CN115402131A - 一种非车载充电机、充电系统及充电场站 - Google Patents

一种非车载充电机、充电系统及充电场站 Download PDF

Info

Publication number
CN115402131A
CN115402131A CN202210991036.5A CN202210991036A CN115402131A CN 115402131 A CN115402131 A CN 115402131A CN 202210991036 A CN202210991036 A CN 202210991036A CN 115402131 A CN115402131 A CN 115402131A
Authority
CN
China
Prior art keywords
port
charging
power supply
power
alternating current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210991036.5A
Other languages
English (en)
Inventor
程东
廖梦雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Digital Power Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority to CN202210991036.5A priority Critical patent/CN115402131A/zh
Publication of CN115402131A publication Critical patent/CN115402131A/zh
Priority to EP23188600.3A priority patent/EP4324684A1/en
Priority to US18/452,491 priority patent/US20240059165A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本申请提供一种非车载充电机、充电系统及充电场站，非车载充电机包括功率变换电路、供电端口、转接头及控制器；转接头包括连接端口及交流输出端口，控制器在转接头与供电端口连接时，控制供电端口与交流电网连接，供电端口与连接端口连接，交流输出端口与受电设备的充电端口连接；在转接头与供电端口断开连接时，控制功率变换电路与交流电网连接，供电端口与受电设备的充电端口连接。利用本申请提供的非车载充电机，使非车载充电机兼容实现交流充电和直流充电两种功能，并省去了充电枪线缆的使用，节约了成本。

Description

一种非车载充电机、充电系统及充电场站
技术领域
本发明涉及车辆充电技术领域，特别涉及一种非车载充电机、充电系统及充电场站。
背景技术
对于纯电动的电动汽车来说，其一般存在两个不同类型的充电接口，即：交流充电接口以及直流充电接口，交流充电接口对应交流充电设备，直流充电接口对应直流充电设备，而对于插电式混合动力汽车来说，其仅有一个交流充电接口，只能使用交流充电设备进行充电。其中，插电式混合动力汽车是指可以使用外接电源为车辆动力电池充电的混合动力汽车。插电式混合动力汽车共有两套动力系统，分别是发动机和电动机。这两套动力系统不仅可以相互独立工作，也可以互相协同，从而驱动汽车前进。
而大多数电动汽车充电场所均是直流充电设备，则会面临插电式混合动力汽车无法充电的问题。在没有适合充电场所进行充电时，插电式混合动力汽车则会更多的时切换到发动机动力系统中，增加碳排放。并且，在小功率直流充电设备的大面积落地与推进的环境下，小功率直流充电设备在电动汽车充电场所布置的越来越多，对于仍有存量的插电式混合动力汽车的充电难度逐渐增大。
目前，存在交流充电设备以及直流充电设备一体的充电桩设计方案，即在一个充电桩上，设计两套充电回路：直流充电回路以及交流充电回路，并同时设置直流充电枪(连接到直流充电回路)和交流充电枪(连接到交流充电回路)，用户可根据电动汽车的实际需求从设备上选择将直流充电枪/交流充电枪插入充电接口，从而满足充电需求，但上述方案中，需要同时设置两把充电枪以及更多的充电线缆，或者目前还可以对插电式混合动力汽车的交流充电接口进行改造，将交流充电接口改造成直流充电接口，从而可直接使用直流充电设备进行充电，但上述方案需要对电动汽车的电气系统进行改造，且对于已生产出厂的存量车型无法改造，无法兼容市面所有车型。
有鉴于此，需要提出一种为插电式混合动力汽车进行充电的方案，从而为使用直流充电接口的插电式混合动力汽车提供充电服务。
发明内容
本申请提供一种非车载充电机、充电系统及充电场站，从而为使用直流充电接口的插电式混合动力汽车提供充电服务。
第一方面，本申请提供一种非车载充电机，非车载充电机包括：功率变换电路、供电端口、转接头以及控制器；转接头包括连接端口以及交流输出端口，连接端口配置为与供电端口连接，交流输出端口配置为与受电设备的充电端口连接，交流输出端口配置为与受电设备的充电端口连接；控制器，用于：在转接头与供电端口连接时，控制供电端口与交流电网连接，供电端口与连接端口连接，交流输出端口与受电设备的充电端口连接；在转接头与供电端口断开连接时，控制功率变换电路的输入端与交流电网连接，供电端口与受电设备的充电端口连接。
利用本申请提供的非车载充电机，既可以为纯电动汽车提供直流充电服务，还可以为插电式混合动力汽车提供交流充电服务，此外，由于新增的转换头设计，从而使一个非车载充电机兼容实现交流充电和直流充电两种功能，并省去了充电枪线缆的使用，节约了成本，在供电端口与转换头连接时，连接转换头时的供电端口可提供交流充电服务，而在供电端口与转换头断开连接时，非车载充电机的供电端口可提供交流充电服务。
作为一种可能的实施方式，非车载充电机还包括连接确认端口；控制器具体用于在连接确认端口的电压为第一电压时，控制供电端口与交流电网连接，供电端口与连接端口连接，交流输出端口与受电设备的充电端口连接；在连接确认端口的电压为第二电压时，控制功率变换电路的输入端与交流电网连接，供电端口与受电设备的充电端口连接。控制器在检测到连接确认端口的电压变为第一电压时，使交流电网选择性的直接与供电端口连接，从而通过供电端口将交流电网提供的交流电直接提供给受电设备。控制器在检测到连接确认端口的电压变为第二电压后，使交流电网选择性的与功率变换电路的输入端连接，从而通过功率变换电路将交流电网提供的交流电转换为直流电，将直流电通过供电端口提供给受电设备。
