CN117277525B - 一种用于充电桩的智能功率控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于充电桩的智能功率控制系统,涉及充电桩技术领域,包括电源处理模块,用于接入市电并对市电进行处理;智能控制模块,用于信号接收和模块控制;快充模块和慢充模块,均用于与用电设备连接和接收电能并由连接检测模块检测与用电设备的连接状态;模式控制模块,用于逻辑计算并控制电源控制模块的充放电工作;电能检测模块,用于隔离断电检测;电源控制模块,用于电能的储能和释放与电压调节;母线控制模块,用于电能汇集、存储和分配并对分配电压进行升压。本发明用于充电桩的智能功率控制系统可满足慢充模块的慢充供电和快充模块的不同等级的快充供电,增加充电桩的功能性并智能改变充电功率,提高充电桩的供电效率。

Description

一种用于充电桩的智能功率控制系统
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域,具体是一种用于充电桩的智能功率控制系统。
背景技术
现在电能驱动技术研究越来越成熟,生活中电动汽车的数量也逐渐增加,为了充电桩能够提供更多的充电数量,现有的充电桩大多可以通过一个输出端口进行多路供电工作,并且输出功率会按电动汽车的充电需求自动分配所需的充电功率,但是一个输出端口进行多路供电很容易导致充电功率达不到电动汽车的充电功率,并且现有充电桩无法合理的在多路输出的线路中进行慢充和快充分配控制,且无法智能的控制快充的供电功率,无法进一步提高充电桩的充电效率,因此有待改进。
发明内容
本发明实施例提供一种用于充电桩的智能功率控制系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于充电桩的智能功率控制系统,包括:电源处理模块,智能控制模块,快充模块,慢充模块,连接检测模块,模式控制模块,电能检测模块,电源控制模块和母线控制模块;
电源处理模块,用于接入市电并对市电进行输入整流滤波、逆变调节、隔离变压处理和输出整流滤波处理;
智能控制模块,与所述连接检测模块、电源控制模块、电能检测模块、母线控制模块和电源处理模块连接,用于接收连接检测模块、电源控制模块和电能检测模块输出的信号,用于输出第一脉冲信号并调节电源处理模块输出的电压值,用于输出第二脉冲信号并控制电源控制模块的电压调节工作,用于输出充放电信号和第三脉冲信号并控制母线控制模块的充放电工作和电压调节工作;
快充模块,与所述电源处理模块和母线控制模块连接,用于接收电源处理模块和母线控制模块输出的电能并与用电设备连接;
慢充模块,与所述电源处理模块连接,用于接收电源处理模块输出的电能并与用电设备连接;
连接检测模块,与所述快充模块和慢充模块连接,用于对慢充模块和快充模块分别进行连接状态检测并分别输出第一检测信号和第二检测信号;
模式控制模块,与所述连接检测模块连接,用于对第二检测信号进行反相处理并将反相处理后的信号与第一检测信号进行逻辑计算,用于输出第一控制信号,用于对第一检测信号和第二检测信号进行逻辑计算并输出第二控制信号;
电能检测模块,与所述电源处理模块连接,用于对电源处理模块的电能进行隔离检测并输出第三检测信号,用于对第三检测信号和第二检测信号进行逻辑计算并输出第三控制信号;
电源控制模块,与所述模式控制模块、快充模块和电能检测模块连接,用于接收第一控制信号并对输入快充模块的电能进行存储,用于对存储的电能进行检测并输出电量信号,用于接收第二控制信号和第三控制信号并向快充模块释放存储的电能,用于接收第二脉冲信号并对释放的电能进行升压调节处理;
母线控制模块,用于通过母线电路对输入的电能进行汇集和存储并进行电能分配处理,用于通过传输控制电路接收充放电信号并对母线电路提供电能和传输母线电路分配的电能,用于通过传输控制电路接收第三脉冲信号并对母线电路分配的电能进行升压调节处理。
作为本发明再进一步的方案:电源处理模块包括市压处理装置、第一电感、第二电感、第一电容、第一变压器、整流滤波装置、第一二极管和第二二极管;智能控制模块包括第一控制器;
