CN116853066A - 一种多枪集中式充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多枪集中式充电系统，包括集中布置的多个充电桩、补偿供电模块、终端充电计划获取模块和补偿分配模块，当一个或多个充电枪插入对应的充电终端时，终端充电计划获取模块能够与对应充电终端建立连接，并获取待充电电池的充电信息，根据充电信息从数据库中获取每个枪头的充电计划，根据充电计划生成总的功率需求计划，将功率需求计划与充电桩的额定功率对比，如果在任一时刻，功率需求计划均在额定功率内，则补偿供电模块不接入；如果在某一时刻，功率需求计划超出了额定功率，则调配补偿分配模块连接补偿供电模块，给对应充电桩在相应的时段补偿相应的功率，本发明不仅提高了充电效率，降低了运营成本，也具有节能、环保等社会意义。

Description

一种多枪集中式充电系统

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，具体涉及一种多枪集中式充电系统。

背景技术

随着环境污染的增加及能源危机的影响，新能源车辆的发展越发受到重视，其中纯电动车辆逐渐成为市场发展的主流方向。由于受到充电速度的影响，用户在使用充电桩的时候更趋向于使用大功率的充电桩产品充电桩是为电动汽车进行充电以提供动力的设备，其固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)、居民小区停车场、充电站内。充电桩的功能类似于加油站里面的加油机，其可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。

电动汽车充电桩多枪是一种用于充电电动汽车的设备，它可以同时为多辆电动汽车提供充电服务。相比于单枪充电桩，多枪充电桩能够更好地满足大量电动汽车的充电需求，提高充电效率，缩短充电时间。

但是多枪充电桩由于的容量要满足多个充电终端同时充电，容易对电网造成一定的冲击和负担，安全维护成本高，且在使用过程中，目前的充电方式往往以快充为主，在充电过程中，根据充电的进度，充电功率是波动的，当多个枪头同时工作时，会出现某个时刻充电功率超出额定功率的状况，进而容易造成危险，基于此，研究一种多枪集中式充电系统是必要的。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种多枪集中式充电系统，有效的解决了现有的多枪头充电桩容易对电网造成冲击、充电波动容易超出充电桩额定功率，存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种多枪集中式充电系统，包括集中布置的多个充电桩、补偿供电模块、终端充电计划获取模块和补偿分配模块，每一充电桩上均布置有多个充电枪，在充电枪内布置有终端充电计划获取模块，当一个或多个充电枪插入对应的充电终端时，终端充电计划获取模块能够与对应充电终端建立连接，并获取待充电电池的充电信息，根据充电信息从数据库中获取每个枪头的充电计划，根据充电计划生成总的功率需求计划，将功率需求计划与充电桩的额定功率对比，如果在任一时刻，功率需求计划均在额定功率内，则补偿供电模块不接入；如果在某一时刻，功率需求计划超出了额定功率，则调配补偿分配模块连接补偿供电模块，给对应充电桩在相应的时段补偿相应的功率，在经过相应的时刻后，通过补偿分配模块停止补偿功率。

进一步的，所述充电枪包括主充电枪和副充电枪，主充电枪和副充电枪具有相应的终端充电计划获取模块，并生成对应的充电计划，将各时刻充电计划的所需功率叠加得到功率需求计划。

进一步的，所述充电信息包括电池的品牌、型号、充电曲线和电池剩余状态，所述充电计划根据电池的品牌、型号、充电曲线和电池剩余状态从数据库中获取充电曲线，将各充电曲线按时间轴叠加，并生成功率需求计划。

进一步的，所述补偿供电模块为供电单元和协调单元，所述供电单元连接独立的供电系统，协调单元连接各充电桩，将各充电桩的剩余功率上报给补偿分配模块备用。

进一步的，所述供电单元的使用优先级高于协调单元，由供电单元优先供给各充电桩进行补偿，当供电单元供给不足时，协调各充电桩在满足自身的情况协同供电。

进一步的，所述充电桩包括一个或多个充电模块，所述充电模块具有充电单元和协同单元，当供电单元无法满足需求时，向各充电模块下发协同指令，通过协同单元将相应时刻的剩余功率协同给补偿分配模块。

进一步的，还包括检测枪，所述检测枪包括逆变整流模块、触头模块、处理器，逆变整流模块通过多个触头模块与处理器连接，当充电枪插入充电终端时，所述处理器与充电终端连接，并获得充电终端的充电信息，通过触头模块将布置在充电桩上的相应充电枪解锁。。

上述技术方案的有益效果是：本发明提供了一种多枪头集中式充电系统，该系统采用实时补偿的方式来进行各充电桩的调配，通过在充电枪内布置终端充电计划获取模块来获取终端的充电信息，根据相应车辆的充电信息来确定充电终端的充电计划，根据各个枪头的充电计划，以时间轴为基准生成总的功率需求计划，如果在任一时刻，功率需求计划均在额定功率内，则补偿供电模块不接入；如果在某一时刻，功率需求计划超出了额定功率，则调配补偿分配模块连接补偿供电模块，给对应充电桩在相应的时段补偿相应的功率，在经过相应的时刻后，通过补偿分配模块停止补偿功率。