为了使非车载充电机与受电设备完成握手通信，作为一种可能的实施方式，转接头还包括识别电阻电路，识别电阻电路用于调整交流输出端口的识别电阻大小；控制器，还用于在转接头与供电端口连接时，控制识别电阻电路调整交流输出端口的识别电阻大小，以使交流输出端口的识别电阻为目标电阻，以使非车载充电机与受电设备完成握手通信。
作为一种可能的实施方式，连接确认端口具体包括：第一充电连接端口和第二充电连接端口；连接端口具体包括：第一电源端口以及第三充电连接端口；交流输出端口具体包括：第二电源端口、第四充电连接端口以及充电控制确认端口；供电端口、第一电源端口以及第二电源端口被配置为串联连接，第一充电连接端口、第三充电连接端口以及充电控制确认端口被配置为串联连接。控制器具体用于在第一充电连接端口的电压为第一电压时，控制供电端口与交流电网连接，供电端口与连接端口连接，交流输出接口与受电设备的充电端口连接；在第一充电连接端口的电压为第二电压时，控制功率变换电路的输入端与交流电网连接，供电端口与受电设备的充电端口连接，并通过第二充电连接端口传输非车载充电机与受电设备之间的充电通信信号。
其中，连接确认端口中具体包括第一充电连接端口和第二充电连接端口，第一充电连接端口既可作为控制器进行电压检测的检测点，还可作为直流充电通信握手的CC1端口，第二充电连接端口可作为直流充电通信握手的CC2端口。
作为一种可能的实施方式，非车载充电机还包括：第一接地端口、第一电阻以及第一开关，连接端口还包括：第二接地端口，交流输出端口还包括：第三接地端口；第一接地端口、第二接地端口以及第三接地端口被配置为串联连接，第一接地端口与第一充电连接端口通过第一电阻以及第一开关串联连接；在供电端口与转接头连接时，触发第一开关闭合，以使第一充电连接端口的电压变为第一电压；在供电端口与转接头断开时，触发第一开关断开，以使第一充电连接端口的电压变为第二电压。
其中，第一接地端口、第二接地端口以及第三接地端口被配置为串联连接，其可以作为保护地端口贯穿供电端口与转接头之间的连接。第一开关闭合时，第一电阻接入电路，使第一充电连接端口其分压大小发生变化，根据第一充电连接端口的不同电压值，确定受电设备处于的充电模式。
作为一种可能的实施方式，非车载充电机还包括：第二电阻，第一接地端口与第二充电连接端口通过第二电阻连接。
作为一种可能的实施方式，识别电阻电路的一端与第三接地端口连接，识别电阻电路的另一端与第四充电连接端口连接。通过转接头中的识别电阻电路使交流输出端口输出的识别电阻大小满足国标阻抗的规定CC电阻值，从而完成通信握手。
作为一种可能的实施方式，第一充电连接端口、第三充电连接端口以及充电控制确认端口被配置为串联连接时，适用于传输非车载充电机与受电设备之间的充电通信信号。
作为一种可能的实施方式，供电端口包括电源端口正端以及电源端口负端，交流电网通过第一相交流电源端口、第二相交流电源端口以及第三相交流电源端口与功率变换电路的输入端连接，或交流电网通过第一相交流电源端口、第二相交流电源端口以及第三相交流电源端口中的任一个与电源端口正端连接，电源端口负端与交流电网的三项输入中线连接。
作为一种可能的实施方式，非车载充电机还包括：第二开关组和第三开关组；交流电网通过第二开关组与供电端口连接，交流电网通过功率变换电路与第三开关组连接；在第二开关组闭合时，第三开关组断开，在第二开关组断开时，第三开关组闭合。功率变换电路两侧的开关组的闭合关系同样是互斥的，在确定受电设备处于交流充电模式，调整交流输出端口的识别电阻为目标电阻，控制交流电网通过第二开关组与供电端口连接，供电端口通过转接头与受电设备的充电端口连接；而在受电设备处于直流充电模式时，控制交流电网通过第三开关组与功率变换电路的输入端连接，供电端口与受电设备的充电端口连接。
作为一种可能的实施方式，控制器，还用于：在转接头与供电端口连接时，向连接确认端口输出第一通信信号；在转接头与供电端口断开连接时，向连接确认端口输出第二通信信号。控制器可实现控制导引功能，能实现所有的符合国标要求的电动汽车的直流/交流握手通信需求。在确定受电设备处于交流充电模式时，交流充电模式通信所需的CP信号为PWM信号，向连接确认端口输出第一通信信号，而在受电设备处于直流充电模式时，直流充电模式通信所需的CC1信号为阶跃信号，向连接确认端口输出第二通信信号。
作为一种可能的实施方式，非车载充电机还包括：辅助电源、辅源正极端口和辅源负极端口，辅助电源的输出正端与辅源正极端口的一端连接，辅助电源的输出负端与辅源负极端口的一端连接；在供电端口与转接头连接时，辅源正极端口的另一端以及辅源负极端口的另一端处于空置状态。在实际应用中，直流用非车载充电机相比于交流用非车载充电机多余两个端口，即辅源正极端口和辅源负极端口其与受电设备并无实际的信号、电流的传输，从而设置将此两端口设置为空置状态，不需与受电设备连接。
作为一种可能的实施方式，功率变换电路，包括：交流转直流电路以及直流转直流电路；交流转直流电路的输入端和供电端口用于与交流电网连接，交流转直流电路的输出端与直流转直流电路的输入端连接，直流转直流电路的输出端与供电端口连接。交流转直流电路用于将交流电网提供的交流电转换为直流电，交流转直流电路，用于调节交流转直流电路输出的直流电压大小，从而满足受电设备的充电需求。
第二方面，本申请提供一种充电系统，充电系统包括充电桩以及受电设备，充电桩中包括如第一方面的非车载充电机；充电桩用于给受电设备充电。
第三方面，本申请提供一种充电场站，充电场站中包括至少一个充电桩，每个充电桩中包括第一方面的非车载充电机；充电桩用于给与其连接的受电设备充电。
上述第二方面到第三方面可以达到的技术效果描述请参照上述第一方面中任一可能设计可以达到的技术效果描述，重复之处不予论述。
附图说明
图1为一种电动汽车充电场景示意图；
图2A为一种非车载充电机的结构示意图一；
图2B为一种包含识别电阻电路的非车载充电机的结构示意图；
图3为一种非车载充电机的结构示意图二；
图4为一种非车载充电机的结构示意图三；
图5为一种非车载充电机的结构示意图四；
图6为一种非车载充电机中识别电阻电路的连接示意图；
图7为一种非车载充电机的结构示意图五；
图8为一种非车载充电机的结构示意图六；
图9为一种非车载充电机的结构示意图七；
图10为一种非车载充电机的结构示意图八；