优选的,市压处理装置的控制端连接第一控制器的第一IO端,市压处理装置的第一输出端通过第一电感连接第二电感的一端和第一变压器的原边的第一端,市压处理装置的第二输出端通过第一电容连接第二电感的另一端和第一变压器的原边的第二端,第一变压器的副边的第一端和第二端分别连接整流滤波装置的第一输入端和第二输入端,整流滤波装置的第一输出端连接第一二极管的阳极和第二二极管的阳极,整流滤波装置的第二输出端连接地端,第一二极管的阴极和第二二极管的阴极分别连接快充模块和慢充模块。
作为本发明再进一步的方案:快充模块包括快充端口;所述慢充模块包括慢充端口;所述连接检测模块包括第一连接检测装置和第二连接检测装置;
优选的,快充端口的第一端和慢充端口的第一端分别连接所述第一二极管的阴极和第二二极管的阴极,快充端口的第二端和慢充端口的第二端均接地,快充端口的第三端和慢充端口的第三端分别连接第二连接检测装置的输入端和第一连接检测装置的输入端,第一连接检测装置的输出端和第二连接检测装置的输出端分别连接所述第一控制器的第四IO端和第三IO端。
作为本发明再进一步的方案:模式控制模块包括第一反相器、第一逻辑芯片和第二逻辑芯片;
优选的,第一反相器的输入端连接第二连接检测装置的输出端和第一逻辑芯片的第二输入端,第一逻辑芯片的第一输入端和第二逻辑芯片的第一输入端均连接第一连接检测装置的输出端,第一逻辑芯片的输出端和第二逻辑芯片的输出端均连接所述电源控制模块,第一反相器的输出端连接第二逻辑芯片的第二输入端。
作为本发明再进一步的方案:电能检测模块包括第五电阻、第三二极管、第一光耦、第六电阻、第二电源和第三逻辑芯片;
优选的,第三二极管的阳极通过第五电阻连接市压处理装置的第一输出端,第三二极管的阴极连接第一光耦的第一端,第一光耦的第二端和第四端均接地,第一光耦的第三端连接第一控制器的第五IO端和第三逻辑芯片的第一输入端并通过第六电阻连接第二电源,第三逻辑芯片的第二输入端连接第二连接检测装置的输出端,第三逻辑芯片的输出端连接所述电源控制模块。
作为本发明再进一步的方案:母线控制模块包括直流母线、总储能装置、第三功率管、第四功率管、第三电感、第五功率管、第二电容和充电桩快充模组;
优选的,直流母线与总储能装置、充电桩快充模组和第三功率管的漏极连接,第三功率管的源极连接第四功率管的源极,第四功率管的漏极通过第三电感连接第五功率管的漏极、第二电容的一端和快充端口的第一端,第三功率管的栅极、第四功率管的栅极和第五功率管的栅极分别连接第一控制器的第六IO端、第七IO端和第八IO端,第五功率管的源极和第二电容的另一端均接地。
作为本发明再进一步的方案:电源控制模块包括第一储能装置、第三电阻、第四电阻、第二电阻、第一电阻、第一电源、第一功率管、第二功率管和电压调节装置;
优选的,第一储能装置连接第二功率管的漏极并通过第三电阻连接第一控制器的第二IO端和第四电阻的一端,第四电阻的另一端接地,第二功率管的源极连接第一功率管的源极,第一功率管的漏极连接电压调节装置的第一端,电压调节装置的第二端连接快充端口的第一端,电压调节装置的第三端连接第一控制器的第九IO端,第二功率管的栅极连接第一逻辑芯片的输出端和第三逻辑芯片的输出端并通过第二电阻连接第一电源和第一电阻的一端,第一电阻的另一端连接第一功率管的栅极和第二逻辑芯片的输出端。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明用于充电桩的智能功率控制系统由电源处理模块为快充模块和慢充模块提供电能,并且连接检测模块检测快充模块和慢充模块与用电设备的连接状态,并根据连接状态配合模式控制模块控制电源控制模块的工作,以便满足慢充模块的慢充供电和快充模块的快充供电,并由电源控制模块配合母线控制模块可完成不同等级的快充控制,增加充电桩的功能性并智能改变充电功率,同时由电能检测模块进行断电检测,以便控制电源控制模块和母线控制模块进行备用供电控制,提高充电桩的供电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例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为本发明实例提供的一种用于充电桩的智能功率控制系统的原理方框示意图。
图2为本发明实例提供的一种用于充电桩的智能功率控制系统的电路图。
图3为本发明实例提供的电能检测模块的连接电路图。
图4为本发明实例提供的母线控制模块的连接电路图。