本发明通过实时补偿的方式为各枪头充电提供相应的充电补偿，避免了充电桩超出额定功率，超出的部分有补偿供电模块供给，在具体实施时，补偿供电模块为供电单元和协调单元，其中供电单元为单独设立的供电设备，协同单元为各充电桩的剩余功率来提供支持，通过两部分补偿电路共同实现功率补偿，可获得最高的效率和可靠性，可满足大功率充电设备的需求；同时针对小功率充电设备提供了多个充电枪接口，不仅提高了充电效率，降低了运营成本，同时也具有节能、环保等诸方面的社会意义。

附图说明

图1为本发明的系统连接图；

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。

实施例1，本实施例旨在提供一种多枪集中式充电系统，主要用于为电动汽车、电动公交车等提供多枪头式的充电服务，根据现有的多枪头充电桩容易对电网造成冲击、充电波动容易超出充电桩额定功率，存在安全隐患的问题，本实施例提供了一种多枪集中式充电系统。

一种多枪集中式充电系统，包括集中布置的多个充电桩、补偿供电模块、终端充电计划获取模块和补偿分配模块，每一充电桩上均布置有多个充电枪，如图1中展示，本实施例以三个充电桩ABC为例进行说明，每个充电桩上具有2个充电枪头，在每个充电枪内布置有终端充电计划获取模块，当一个或多个充电枪插入对应的充电终端时，终端充电计划获取模块能够与对应充电终端建立连接，并获取待充电电池的充电信息，充电枪包括主充电枪和副充电枪，主充电枪和副充电枪具有相应的终端充电计划获取模块，并生成对应的充电计划，将各时刻充电计划的所需功率叠加得到功率需求计划。

本实施例中主充电枪为优先级较高的充电枪，而副充电枪的优先级低于主充电枪，当充电桩设备上启动充电服务时，优先打开释放主充电枪，用于采用主用主充电枪后，当后续用户再次使用本充电桩时，在主充电枪使用状态下，才会释放副充电枪，且在主充电枪和副充电同时使用时，根据主充电枪的使用输出功率，适当的调配副充电枪的输出功率，使总的输出功率在设备承载范围内，能够实现自动控制主充电枪和副充电枪的功率，且使副充电枪辅助充电，有利于降低充电过程中的能量损耗，提高能量利用率。

本实施例中，根据充电信息从数据库中获取每个枪头的充电计划，具体实施时充电信息包括电池的品牌、型号、充电曲线和电池剩余状态，所述充电计划根据电池的品牌、型号、充电曲线和电池剩余状态从数据库中获取充电曲线，将各充电曲线按时间轴叠加，并生成功率需求计划，在数据库中存储各电池的品牌、型号、生产批次和相应的充电曲线，实施获取电池的剩余电路，并根据数据库中提供的充电曲线来指定充电计划。

根据充电计划生成总的功率需求计划，将功率需求计划与充电桩的额定功率对比，如果在任一时刻，功率需求计划均在额定功率内，则补偿供电模块不接入，由接入充电终端的充电桩自供电完成充电服务。

如果在某一时刻，功率需求计划超出了额定功率，则调配补偿分配模块连接补偿供电模块，给对应充电桩在相应的时段补偿相应的功率，在经过相应的时刻后，通过补偿分配模块停止补偿功率，本实施例中补偿充电与直接充电分别给充电头提供供电服务，两者并列服务，避免了电路过载，超出额定功率。

本实施例在判断功率需求计划是否超出了额定功率时，首先设计检测时间间隔，获取每个时间节点上的输出功率，然后将多个功率进行相加，将检测时间节点和相应功率方式集合中，将输出功率与额定功率进行比较，并筛选出相应的时间节点和功率差，调配补充供电模块在相应的时间节点供给相应的功率差。

具体的补偿供电模块为供电单元和协调单元，供电单元连接独立的供电系统，协调单元连接各充电桩，将各充电桩的剩余功率上报给补偿分配模块备用。供电单元的使用优先级高，由于协调单元，由供电单元优先供给各充电桩进行补偿，当供电单元供给不足时，协调各充电桩在满足自身的情况协同供电。

本实施例具有两个补偿单元，在使用时优先适用供电单元进行，供电单元可以为具有储电能力的超级电池，或者接入市电的供电系统，当供电单元在某个时刻难以供给时，在调配协调单元工作，通过这种方式，多个充电桩能够共享剩余电量，根据使用需求充电利用充电桩。

充电桩包括一个或多个充电模块，所述充电模块具有充电单元和协同单元，当供电单元无法满足需求时，向各充电模块下发协同指令，通过协同单元将相应时刻的剩余功率协同给补偿分配模块。