图11为一种非车载充电机的充电控制策略步骤流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本申请中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
先对本申请实施例中涉及的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员容易理解。
(1)连接确认(connection confirm，CC)信号：是通过电子或机械的方式，指示车辆插头连接到电动汽车和/或供电插头连接到充电设备上的状态的功能信号。用于传输CC信号的端口为CC端口。基于《电动汽车传导供电系统标准》的规定，对于交流充电的电动汽车来说，电动汽车中的电池管理系统通过对比CC端口与电池管理系统之间的电阻值，来判断出充电桩的供电能力以及连接充电桩与电池管理系统之间的充电电缆类型。而对于直流充电的电动汽车来说，传输CC信号的端口为CC端口又被细分为两个，即，CC1端口以及CC2端口，CC1信号是充电桩侧的连接确认信号，CC2信号是汽车侧的连接确认信号。
(2)控制引导(control pilot，CP)信号：是在交流充电时，用于实现交互及监控的电动汽车与电动汽车供电设备之间的通讯信号。
(3)电池管理系统(battery management system，BMS)：是电动汽车中保护动力电池使用安全的控制系统，监控动力电池的使用状态，通过必要的措施来缓解动力电池的不一致性，能为动力电池的使用提供安全保障。
插电式混合动力汽车是指可以使用外接电源为车辆动力电池充电的混合动力汽车。插电式混合动力汽车共有两套动力系统，图1仅示出使用动力电池驱动汽车前进的场景示意图，参阅图1所示，电动汽车10主要包括：电池管理系统11、动力电池12、电机13和车轮14。
其中，动力电池12可以为大容量、高功率的蓄电池。动力电池12可以向电动汽车10的部分或全部组件提供电能。在一些示例中，动力电池12可以由一个或多个可再充电锂离子或铅酸电池组成。此外，动力电池12还可以采用其它的电源材料和配置，这里不做限定。在电动汽车10行驶时，动力电池12可以通过电池管理系统11中的电机控制器(motorcontrol unit，MCU)为电机13供电，电机13将动力电池12提供的电能转换为机械能，从而驱动车轮14转动，实现电动汽车10的行驶。
而在电动汽车10充电时，一般可以通过充电桩20为电动汽车10的动力电池12充电。继续如图1所示，充电桩20主要包括电源电路(图1中未示出)和充电枪21。电源电路的一端与电网30连接，另一端通过线缆与充电枪21连接。操作人员可以将充电枪21插入电动汽车10的充电插口，使充电枪21与电动汽车10内的电池管理系统11实现连接，充电桩20的电源电路进而可以通过充电枪21为动力电池12充电。
纯电动的电动汽车一般存在两个充电接口(交流充电接口以及直流充电接口)，交流充电接口可对应连接交流充电设备(交流充电插座)，直流充电接口对应连接直流充电设备(直流充电插座)，而插电式混合动力汽车仅有一个交流充电接口，所以其只能使用交流充电设备进行充电。而大多数电动汽车充电场所配置的充电设备均为直流充电设备，则会面临插电式混合动力汽车无法充电的问题。
有鉴于此，本申请提供一种非车载充电机及充电系统，从而为使用直流充电接口的插电式混合动力汽车提供充电服务。
参阅图2A所示，图2A为一种非车载充电机的结构示意图一，非车载充电机200包括：功率变换电路201、供电端口202、转接头203以及控制器204。本申请通过新增的转接头203从而使一个充电机同时实现交流充电和直流充电两种功能，并省去了交流充电枪线缆，节约成本。其中，非车载充电机200可以设置于上述实施例中的充电桩20中，而供电端口202可以被视为上述实施例中的充电枪21的输出接口，转接头203用于与供电端口202连接时，既可以通过硬件结构连接，即，以卡扣形式直接连接，还可以通过安装线缆的方式连接，转接头203与供电端口202的连接方式可以但不限于上述几种，具体连接方式这里不做过多限定。
其中，所述功率变换电路201的输出端与所述供电端口202连接。供电端口202具体设置为直流输出正端(DC+)和直流输出负端(DC-)。供电端口202输出的直流电分别经直流输出正端(DC+)和直流输出负端(DC-)输入至受电设备206。直流输出正端(DC+)作为正极，直流输出负端(DC-)作为负极，正极的电位高，而负极的电位低，在两个电极与电路连通时，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在电路中形成由正极到负极的电流，以给受电设备206稳定充电。
并且所述供电端口202中还可以包括保护地端口(protecting earthing，PE)等等，保护地端口可作为设备的接地引线。
交流电网205可以选择性的与功率变换电路201的输入端或所述供电端口202连接，从而在供电端口202直接连接到处于直流充电模式的受电设备206时，交流电网205选择性的与功率变换电路201的输入端连接，从而通过功率变换电路201将交流电网205提供的交流电转换为直流电，通过供电端口202提供给受电设备206。而在供电端口202通过转接头203连接到处于交流充电模式的受电设备206时，交流电网205选择性的直接与供电端口202连接，从而通过供电端口202将交流电网205提供的交流电直接提供给受电设备206。
而交流电网205与功率变换电路201的输入端或供电端口202的连接关系，可以由转接头203是否与供电端口202连接来决定。在转接头203与供电端口202连接时，控制供电端口202与交流电网205连接，供电端口202通过转接头203与受电设备206的充电端口连接；在转接头203与供电端口202断开连接时，控制功率变换电路201的输入端与交流电网205连接，供电端口202与受电设备206的充电端口连接。
作为一种可能的实施方式，非车载充电机200还包括连接确认端口2022；控制器204具体用于：在连接确认端口2022的电压为第一电压时，控制供电端口202与交流电网205连接，供电端口202与连接端口2031连接，交流输出端口2032与受电设备206的充电端口连接；在连接确认端口2022的电压为第二电压时，控制功率变换电路201的输入端与交流电网205连接，供电端口202与受电设备206的充电端口连接。