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。
在一个实施例中,请参阅图1,一种用于充电桩的智能功率控制系统,包括:电源处理模块,智能控制模块,快充模块,慢充模块,连接检测模块,模式控制模块,电能检测模块,电源控制模块和母线控制模块;
具体地,电源处理模块,用于接入市电并对市电进行输入整流滤波、逆变调节、隔离变压处理和输出整流滤波处理;
智能控制模块,与所述连接检测模块、电源控制模块、电能检测模块、母线控制模块和电源处理模块连接,用于接收连接检测模块、电源控制模块和电能检测模块输出的信号,用于输出第一脉冲信号并调节电源处理模块输出的电压值,用于输出第二脉冲信号并控制电源控制模块的电压调节工作,用于输出充放电信号和第三脉冲信号并控制母线控制模块的充放电工作和电压调节工作;
快充模块,与所述电源处理模块和母线控制模块连接,用于接收电源处理模块和母线控制模块输出的电能并与用电设备连接;
慢充模块,与所述电源处理模块连接,用于接收电源处理模块输出的电能并与用电设备连接;
连接检测模块,与所述快充模块和慢充模块连接,用于对慢充模块和快充模块分别进行连接状态检测并分别输出第一检测信号和第二检测信号;
模式控制模块,与所述连接检测模块连接,用于对第二检测信号进行反相处理并将反相处理后的信号与第一检测信号进行逻辑计算,用于输出第一控制信号,用于对第一检测信号和第二检测信号进行逻辑计算并输出第二控制信号;
电能检测模块,与所述电源处理模块连接,用于对电源处理模块的电能进行隔离检测并输出第三检测信号,用于对第三检测信号和第二检测信号进行逻辑计算并输出第三控制信号;
电源控制模块,与所述模式控制模块、快充模块和电能检测模块连接,用于接收第一控制信号并对输入快充模块的电能进行存储,用于对存储的电能进行检测并输出电量信号,用于接收第二控制信号和第三控制信号并向快充模块释放存储的电能,用于接收第二脉冲信号并对释放的电能进行升压调节处理;
母线控制模块,用于通过母线电路对输入的电能进行汇集和存储并进行电能分配处理,用于通过传输控制电路接收充放电信号并对母线电路提供电能和传输母线电路分配的电能,用于通过传输控制电路接收第三脉冲信号并对母线电路分配的电能进行升压调节处理。
在具体实施例中,上述电源处理模块可采用电源处理电路,与市电连接并对市电进行整流滤波、逆变调节和变压处理;上述智能控制模块可采用微控制电路,集成了运算器、控制器、存储器以及输入输出器等诸多部件,实现信号的接收与处理、数据存储、模块控制、定时控制等功能;上述快充模块和慢充模块分别采用快充端口和慢充端口,即快充充电枪和慢充充电枪,用来与用电设备,即电动汽车充电口连接;上述连接检测模块可采用相关连接检测装置,通过输出电压的变化判断快充模块和慢充模块与用电设备的连接状态;上述模式控制模块可采用逻辑芯片等组成的逻辑控制电路,对输入的信号进行反相和逻辑处理,以便根据连接检测模块的检测情况控制电源控制模块的工作;上述电能检测模块可采用电能检测电路,对电源处理模块的电能进行隔离检测并将检测的信号与连接检测模块检测的信号进行逻辑计算;上述电源控制模块可采用电量检测电路、辅助电源电路和电压调节电路,由电量检测电路检测辅助电源电路存储的电量情况,由辅助电源电路进行电能存储和辅助供电,由电压调节电路对输出的电能进行升压调节;上述母线控制模块可采用母线电路和传输控制电路,由母线电能进行电能汇集、电能存储与电能分配,由传输控制电路完成母线电路的充放电控制并对输出的电能进行升压调节。
在另一个实施例中,请参阅图1、图2、图3和图4,电源处理模块包括市压处理装置、第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、第一变压器B1、整流滤波装置、第一二极管D1和第二二极管D2;所述智能控制模块包括第一控制器U1;