本实施例还包括检测枪，所述检测枪包括逆变整流模块、触头模块、处理器，逆变整流模块通过多个触头模块与处理器连接，当充电枪插入充电终端时，所述处理器与充电终端连接，并获得充电终端的充电信息，通过触头模块将布置在充电桩上的相应充电枪解锁，便于多枪头的选择，为用户提供便利。

本实施例可获得最高的效率和可靠性，可满足大功率充电设备的需求；同时针对小功率充电设备提供了多个充电枪接口，不仅提高了充电效率，降低了运营成本，同时也具有节能、环保等诸方面的社会意义。

本实施例提供多枪头充电，这种充电方式提高了充电的兼容性，可以兼容过去车辆，中国市场现有新能源汽车约1000多万台，用多枪快充可以兼顾过去这些车辆；二是未来可扩展，未来的重卡或者更大电池装载量的运输工具需要的功率可能更多；三是对用户友好。因为单枪模式下，增加充电功率会增加充电枪的重量，造成用户体验差；四是对充电商友好，原有的充电设施不用拆除，最大程度利用现有设施，只需要增加一定数量的枪头或柜子即可；五是不用改现有标准，行业对标准的争论很多，多枪超充可以化解各方对标准意见的不同争论。

以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定，本发明的基本构思在于本发明提供了一种多枪头集中式充电系统，该系统采用实时补偿的方式来进行各充电桩的调配，通过在充电枪内布置终端充电计划获取模块来获取终端的充电信息，根据相应车辆的充电信息来确定充电终端的充电计划，根据各个枪头的充电计划，以时间轴为基准生成总的功率需求计划，如果在任一时刻，功率需求计划均在额定功率内，则补偿供电模块不接入；如果在某一时刻，功率需求计划超出了额定功率，则调配补偿分配模块连接补偿供电模块，给对应充电桩在相应的时段补偿相应的功率，在经过相应的时刻后，通过补偿分配模块停止补偿功率，通过实时补偿的方式为各枪头充电提供相应的充电补偿，避免了充电桩超出额定功率，超出的部分有补偿供电模块供给，在具体实施时，补偿供电模块为供电单元和协调单元，其中供电单元为单独设立的供电设备，协同单元为各充电桩的剩余功率来提供支持，通过两部分补偿电路共同实现功率补偿。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多枪集中式充电系统，其特征在于，包括集中布置的多个充电桩、补偿供电模块、终端充电计划获取模块和补偿分配模块，每一充电桩上均布置有多个充电枪，在充电枪内布置有终端充电计划获取模块，当一个或多个充电枪插入对应的充电终端时，终端充电计划获取模块能够与对应充电终端建立连接，并获取待充电电池的充电信息，根据充电信息从数据库中获取每个枪头的充电计划，根据充电计划生成总的功率需求计划，将功率需求计划与充电桩的额定功率对比，如果在任一时刻，功率需求计划均在额定功率内，则补偿供电模块不接入；如果在某一时刻，功率需求计划超出了额定功率，则调配补偿分配模块连接补偿供电模块，给对应充电桩在相应的时段补偿相应的功率，在经过相应的时刻后，通过补偿分配模块停止补偿功率。

2.根据权利要求1所述的多枪集中式充电系统，其特征在于：所述充电枪包括主充电枪和副充电枪，主充电枪和副充电枪具有相应的终端充电计划获取模块，并生成对应的充电计划，将各时刻充电计划的所需功率叠加得到功率需求计划。

3.根据权利要求1所述的多枪集中式充电系统，其特征在于：所述充电信息包括电池的品牌、型号、充电曲线和电池剩余状态，所述充电计划根据电池的品牌、型号、充电曲线和电池剩余状态从数据库中获取充电曲线，将各充电曲线按时间轴叠加，并生成功率需求计划。

4.根据权利要求1所述的多枪集中式充电系统，其特征在于：所述补偿供电模块为供电单元和协调单元，所述供电单元连接独立的供电系统，协调单元连接各充电桩，将各充电桩的剩余功率上报给补偿分配模块备用。

5.根据权利要求4所述的多枪集中式充电系统，其特征在于：所述供电单元的使用优先级高于协调单元，由供电单元优先供给各充电桩进行补偿，当供电单元供给不足时，协调各充电桩在满足自身的情况协同供电。

6.根据权利要求5所述的多枪集中式充电系统，其特征在于：所述充电桩包括一个或多个充电模块，所述充电模块具有充电单元和协同单元，当供电单元无法满足需求时，向各充电模块下发协同指令，通过协同单元将相应时刻的剩余功率协同给补偿分配模块。

7.根据权利要求1所述的多枪集中式充电系统，其特征在于：还包括检测枪，所述检测枪包括逆变整流模块、触头模块、处理器，逆变整流模块通过多个触头模块与处理器连接，当充电枪插入充电终端时，所述处理器与充电终端连接，并获得充电终端的充电信息，通过触头模块将布置在充电桩上的相应充电枪解锁。