控制器204确定功率变换电路201的输入端或供电端口202与交流电网205的连接关系，还可以由供电端口202的连接确认端口2022的电压决定。连接确认端口2022可以与非车载充电机200内部的辅助电源连接，并通过内部的分压电路来切换其电压值。在所述转接头203与所述供电端口202连接时，分压电路可将所述连接确认端口2022的电压调整为第一电压，在所述转接头203与所述供电端口202断开连接时，分压电路则将所述连接确认端口2022的电压调整为第二电压。
其中，在供电端口202与转接头203连接时，连接确认端口2022的电压变为第一电压，控制器204在检测到连接确认端口2022的电压变为第一电压时，使交流电网205选择性的直接与供电端口202连接，从而通过供电端口202将交流电网205提供的交流电直接提供给受电设备206。而在供电端口202与转接头203断开连接时，连接确认端口2022的电压变为第二电压，控制器204在检测到连接确认端口的电压变为第二电压后，使交流电网205选择性的与功率变换电路201的输入端连接，从而通过功率变换电路201将交流电网205提供的交流电转换为直流电，通过供电端口202提供给受电设备206。
控制器204可以是通用中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理(digital signal processing，DSP)，专用集成电路(applicationspecific integrated circuits，ASIC)，现场可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。上述处理器也可以是实现计算功能的组合。例如，控制器204可以包括一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。所述控制器204中还可以包括模拟数字转换器(analog todigital converter，ADC)，用于获取连接确认端口2022的电压。
其中，所述转接头203包括连接端口2031以及交流输出端口2032，所述连接端口2031配置为与所述供电端口202连接，所述交流输出端口2032配置为与受电设备206的充电端口连接。需要说明的是，实施例的转接头203不具备直流转交流的功能，只需连通供电端口202、受电设备206之间的通信即可。
为了使所述非车载充电机200与所述受电设备206完成握手通信，作为一种可能的实施方式，参阅图2B所示，图2B为一种包含识别电阻电路的非车载充电机的结构示意图，转接头203还包括：识别电阻电路2033，所述识别电阻电路2033用于调整所述交流输出端口2032的识别电阻大小；控制器204，还用于在所述转接头203与所述供电端口202连接时，控制所述识别电阻电路2033调整所述交流输出端口2032的识别电阻大小，以使所述交流输出端口2032的识别电阻为目标电阻，以使所述非车载充电机200与所述受电设备206完成握手通信。
由于大多数电动汽车充电场所配置的充电设备均为直流充电设备，因此本申请用于将直流充电设备的供电端口202通过转接头203改造为可供交流充电插座连接并通信的接口。并且基于解释说明(1)所述，在直流充电场景与交流充电场景，进行通信握手时，其连接确认信号对应的接口以及内部电路结构并不相同(交流充电场景通信需要CC端口以及CP端口、直流充电场景通信需要CC1端口以及CC2端口)。因此本申请可通过转接头203对供电端口202的接口进行重新配置，从而为使用交流/直流充电接口的插电式混合动力汽车提供充电服务。
以转接头203与供电端口202连接(受电设备206处于交流充电模式)为例。若想使用非车载充电机200给受电设备206充电，供电端口202与受电设备206交流充电插座连接的接口除了存在交流电连接之外，还存在信号传输端口：用于传输CC信号的CC信号端口，以及用于传输CP信号的CC信号端口。其中，CC信号端口与受电设备206交流充电接口之间为纯阻性，CP信号为PWM信号，PWM信号的不同占空比，用于传输不同通信内容。
但原本为直流受电设备提供充电服务的充电接口，不存在上述用于传输CC信号的CC信号端口，因此，本申请增加了转接头203，通过转接头203中的识别电阻电路2033使交流输出端口2032输出的识别电阻大小满足《电动汽车传导供电系统标准》的规定CC电阻值，从而完成通信握手。
受电设备206中可以包括电池管理系统通过对比CC信号识别端口与电池管理系统之间的电阻值，来判断出非车载充电机200的供电能力以及连接非车载充电机200与电池管理系统之间的充电类型；同时非车载充电机200还通过CP信号的占空比来确定该非车载充电机200的输出功率。在所述电池管理系统根据非车载充电机200的供电能力和输出功率完成相关充电配置之后，所述电池管理系统控制受电设备206内部的车载充电器(on boardcharger，OBC)接收由非车载充电机200提供的电能，从而为动力电池充电。
作为一种可能的实施方式，参阅图3所示，图3为一种非车载充电机的结构示意图二；所述连接确认端口2022具体包括：第一充电连接端口20221和第二充电连接端口20222；所述连接端口2031具体包括：第一电源端口20311以及第三充电连接端口20312；所述交流输出端口2032具体包括：第二电源端口20321、第四充电连接端口20322以及充电控制确认端口20323；所述供电端口202、所述第一电源端口20311以及所述第二电源端口20321被配置为串联连接，所述第一充电连接端口20221、所述第三充电连接端口20312以及所述充电控制确认端口20323被配置为串联连接；
控制器204具体用于在第一充电连接端口20221的电压为第一电压时，控制供电端口202与交流电网205连接，供电端口202与连接端口2031连接，交流输出端口2032与受电设备206的充电端口连接；在所述第一充电连接端口20221的电压为第二电压时，在连接确认端口2022的电压为第二电压时，控制功率变换电路201的输入端与交流电网205连接，供电端口202与受电设备206的充电端口连接，并通过第二充电连接端口20222传输非车载充电机200与受电设备之间206的充电通信信号。