具体地,市压处理装置的控制端连接第一控制器U1的第一IO端IO1,市压处理装置的第一输出端通过第一电感L1连接第二电感L2的一端和第一变压器B1的原边的第一端,市压处理装置的第二输出端通过第一电容C1连接第二电感L2的另一端和第一变压器B1的原边的第二端,第一变压器B1的副边的第一端和第二端分别连接整流滤波装置的第一输入端和第二输入端,整流滤波装置的第一输出端连接第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阳极,整流滤波装置的第二输出端连接地端,第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极分别连接快充模块和慢充模块。
在具体实施例中,上述市压处理装置可由整流器、滤波器和逆变器组成,完成对市电的整流滤波和逆变调节,在此不做赘述;上述第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1和第一变压器B1完成隔离变压处理;上述整流滤波装置可由整流器和滤波器组成;上述第一控制器U1可选用STM32单片机。
进一步地,快充模块包括快充端口;所述慢充模块包括慢充端口;所述连接检测模块包括第一连接检测装置和第二连接检测装置;
具体地,快充端口的第一端和慢充端口的第一端分别连接所述第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极,快充端口的第二端和慢充端口的第二端均接地,快充端口的第三端和慢充端口的第三端分别连接第二连接检测装置的输入端和第一连接检测装置的输入端,第一连接检测装置的输出端和第二连接检测装置的输出端分别连接所述第一控制器U1的第四IO端IO4和第三IO端IO3。
在具体实施例中,上述快充端口和慢充端口均为充电枪输出端口;上述第一连接检测装置和第二连接检测装置均根据快充端口和慢充端口中连接电压的变化判断与用电设备的连接状态,并在快充端口和慢充端口与用电设备连接成功时,提供高电平信号,具体不做赘述。
进一步地,模式控制模块包括第一反相器J1、第一逻辑芯片J2和第二逻辑芯片J3;
具体地,第一反相器J1的输入端连接第二连接检测装置的输出端和第一逻辑芯片J2的第二输入端,第一逻辑芯片J2的第一输入端和第二逻辑芯片J3的第一输入端均连接第一连接检测装置的输出端,第一逻辑芯片J2的输出端和第二逻辑芯片J3的输出端均连接所述电源控制模块,第一反相器J1的输出端连接第二逻辑芯片J3的第二输入端。
在具体实施例中,上述第一逻辑芯片J2和第二逻辑芯片J3均可选用与逻辑芯片,具体型号不做限定。
进一步地,电能检测模块包括第五电阻R5、第三二极管D3、第一光耦U2、第六电阻R6、第二电源VCC2和第三逻辑芯片J4;
具体地,第三二极管D3的阳极通过第五电阻R5连接市压处理装置的第一输出端,第三二极管D3的阴极连接第一光耦U2的第一端,第一光耦U2的第二端和第四端均接地,第一光耦U2的第三端连接第一控制器U1的第五IO端IO5和第三逻辑芯片J4的第一输入端并通过第六电阻R6连接第二电源VCC2,第三逻辑芯片J4的第二输入端连接第二连接检测装置的输出端,第三逻辑芯片J4的输出端连接所述电源控制模块。
在具体实施例中,上述第一光耦U2可选用PC817光电耦合器;上述第三逻辑芯片J4可选用与逻辑芯片,具体型号不做限定。
进一步地,母线控制模块包括直流母线、总储能装置、第三功率管Q3、第四功率管Q4、第三电感L3、第五功率管Q5、第二电容C2和充电桩快充模组;
具体地,直流母线与总储能装置、充电桩快充模组和第三功率管Q3的漏极连接,第三功率管Q3的源极连接第四功率管Q4的源极,第四功率管Q4的漏极通过第三电感L3连接第五功率管Q5的漏极、第二电容C2的一端和快充端口的第一端,第三功率管Q3的栅极、第四功率管Q4的栅极和第五功率管Q5的栅极分别连接第一控制器U1的第六IO端IO6(IO6)、第七IO端IO7和第八IO端IO8,第五功率管Q5的源极和第二电容C2的另一端均接地。
在具体实施例中,上述总储能装置可采用蓄电池,完成储能和放电工作;上述第三功率管Q3和第四功率管Q4均可选用N沟道增强型MOS管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor, MOSFET,金氧半场效晶体管),其中第三功率管Q3用于放电控制,第四功率管Q4用于储能控制;上述第五功率管Q5可选用N沟道增强型MOS管,配合第三电感L3和第二电容C2组成Boost(升压)电路,进行升压工作;上述充电桩快充模组可由电源处理模块,智能控制模块,快充模块,慢充模块,连接检测模块,模式控制模块,电能检测模块,电源控制模块和母线控制模块组成,实现与直流母线的电能交互工作,在此不做赘述。
