开关112a导通连接所述第二输出端222输出的所述充电电压，所述第二充电枪12通过所述第三开关121a及所述第四开关122a导通连接所述第二输出端222输出的所述充电电压，所述第一开关111a与所述第二开关112a导通使所述第一充电枪11对所述电池模组进行充电时，同时所述第三开关121a及所述第四开关122a也可以导通使所述第二充电枪12对另一所述电池模组进行充电。
本实施例中，一个所述充电终端1配置有第一充电枪11的第一充电终端11a及具有第二充电枪12的第二充电终端12a，可以同时对所述第一充电枪11及所述第二充电枪12进行充电，便于用户使用，在电动汽车普及率比较高的城市可以满足用户灵活停车及充电的需求。
根据本发明的另一种实施例，所述充电终端1还包括与所述第一充电枪11串联的第一计量系统113及与所述第二充电枪12串联的第二计量系统123，本实施例中，所述第一计量系统113及所述第二计量系统123均包括直流表和分流器。
根据本发明的另一种实施例，所述整流柜2还可以包括进线断路器23，所述供电电压经由所述进线断路器23被提供至所述整流模块组21，所述进线断路器23可以控制输入所述整流模块组21的所述供电电压，起到对所述整流模块组21提供过流、短路保护的作用。
根据本发明的另一种实施例，所述整流柜2还可以包括交流接触器24，所述交流接触器24连接于所述进线断路器23与所述整流模块组21之间，所述供电电压依序经由所述进线断路器23及所述交流接触器24被提供至所述整流模块组21，所述交流接触器24包括控制开关241，所述多枪功率分配充电系统100未对电池模组进行充电或急停控制时，可以断开所述控制开关241，从而停止充电。
根据本发明的另一种实施例，所述整流柜2还可以包括输出熔断器25，所述输出熔断器25连接于所述功率分配单元22与所述充电终端1之间，所述输出熔断器25可以对所述充电终端1提供过载、短路保护，进而保护充电的所述电池模组。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述多枪功率分配充电系统包括：
多个充电终端，每个充电终端用于电连接电池模组以向所述电池模组充电；及
整流柜，包括整流模块组及连接于所述整流模块组与所述充电终端之间的功率分配单元，所述整流模块组接收供电电压、并将所述供电电压转换为充电电压、以及将所述充电电压提供至所述功率分配单元，所述功率分配单元用于将所述充电电压切换至所述多个充电终端中的任意一个，以实现所述多个充电终端功率的动态调节。
2.根据权利要求1所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述整流模块组包括多个整流模块，所述充电电压包括多个，每个所述整流模块用于接收所述供电电压并将所述供电电压转换为对应的一个所述充电电压，所述功率分配单元接收所述多个充电电压并控制将所述多个充电电压切换至所述多个充电终端。
3.根据权利要求2所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，每个所述整流模块包括两个第一输入端及两个第一输出端，所述两个第一输入端接收所述供电电压，所述两个第一输出端分别输出两个所述充电电压，所述功率分配单元包括多组第二输入端及多组第二输出端，每组所述第二输入端连接所述两个第一输出端以接收两个所述充电电压，每组所述第二输出端连接对应一个所述充电终端且用于输出所述充电电压至所述充电终端；所述供电电压为交流电压，所述充电电压为直流电压。
4.根据权利要求3所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述充电终端包括第一充电枪及第二充电枪，所述第一充电枪及所述第二充电枪均包括第一充电端及第二充电端，所述第一充电枪的第一充电端经由第一开关连接对应的一组所述第二输出端的一个，所述第一充电枪的第二充电端经由第二开关连接对应的一组所述第二输出端的另外一个，所述第二充电枪的第一充电端经由第三开关也连接对应的一组所述第二输出端的一个，所述第二充电枪的第二充电端经由第四开关也连接对应的一组所述第二输出端的另外一个；所述第一开关与所述第二开关导通时，所述第三开关及所述第四开关断开；所述第一开关与所述第二开关断开时，所述第三开关及所述第四开关导通。
5.根据权利要求3所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述充电终端包括具有第一充电枪的第一充电终端及具有第二充电枪的第二充电终端，所述第一充电枪及所述第二充电枪均包括第一充电端及第二充电端，所述第一充电枪的第一充电端经由第一开关连接对应的一组所述第二输出端的一个，所述第一充电枪的第二充电端经由第二开关连接对应的一组所述第二输出端的另外一个，所述第二充电枪的第一充电端经由第三开关也连接对应的一组所述第二输出端的一个，所述第二充电枪的第二充电端经由第四开关也连接对应的一组所述第二输出端的另外一个。
6.根据权利要求4或5所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述充电终端还包括与所述第一充电枪串联的第一计量系统及与所述第二充电枪串联的第二计量系统，所述第一计量系统及所述第二计量系统均包括直流表和分流器。
7.根据权利要求3所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述整流模块的数量包括12个，所述多组第二输入端的数量为12组，所述多组第二输出端的数量为10组。
8.根据权利要求1所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述整流柜还包括输出熔断器，所述输出熔断器连接于所述功率分配单元与所述充电终端之间，所述输出熔断器用于提供过载、短路保护。
9.根据权利要求1所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述整流柜还包括进线断路器，所述供电电压经由所述进线断路器被提供至所述整流模块组，所述进线断路器用于对所述整流模块组提供过流、短路保护。
10.根据权利要求9所述多枪功率分配充电系统，其特征在于，所述整流柜还包括交流接触器，所述交流接触器连接于所述进线断路器与所述整流模块组之间，所述供电电压依序经由所述进线断路器及所述交流接触器被提供至所述整流模块组，所述交流接触器包括控制开关，所述多枪功率分配充电系统未对电池模组进行充电或急停控制时，所述控制开关断开。
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