根据第一充电连接端口20221的不同电压值，可以确定受电设备206处于的充电模式。示例性的，在第一充电连接端口20221的电压值为9V时，确定受电设备206处于交流充电模式，控制所述交流电网205与所述供电端口202连接，所述供电端口202通过所述转接头203与所述受电设备206的充电端口连接；在第一充电连接端口20221的电压值为6V时，确定所述受电设备206处于直流充电模式时，控制所述交流电网205与功率变换电路201连接，所述供电端口202与所述受电设备206的充电端口连接。
其中，第一充电连接端口20221可作为直流充电通信握手的CC1端口，第二充电连接端口20222可作为直流充电通信握手的CC2端口。示例性的，在充电过程中，非车载充电机200通过CC1端口的输入电压信号不间断监测充电插头和充电插座连接状态，一旦出现异常，非车载充电机200立即断开供电端口202的输出。受电设备206在100ms内，若没有收到由CC2端口周期发送的充电级别需求报文或阻抗报文，受电设备206也会断开供电端口202的连接。非车载充电机200中的CC1端口以及CC2端口的具体通信握手步骤及报文传输方式，本领域技术人员应当知晓，这里不再赘述。如此，本申请实施例提供的非车载充电机200，在不与转接头203连接时，也可为处于直流充电模式的受电设备206进行充电。
而在需要为处于交流充电模式的受电设备206充电时，转接头203的连接端口2031中包括的第一电源端口20311以及第三充电连接端口20312，以及交流输出端口2032中包括的第二电源端口20321、第四充电连接端口20322以及充电控制确认端口20323，用于将供电端口202改造为可供交流受电端口连接并通信的接口。
其中，转接头203中的第一电源端口20311与第二电源端口20321作为转接头203的两侧电连接端口，供电端口202与第一电源端口20311连接，第一电源端口20311与第二电源端口20321连接，所述供电端口202、所述第一电源端口20311以及所述第二电源端口20321被配置为串联连接，从而使供电端口202通过转接头203与处于交流充电模式的受电设备206充电，而第二充电连接端口20222处于空插状态。
第一充电连接端口20221与第三充电连接端口20312连接，第三充电连接端口20312与充电控制确认端口20323连接，充电控制确认端口20323作为交流充电时传输的CP信号的CP信号端口。
为了匹配传输CC信号的CC信号端口，以及用于传输CP信号的CP信号端口的信号要求，参阅图4所示，图4为一种非车载充电机的结构示意图三；作为一种可能的实施方式，所述非车载充电机200还包括：第一接地端口2023、第一电阻2024以及第一开关2025，所述连接端口2031还包括：第二接地端口20313，所述交流输出端口2032还包括：第三接地端口20324；所述第一接地端口2023、所述第二接地端口20313以及所述第三接地端口20324被配置为串联连接，所述第一接地端口2023与所述第一充电连接端口20221通过第一电阻2024以及第一开关2025串联连接；在所述供电端口202与所述转接头203连接时，触发所述第一开关2025闭合，以使连接确认端口2022中的第一充电连接端口20221电压变为第一电压；在所述供电端口202与所述转接头203断开时，触发所述第一开关2025断开，以使连接确认端口2022中的第一充电连接端口20221电压变为第二电压。
其中，所述第一接地端口2023、所述第二接地端口20313以及所述第三接地端口20324被配置为串联连接，其可以作为保护地端口贯穿所述供电端口202与所述转接头203之间的连接。
在所述第一充电连接端口20221、所述第三充电连接端口20312以及所述充电控制确认端口20323被配置为串联连接时，可以传输所述非车载充电机200与所述受电设备206之间的充电通信信号。
在所述第一开关2025闭合，第一电阻2024接入电路时，由于电阻变大，分压变大，第一充电连接端口20221的电压变为第一电压，而在所述第一开关断开时，第一电阻2024不接入电路，电阻变小，分压变小，第一充电连接端口20221的电压变为第二电压。
其中，第一开关2025可以通过设定的机械结构或电气方式和转接头203的连接状态实现互锁，即在所述供电端口202与所述转接头203连接时，触发互锁状态，所述第一开关2025闭合；在所述供电端口202与所述转接头203断开(接驳)时，解除互锁状态，所述第一开关2025断开，以使第一充电连接端口20221与地线断开连接。
作为一种可能的实施方式，参阅图5所示，图5为一种非车载充电机的结构示意图四；所述非车载充电机200还包括：第二电阻2026，所述第一接地端口2023与所述第二充电连接端口20222通过第二电阻2026连接。其中，在所述受电设备206处于直流充电模式时，控制所述交流电网205与功率变换电路201连接，所述供电端口202与所述受电设备206的充电端口连接时，第二充电连接端口20222作为CC2端口与受电设备206通信连接。
作为一种可能的实施方式，参阅图6所示，图6为识别电阻电路的结构示意图；所述识别电阻电路2033的一端与所述第三接地端口20324连接，所述识别电阻电路2033的另一端与所述第四充电连接端口20322连接。示例性的，识别电阻电路2033包括多个电阻以及控制开关，通过控制开关的开闭可以调节所述识别电阻电路2033输出的电阻大小，以符合《电动汽车传导供电系统标准》。
作为一种可能的实施方式，参阅图7所示，图7为一种非车载充电机的结构示意图五；所述非车载充电机200还包括电源端口正端20211以及电源端口负端20212，所述交流电网205通过第一相交流电源端口、第二相交流电源端口以及第三相交流电源端口与所述功率变换电路201的输入端连接，或所述交流电网205通过第一相交流电源端口、第二相交流电源端口以及第三相交流电源端口中的任一个与所述电源端口正端20211连接，所述电源端口负端20212与所述交流电网的三项输入中线连接。
作为一种可能的实施方式，参阅图8所示，图8为一种非车载充电机的结构示意图六；所述非车载充电机200还包括：第二开关组207和第三开关组208；所述交流电网205通过所述第二开关组207与所述供电端口202连接，供电端口202通过功率变换电路201与所述第三开关组208连接。在所述第二开关组207闭合时，所述第三开关组208断开，在所述第二开关组207断开时，所述第三开关组208闭合。