进一步地,电源控制模块包括第一储能装置、第三电阻R3、第四电阻R4、第二电阻R2、第一电阻R1、第一电源VCC1、第一功率管Q1、第二功率管Q2和电压调节装置;
具体地,第一储能装置连接第二功率管Q2的漏极并通过第三电阻R3连接第一控制器U1的第二IO端IO2和第四电阻R4的一端,第四电阻R4的另一端接地,第二功率管Q2的源极连接第一功率管Q1的源极,第一功率管Q1的漏极连接电压调节装置的第一端,电压调节装置的第二端连接快充端口的第一端,电压调节装置的第三端连接第一控制器U1的第九IO端IO9,第二功率管Q2的栅极连接第一逻辑芯片J2的输出端和第三逻辑芯片J4的输出端并通过第二电阻R2连接第一电源VCC1和第一电阻R1的一端,第一电阻R1的另一端连接第一功率管Q1的栅极和第二逻辑芯片J3的输出端。
在具体实施例中,上述第一储能装置可选用锂电池、蓄电池;上述第三电阻R3和第四电阻R4对第一储能装置进行电量检测,并由第一控制器U1接收和判断电量高低情况;上述第二功率管Q2和第三功率管Q3均可选用N沟道增强型MOS管,其中第二功率管Q2用于放电控制,第一功率管Q1用于充电控制;上述电压调节装置可由Boost电路组成,可实现电能传输和升压调节工作。
本发明一种用于充电桩的智能功率控制系统中,由市压处理装置对市电进行输入整流滤波、逆变调节、变压和输出整流滤波处理后,为快充端口和慢充端口提供充电电能,当仅慢充端口与用电设备连接时,第一连接检测装置输出高电平,使得第二逻辑芯片J3输出高电平并控制第一功率管Q1导通,同时电压调节装置进行电能传输,将第一二极管D1输出的电能传输给第一储能装置,此时将进行分流,使得输入到慢充端口的电流降低,继而降低充电速率,当仅快充端口与用电设备连接时,快充端口正常供电,当慢充端口和快充端口均与用电设备连接时,第一逻辑芯片J2将控制第二功率管Q2导通,使得第一储能装置进行放电控制,并由电压调节装置进行升压调节,配合第一二极管D1传输的电能为快充端口供电,提高充电电流,提高充电速率,慢充端口仍保持慢充状态,当需要提高快充端口的充电速率时,可由第一控制器U1控制第三功率管Q3导通并调节第五功率管Q5的导通程度,使得直流母线为快充端口提供电能,继而提高充电速率,并且在智能功率控制系统中,如果第一储能装置处于满电状态且快充端口不与用电设备连接时,第一控制器U1将控制第四功率管Q4导通,使得在慢充端口进行慢充时,第一二极管D1输出的电能传输到直流母线,为总储能装置和充电桩快充模组提供充电电能,并且由电能检测模块进行断电检测,并在断电时,控制第二功率管Q2导通,此时确保快充端口的供电需求,如果在断电时,第一储能装置处于低电量状态,第一控制器U1也可控制第三功率管Q3导通,由直流母线提供电能。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于充电桩的智能功率控制系统,其特征在于,
该用于充电桩的智能功率控制系统包括:电源处理模块,智能控制模块,快充模块,慢充模块,连接检测模块,模式控制模块,电能检测模块,电源控制模块和母线控制模块;
所述电源处理模块,用于接入市电并对市电进行输入整流滤波、逆变调节、隔离变压处理和输出整流滤波处理;
所述智能控制模块,与所述连接检测模块、电源控制模块、电能检测模块、母线控制模块和电源处理模块连接,用于接收连接检测模块、电源控制模块和电能检测模块输出的信号,用于输出第一脉冲信号并调节电源处理模块输出的电压值,用于输出第二脉冲信号并控制电源控制模块的电压调节工作,用于输出充放电信号和第三脉冲信号并控制母线控制模块的充放电工作和电压调节工作;
所述快充模块,与所述电源处理模块和母线控制模块连接,用于接收电源处理模块和母线控制模块输出的电能并与用电设备连接;
所述慢充模块,与所述电源处理模块连接,用于接收电源处理模块输出的电能并与用电设备连接;
所述连接检测模块,与所述快充模块和慢充模块连接,用于对慢充模块和快充模块分别进行连接状态检测并分别输出第一检测信号和第二检测信号;