其中，功率变换电路201两侧的开关组的闭合关系同样是互斥的，在确定受电设备206处于交流充电模式，调整所述交流输出端口2032的识别电阻为目标电阻，控制所述交流电网205通过所述第二开关组207与所述供电端口202连接，所述供电端口202通过所述转接头203与所述受电设备206的充电端口连接；而在所述受电设备206处于直流充电模式时，控制所述交流电网205通过所述功率变换电路201与所述第三开关组208连接，所述供电端口202直接与所述受电设备206的充电端口连接。
作为一种可能的实施方式，所述控制器204，还用于：在转接头203与供电端口202连接时(受电设备206处于直流充电模式时)，向所述连接确认端口2022输出第一通信信号；在转接头203与供电端口202断开连接时(受电设备206处于交流充电模式时)，向连接确认端口2022输出第二通信信号。
其中，控制器204可实现控制导引功能，能实现所有的符合国标要求的电动汽车的直流/交流握手通信需求。在转接头203与供电端口202连接时，即，确定了受电设备206处于交流充电模式，由于交流充电模式通信所需的CP信号为PWM信号，因此，在所述受电设备206处于交流充电模式时，向所述连接确认端口2022输出第一通信信号(PWM信号)，而在转接头203与供电端口202断开连接时，即，确定了受电设备处于直流充电模式，由于直流充电模式通信所需的CC1信号为阶跃信号，向所述连接确认端口2022输出第二通信信号(阶跃信号)。
示例性的，控制器204可以输出幅值为0～NV的阶跃信号或占空比为D的且幅值为0～NV的PWM信号。其中，所述D的取值范围为0％～100％，所述N为正整数，所述控制器204利用第一通信信号不同的PWM占空比，以及不同的信号幅值来编码，从而向受电设备206指示非车载充电机200可用于充电的电流、电压等参数。在一些示例中，国标要求N的取值可以为6V、9V或12V，所述受电设备206可以根据所述CP信号的占空比以及信号幅值获取非车载充电机200可提供的用于充电的电流、电压等参数。当占空比D处于10％～85％时，所述非车载充电机200能提供的最大充电电流为I＝D*100*0.6；而在占空比D＝0％时，表明非车载充电机200不可用等等。
作为一种可能的实施方式，参阅图9所示，图9为一种非车载充电机的结构示意图七；所述非车载充电机200还包括：辅助电源209、辅源正极端口2091和辅源负极端口2092，所述辅助电源209的输出正端与所述辅源正极端口2091的一端连接，所述辅助电源209的输出负端与所述辅源负极端口2092的一端连接；在所述供电端口202与所述转接头203连接时，所述辅源正极端口2091的另一端以及辅源负极端口2092的另一端处于空置状态。
在实际应用中，直流用非车载充电机200的供电端口相比于直流用非车载充电机200的供电端口多余两个端口，即辅源正极端口2091(A+)和辅源负极端口2092(A-)，其与受电设备206并无实际的信号、电流的传输，从而设置将此两端口设置为空置状态，不需与受电设备206连接。
作为一种可能的实施方式，参阅图10所示，图10为一种非车载充电机的结构示意图八；所述功率变换电路201，包括：交流转直流电路2011以及直流转直流电路2012；交流转直流电路2011的输入端和供电端口202用于与所述交流电网205连接，所述交流转直流电路2011的输出端与所述直流转直流电路2012的输入端连接，所述直流转直流电路2012的输出端与所述供电端口202连接。
其中，交流转直流电路2011(alternating current-direct current，AC-DC)用于将交流电网205提供的交流电转换为直流电，直流转直流电路2012(direct current-direct current，DC-DC)，用于调节交流转直流电路2011输出的直流电压大小，从而满足受电设备206的充电需求。
需要说明的是，以上供电端口202以及转接头203的内部连接方式仅作为本申请实施例的示例，本申请实施例中在国家标准规定的范围内，可以修改端口内部的连接方式，仅需满足能够兼容实现对车辆的直流/交流充电功能即可，对此不作限制。
参阅图11所示，本申请示例性的提供一种非车载充电机的充电控制策略步骤流程图，包括：
步骤S1101：控制器204获取连接确认端口2022的电压，确定受电设备206处于的充电模式；
步骤S1102：在连接确认端口2022的电压为9V时，执行步骤S1103，在连接确认端口2022的电压为6V时，执行步骤S1104，否则，执行步骤S1105。
步骤S1103：控制器204控制非车载充电机200进入交流充电状态。
步骤S11031：控制器204通过-第一充电连接端口20221-第三充电连接端口20312-充电控制确认端口20323，传输所述非车载充电机200与受电设备206之间的PWM充电通信信号。
步骤S11032：控制器204控制交流电网205通过所述第二开关组207与供电端口202连接，以给受电设备206进行交流充电。
步骤S1104：控制器204控制非车载充电机200进入直流充电状态。
步骤S11041：控制器204通过第一充电连接端口20221以及第二充电连接端口20222实现通信握手。
步骤S11042：控制器204控制交流电网205通过第三开关组208与功率变换电路201的输入端连接，以给受电设备206进行直流充电。
步骤S1105：控制器204报错，控制非车载充电机200停止供电。
利用本申请提供的非车载充电机，能兼容市面所有类型的电动汽车，既可以为纯电动汽车提供直流充电服务，还可以为插电式混合动力汽车提供交流充电服务，此外，由于新增的转换头设计，从而使一个非车载充电机同时实现交流充电和直流充电两种功能，并省去了交流充电枪线缆，节约了成本。
基于同一构思，本申请还提供一种充电系统，充电系统包括充电桩以及受电设备，充电桩中包括如上述实施例所述的非车载充电机；充电桩用于给受电设备充电。
基于同一构思，本申请还提供一种充电场站，充电场站包括至少一个充电桩，每个充电桩中包括如上述实施例所述的非车载充电机；充电桩用于给与其连接的受电设备充电。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种非车载充电机，其特征在于，所述非车载充电机包括：功率变换电路、供电端口、转接头以及控制器；
所述功率变换电路的输出端与所述供电端口连接；
所述转接头包括连接端口以及交流输出端口，所述连接端口配置为与所述供电端口连接，所述交流输出端口配置为与受电设备的充电端口连接；
所述控制器，用于：在所述转接头与所述供电端口连接时，控制所述供电端口与交流电网连接，所述供电端口与所述连接端口连接，所述交流输出端口与所述受电设备的充电端口连接；
在所述转接头与所述供电端口断开连接时，控制所述功率变换电路的输入端与所述交流电网连接，所述供电端口与所述受电设备的充电端口连接。
2.根据权利要求1所述的非车载充电机，其特征在于，所述非车载充电机中还包括：连接确认端口；
所述控制器，具体用于：在所述连接确认端口的电压为第一电压时，控制所述供电端口与交流电网连接，所述供电端口与所述连接端口连接，所述交流输出接口与所述受电设备的充电端口连接；
在所述连接确认端口的电压为第二电压时，控制所述功率变换电路的输入端与所述交流电网连接，所述供电端口与所述受电设备的充电端口连接。
3.根据权利要求1或2所述的非车载充电机，其特征在于，所述转接头还包括：识别电阻电路，所述识别电阻电路用于调整所述交流输出接口的识别电阻大小；
所述控制器，还用于：在所述转接头与所述供电端口连接时，控制所述识别电阻电路调整所述交流输出接口的识别电阻大小，以使所述交流输出接口的识别电阻为目标电阻，以使所述非车载充电机与所述受电设备完成握手通信。
4.根据权利要求2或3所述的非车载充电机，其特征在于，所述连接确认端口具体包括：第一充电连接端口和第二充电连接端口；
所述连接端口具体包括：第一电源端口以及第三充电连接端口；所述交流输出端口具体包括：第二电源端口、第四充电连接端口以及充电控制确认端口；所述供电端口、所述第一电源端口以及所述第二电源端口被配置为串联连接，所述第一充电连接端口、所述第三充电连接端口以及所述充电控制确认端口被配置为串联连接；
所述控制器，具体用于：在所述第一充电连接端口的电压为第一电压时，控制所述供电端口与交流电网连接，所述供电端口与所述连接端口连接，所述交流输出接口与所述受电设备的充电端口连接；
在所述第一充电连接端口的电压为第二电压时，控制所述功率变换电路的输入端与所述交流电网连接，所述供电端口与所述受电设备的充电端口连接，并通过所述第二充电连接端口传输所述非车载充电机与所述受电设备之间的充电通信信号。
5.根据权利要求4所述的非车载充电机，其特征在于，所述非车载充电机中还包括：第一接地端口、第一电阻以及第一开关，所述连接端口还包括：第二接地端口，所述交流输出端口还包括：第三接地端口；所述第一接地端口、所述第二接地端口以及所述第三接地端口被配置为串联连接，所述第一接地端口与所述第一充电连接端口通过第一电阻以及第一开关串联连接；
在所述供电端口与所述转接头连接时，触发所述第一开关闭合，以使所述第一充电连接端口的电压变为第一电压；在所述供电端口与所述转接头断开连接时，触发所述第一开关断开，以使所述第一充电连接端口的电压变为第二电压。
6.根据权利要求5所述的非车载充电机，其特征在于，所述非车载充电机中还包括：第二电阻，所述第一接地端口与所述第二充电连接端口通过第二电阻连接。
7.根据权利要求3-6任一所述的非车载充电机，其特征在于，所述识别电阻电路的一端与所述第三接地端口连接，所述识别电阻电路的另一端与所述第四充电连接端口连接。
8.根据权利要求4-7任一所述的非车载充电机，其特征在于，所述第一充电连接端口、所述第三充电连接端口以及所述充电控制确认端口被配置为串联连接时，适用于传输所述非车载充电机与所述受电设备之间的充电通信信号。
9.根据权利要求1-8任一所述的非车载充电机，其特征在于，所述非车载充电机中还包括电源端口正端以及电源端口负端，所述交流电网通过第一相交流电源端口、第二相交流电源端口以及第三相交流电源端口与所述功率变换电路的输入端连接，或所述交流电网通过第一相交流电源端口、第二相交流电源端口以及第三相交流电源端口中的任一个与所述电源端口正端连接，所述电源端口负端与所述交流电网的三项输入中线连接。
10.根据权利要求1-9任一所述的非车载充电机，其特征在于，所述非车载充电机还包括：第二开关组和第三开关组；
所述交流电网通过所述第二开关组与所述供电端口连接，所述交流电网通过所述第三开关组与所述功率变换电路的输入端连接；在所述第二开关组闭合时，所述第三开关组断开，在所述第二开关组断开时，所述第三开关组闭合。
11.根据权利要求2-10任一所述的非车载充电机，其特征在于，所述控制器，还用于：
在所述转接头与所述供电端口连接时，向所述连接确认端口输出第一通信信号；
在所述转接头与所述供电端口断开连接时，向所述连接确认端口输出第二通信信号。
12.根据权利要求1-11任一所述的非车载充电机，其特征在于，所述非车载充电机还包括：辅助电源、辅源正极端口和辅源负极端口，所述辅助电源的输出正端与所述辅源正极端口的一端连接，所述辅助电源的输出负端与所述辅源负极端口的一端连接；在所述供电端口与所述转接头连接时，所述辅源正极端口的另一端以及辅源负极端口的另一端处于空置状态。
13.根据权利要求1-12任一所述的非车载充电机，其特征在于，所述功率变换电路，包括：交流转直流电路以及直流转直流电路；
所述交流转直流电路的输入端和所述供电端口用于与所述交流电网连接，所述交流转直流电路的输出端与所述直流转直流电路的输入端连接，所述直流转直流电路的输出端与所述供电端口连接。
14.一种充电系统，其特征在于，所述充电系统包括充电桩以及受电设备，所述充电桩中包括如权利要求1-13任一所述的非车载充电机；
所述充电桩用于给所述受电设备充电。
15.一种充电场站，其特征在于，所述充电场站中包括至少一个充电桩，每个充电桩中包括如权利要求1-13任一所述的非车载充电机；充电桩用于给与其连接的受电设备充电。
CN202210991036.5A 2022-08-18 2022-08-18 一种非车载充电机、充电系统及充电场站 Pending CN115402131A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210991036.5A CN115402131A (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种非车载充电机、充电系统及充电场站
EP23188600.3A EP4324684A1 (en) 2022-08-18 2023-07-31 Off-board charger, charging system, and charging station