所述模式控制模块,与所述连接检测模块连接,用于对第二检测信号进行反相处理并将反相处理后的信号与第一检测信号进行逻辑计算,用于输出第一控制信号,用于对第一检测信号和第二检测信号进行逻辑计算并输出第二控制信号;
所述电能检测模块,与所述电源处理模块连接,用于对电源处理模块的电能进行隔离检测并输出第三检测信号,用于对第三检测信号和第二检测信号进行逻辑计算并输出第三控制信号;
所述电源控制模块,与所述模式控制模块、快充模块和电能检测模块连接,用于接收第一控制信号并对输入快充模块的电能进行存储,用于对存储的电能进行检测并输出电量信号,用于接收第二控制信号和第三控制信号并向快充模块释放存储的电能,用于接收第二脉冲信号并对释放的电能进行升压调节处理;
所述母线控制模块,用于通过母线电路对输入的电能进行汇集和存储并进行电能分配处理,用于通过传输控制电路接收充放电信号并对母线电路提供电能和传输母线电路分配的电能,用于通过传输控制电路接收第三脉冲信号并对母线电路分配的电能进行升压调节处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的智能功率控制系统,其特征在于,电源处理模块包括市压处理装置、第一电感、第二电感、第一电容、第一变压器、整流滤波装置、第一二极管和第二二极管;智能控制模块包括第一控制器;
所述市压处理装置的控制端连接第一控制器的第一IO端,市压处理装置的第一输出端通过第一电感连接第二电感的一端和第一变压器的原边的第一端,市压处理装置的第二输出端通过第一电容连接第二电感的另一端和第一变压器的原边的第二端,第一变压器的副边的第一端和第二端分别连接整流滤波装置的第一输入端和第二输入端,整流滤波装置的第一输出端连接第一二极管的阳极和第二二极管的阳极,整流滤波装置的第二输出端连接地端,第一二极管的阴极和第二二极管的阴极分别连接快充模块和慢充模块。
3.根据权利要求2所述的一种用于充电桩的智能功率控制系统,其特征在于,快充模块包括快充端口;所述慢充模块包括慢充端口;所述连接检测模块包括第一连接检测装置和第二连接检测装置;
所述快充端口的第一端和慢充端口的第一端分别连接所述第一二极管的阴极和第二二极管的阴极,快充端口的第二端和慢充端口的第二端均接地,快充端口的第三端和慢充端口的第三端分别连接第二连接检测装置的输入端和第一连接检测装置的输入端,第一连接检测装置的输出端和第二连接检测装置的输出端分别连接所述第一控制器的第四IO端和第三IO端。
4.根据权利要求3所述的一种用于充电桩的智能功率控制系统,其特征在于,模式控制模块包括第一反相器、第一逻辑芯片和第二逻辑芯片;
所述第一反相器的输入端连接第二连接检测装置的输出端和第一逻辑芯片的第二输入端,第一逻辑芯片的第一输入端和第二逻辑芯片的第一输入端均连接第一连接检测装置的输出端,第一逻辑芯片的输出端和第二逻辑芯片的输出端均连接所述电源控制模块,第一反相器的输出端连接第二逻辑芯片的第二输入端。
5.根据权利要求4所述的一种用于充电桩的智能功率控制系统,其特征在于,电能检测模块包括第五电阻、第三二极管、第一光耦、第六电阻、第二电源和第三逻辑芯片;
所述第三二极管的阳极通过第五电阻连接市压处理装置的第一输出端,第三二极管的阴极连接第一光耦的第一端,第一光耦的第二端和第四端均接地,第一光耦的第三端连接第一控制器的第五IO端和第三逻辑芯片的第一输入端并通过第六电阻连接第二电源,第三逻辑芯片的第二输入端连接第二连接检测装置的输出端,第三逻辑芯片的输出端连接所述电源控制模块。
6.根据权利要求5所述的一种用于充电桩的智能功率控制系统,其特征在于,母线控制模块包括直流母线、总储能装置、第三功率管、第四功率管、第三电感、第五功率管、第二电容和充电桩快充模组;
所述直流母线与总储能装置、充电桩快充模组和第三功率管的漏极连接,第三功率管的源极连接第四功率管的源极,第四功率管的漏极通过第三电感连接第五功率管的漏极、第二电容的一端和快充端口的第一端,第三功率管的栅极、第四功率管的栅极和第五功率管的栅极分别连接第一控制器的第六IO端、第七IO端和第八IO端,第五功率管的源极和第二电容的另一端均接地。
7.根据权利要求5所述的一种用于充电桩的智能功率控制系统,其特征在于,电源控制模块包括第一储能装置、第三电阻、第四电阻、第二电阻、第一电阻、第一电源、第一功率管、第二功率管和电压调节装置;
所述第一储能装置连接第二功率管的漏极并通过第三电阻连接第一控制器的第二IO端和第四电阻的一端,第四电阻的另一端接地,第二功率管的源极连接第一功率管的源极,第一功率管的漏极连接电压调节装置的第一端,电压调节装置的第二端连接快充端口的第一端,电压调节装置的第三端连接第一控制器的第九IO端,第二功率管的栅极连接第一逻辑芯片的输出端和第三逻辑芯片的输出端并通过第二电阻连接第一电源和第一电阻的一端,第一电阻的另一端连接第一功率管的栅极和第二逻辑芯片的输出端。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117879148B (zh) * 2024-03-13 2024-05-28 深圳市润诚达电力科技有限公司 一种智能充电桩的急停保护电路
CN117935466B (zh) * 2024-03-21 2024-06-11 云南机电职业技术学院 一种计算机机房多功能报警控制装置

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105449804A (zh) * 2016-01-31 2016-03-30 苏黎 一种移动终端电源电路及装置
CN105680525A (zh) * 2016-04-06 2016-06-15 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种基于混合母线的充电车供电系统及其控制方法
CN108621831A (zh) * 2018-04-08 2018-10-09 嘉善中正新能源科技有限公司 一种车载充电机实现直流快充功能的方法
CN108923482A (zh) * 2018-07-06 2018-11-30 北京新能源汽车股份有限公司 一种电动汽车充放电控制装置及电动汽车
CN108973736A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 常州科研试制中心有限公司 多枪式防爆新能源车智能充电装置
CN208890652U (zh) * 2018-09-25 2019-05-21 孙家正 一种基于双有源桥dcdc变换器的新能源接口系统
WO2019218316A1 (zh) * 2018-05-14 2019-11-21 深圳沃达泰克科技有限公司 蓄电池维护器、方法及电子设备
CN210502331U (zh) * 2019-07-17 2020-05-12 深圳市瑞能实业股份有限公司 一种储能充电桩系统
CN211710653U (zh) * 2020-03-18 2020-10-20 南京工程学院 一种交直流互配电动汽车储能充电桩
CN112793450A (zh) * 2021-02-07 2021-05-14 李滔 一种可返向控电智能充电桩
CN215186473U (zh) * 2021-07-22 2021-12-14 上海翼动汽车租赁有限公司 一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源
WO2022106035A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-27 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Asymmetrical impedance network for 3-port bidirectional isolated dc-dc converter
CN115179789A (zh) * 2022-06-21 2022-10-14 华为数字能源技术有限公司 功率转换装置、充电桩、车载充电器和电动汽车
CN115793546A (zh) * 2022-12-24 2023-03-14 恒烁半导体(合肥)股份有限公司 一种低功耗mcu芯片待机控制电路
CN218750378U (zh) * 2022-11-10 2023-03-28 广西聚合时代科技有限公司 一种充电桩电压转换电路
CN116191647A (zh) * 2022-12-07 2023-05-30 国网浙江省电力有限公司泰顺县供电公司 一种电力设备应急供电电源
CN116633156A (zh) * 2023-05-30 2023-08-22 深蓝汽车科技有限公司 Pfc侧转换电路的母线电压控制方法、系统、车辆及介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130020993A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Green Charge Networks Llc Multi-Mode Electric Vehicle Charging Station

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105449804A (zh) * 2016-01-31 2016-03-30 苏黎 一种移动终端电源电路及装置
CN105680525A (zh) * 2016-04-06 2016-06-15 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种基于混合母线的充电车供电系统及其控制方法
CN108621831A (zh) * 2018-04-08 2018-10-09 嘉善中正新能源科技有限公司 一种车载充电机实现直流快充功能的方法
WO2019218316A1 (zh) * 2018-05-14 2019-11-21 深圳沃达泰克科技有限公司 蓄电池维护器、方法及电子设备
CN108923482A (zh) * 2018-07-06 2018-11-30 北京新能源汽车股份有限公司 一种电动汽车充放电控制装置及电动汽车
CN108973736A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 常州科研试制中心有限公司 多枪式防爆新能源车智能充电装置
CN208890652U (zh) * 2018-09-25 2019-05-21 孙家正 一种基于双有源桥dcdc变换器的新能源接口系统
CN210502331U (zh) * 2019-07-17 2020-05-12 深圳市瑞能实业股份有限公司 一种储能充电桩系统
CN211710653U (zh) * 2020-03-18 2020-10-20 南京工程学院 一种交直流互配电动汽车储能充电桩
WO2022106035A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-27 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Asymmetrical impedance network for 3-port bidirectional isolated dc-dc converter
CN112793450A (zh) * 2021-02-07 2021-05-14 李滔 一种可返向控电智能充电桩
CN215186473U (zh) * 2021-07-22 2021-12-14 上海翼动汽车租赁有限公司 一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源
CN115179789A (zh) * 2022-06-21 2022-10-14 华为数字能源技术有限公司 功率转换装置、充电桩、车载充电器和电动汽车
CN218750378U (zh) * 2022-11-10 2023-03-28 广西聚合时代科技有限公司 一种充电桩电压转换电路
CN116191647A (zh) * 2022-12-07 2023-05-30 国网浙江省电力有限公司泰顺县供电公司 一种电力设备应急供电电源
CN115793546A (zh) * 2022-12-24 2023-03-14 恒烁半导体(合肥)股份有限公司 一种低功耗mcu芯片待机控制电路
CN116633156A (zh) * 2023-05-30 2023-08-22 深蓝汽车科技有限公司 Pfc侧转换电路的母线电压控制方法、系统、车辆及介质

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