US18/452,491 US20240059165A1 (en) 2022-08-18 2023-08-18 Off-board charger, charging system, and charging station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210991036.5A CN115402131A (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种非车载充电机、充电系统及充电场站

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115402131A true CN115402131A (zh) 2022-11-29

Family

ID=84160062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210991036.5A Pending CN115402131A (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种非车载充电机、充电系统及充电场站

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240059165A1 (zh)
EP (1) EP4324684A1 (zh)
CN (1) CN115402131A (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2004350C2 (en) * 2010-03-05 2011-09-06 Epyon B V System, devices and method for charging a battery of an electric vehicle.
DE102011007839A1 (de) * 2011-04-21 2012-10-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeugladevorrichtung
ES2431738B1 (es) * 2012-05-24 2014-09-16 Endesa, S.A. Sistema de control del proceso de carga/descarga de vehículos eléctricos, y procedimiento de carga mediante dicho sistema

Also Published As

Publication number Publication date
US20240059165A1 (en) 2024-02-22
EP4324684A1 (en) 2024-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11104244B2 (en) Method for charging a plug-in electric vehicle via another plug-in electric vehicle
CN110525246B (zh) 用于对车辆电池充电的电力转换装置及其控制方法
CN104024033B (zh) 具有蓄电部的车辆、以及包括车辆和能量管理设备的充电-放电系统
US9114716B2 (en) Method and apparatus for high-voltage DC charging of battery-electric and plug-in hybrid electric vehicles
US8933670B2 (en) Power supply system, electric vehicle and charging adapter
US7687934B2 (en) System and method for managing energy use in an electric vehicle
CN105247754A (zh) 车辆
CN105835714A (zh) 一种车对车充电机和系统以及充电方法
WO2012088223A3 (en) Sequential charging of multiple electric vehicles
JP2016521106A (ja) プロトコル間充電アダプタ
CN104024034A (zh) 具有能够将电力提供给外部电负荷的蓄电装置的车辆、包括车辆和电力电缆的放电系统、用于对蓄电装置放电的方法、以及在放电系统中使用的车辆外部的设备
US20200076217A1 (en) Micro-grid smart output adaptor
CN207916598U (zh) 一种汽车及汽车对汽车充电系统
CN104276053A (zh) 供电系统和电力接收设施
US20150372519A1 (en) Charging and discharging device
CN104507734A (zh) 车辆的放电控制系统、放电连接器、车辆以及车辆的放电控制方法
CN208931141U (zh) 一种高压充配电系统和电动汽车
CN111301196A (zh) 电动车辆和充电系统
US20190111793A1 (en) Electric wheelchair, associated electrified vehicle, and method of charging an electric wheelchair
US11230203B2 (en) Selective illumination of charging port status indicators for an electrified vehicle
US11155180B2 (en) Vehicle-to-building power system
CN115402131A (zh) 一种非车载充电机、充电系统及充电场站
CN110435453A (zh) 一种用于车辆的充放电装置及方法
US20220072967A1 (en) Electric vehicle supply equipment synchronization and charging connector devices
KR20210148066A (ko) 충전관련 정보를 교환하는 충전기와 제어부를 포함하는 전기 자동차

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination