CN117543784B - 兼容交直流输入的充电模块、充电模组和充电桩 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种兼容交直流输入的充电模块、充电模组和充电桩。充电模块包括输入检测模块、控制模块、输入连接模块、开关模块、电处理模块、滤波模块以及输出连接模块。各模块的连接关系为：输入检测模块分别连接输入连接模块和控制模块；控制模块分别连接开关模块和电处理模块；输入连接模块、开关模块、电处理模块、滤波模块和输出连接模块依次连接。其中，控制模块可以根据输入连接模块连接的电源的性质，对应地控制开关模块切换至第一状态、第二状态或第三状态，相应地控制电处理模块切换至整流模式、升压斩波模式或导线模式，从而使得本申请充电模块可以利用交流电、高压直流电和低压直流电，使得电站储存的直流电得以充分利用。

Description

兼容交直流输入的充电模块、充电模组和充电桩

技术领域

本申请涉及充电桩技术领域，特别是涉及一种兼容交直流输入的充电模块、充电模组和充电桩。

背景技术

充电模块的主要应用领域为新能源汽车直流充电桩。充电模块在直流充电桩中起到将交流电网中的交流电转换为可为动力电池充电的直流电的作用，是直流充电桩实现其功能的核心部件。随着风电、光伏等领域的兴起，对风、光等可再生能源的利用越来越多，随之风能、太阳能等高比例间歇式可再生能源大规模接入电网，但是，间歇式可再生能源大量并入会增加电网的不确定性，对电力系统的运行产生重大影响。为了解决间歇式可再生能源并入电网而对电网造成的稳定性问题，目前一般采用包括电池储能、压缩空气储能、水泵储能等在内的储能技术，对间歇式可再生能源进行储存。因此，现在电站可以提供交流电和直流电两种电源。

目前，新能源汽车直流充电桩只能接入交流电，然后由新能源汽车直流充电桩将交流电转换成直流电为动力电池进行充电，此过程是新能源汽车直流充电桩中的核心部件充电模块（也称之为整流模块）发挥作用，由此导致现在的新能源汽车直流充电桩不能使用电站的直流电，使得新能源汽车直流充电桩的适用性差，且电站的电能未被充分利用，不利于进一步发挥风、光等可再生能源优势。

发明内容

基于此，有必要针对传统充电桩不能使用直流电为动力电池充电的问题，提供一种兼容交直流输入的充电模块、充电模组和充电桩。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种兼容交直流输入的充电模块，包括输入检测模块、控制模块、输入连接模块、开关模块、电处理模块、滤波模块以及输出连接模块；

输入检测模块分别连接输入连接模块和控制模块；控制模块分别连接开关模块和电处理模块；输入连接模块、开关模块、电处理模块、滤波模块和输出连接模块依次连接；

其中，输入检测模块在检测到输入连接模块连接交流电源时，向控制模块发送第一检测信号，控制模块根据第一检测信号，控制开关模块切换至第一状态，控制电处理模块切换至整流模式，以使开关模块将交流电传输至电处理模块，电处理模块将交流电处理成直流电传输至滤波模块；

输入检测模块在检测到输入连接模块连接直流电源、且直流电源的电压小于预设值时，向控制模块发送第二检测信号，控制模块根据第二检测信号，控制开关模块切换至第二状态，控制电处理模块切换至升压斩波模式，以使开关模块将直流电传输至电处理模块，电处理模块对直流电进行升压处理并传输至滤波模块；

输入检测模块在检测到输入连接模块连接直流电源、且直流电源的电压大于或等于预设值时，向控制模块发送第三检测信号，控制模块根据第三检测信号，控制开关模块切换至第三状态，控制电处理模块切换至导线模式，以使开关模块通过电处理模块将直流电传输至滤波模块。

在其中一个实施例中，还包括输出检测模块；输出检测模块分别连接输出连接模块和控制模块；

其中，输出检测模块检测输出连接模块输出的直流电的电参数，并将电参数传输至控制模块。

在其中一个实施例中，开关模块包括第一功率继电器、第二功率继电器、第三功率继电器和单刀双掷继电器；

第一功率继电器的输入端连接输入连接模块的第一输出端，输出端连接电处理模块的第一输入端，电处理模块的第二输入端还直接连接第一功率继电器的输入端；

第二功率继电器的输入端连接输入连接模块的第二输出端，输出端连接电处理模块的第三输入端；

单刀双掷继电器的不动端连接输入连接模块的第三输出端，第一动端连接电处理模块的第四输入端，第二动端连接电处理模块的第五输入端；

第三功率继电器的输入端连接输入连接模块的第三输出端，输出端连接电处理模块的第六输入端；第一功率继电器、第二功率继电器、第三功率继电器和单刀双掷继电器的受控端连接控制模块；

其中，当开关模块切换至第一状态时，第一功率继电器和第三功率继电器断开，第二功率继电器闭合，单刀双掷继电器闭合至单刀双掷继电器的第一动端；

当开关模块切换至第二状态时，第一功率继电器、第二功率继电器和第三功率继电器断开，单刀双掷继电器闭合至单刀双掷继电器的第二动端；

当开关模块切换至第三状态时，第二功率继电器和单刀双掷继电器断开，第一功率继电器和第三功率继电器闭合。

在其中一个实施例中，电处理模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电感L1、电感L2、电感L3、第一开关管组、第二开关管组和第三开关管组；

二极管D1、二极管D2和二极管D3的阴极作为电处理模块的第一输入端连接第一功率继电器的输出端，二极管D1的阳极分别连接电感L1的输出端、二极管D4的阴极和第一开关管组的输入端，二极管D2的阳极分别连接电感L2的输出端、二极管D5的阴极和第二开关管组的输入端，二极管D3的阳极分别连接电感L3的输出端、二极管D6的阴极和第三开关管组的输入端；

电感L1的输入端作为电处理模块的第二输入端连接第一功率继电器的输出端；电感L2的输入端作为电处理模块的第三输入端连接第二功率继电器的输出端；电感L3的输入端作为电处理模块的第四输入端连接单刀双掷继电器的第一动端；第三开关管组的输入端还作为电处理模块的第五输入端连接单刀双掷继电器的第二动端；

二极管D4、二极管D5和二极管D6的阳极作为电处理模块的第六输入端连接第三功率继电器的输出端；二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极、二极管D4的阳极、二极管D5的阳极、二极管D6的阳极、第一开关管组的输出端、第二开关管组的输出端和第三开关管组的输出端连接滤波模块；

第一开关管组的受控端、第二开关管组的受控端和第三开关管组的受控端连接控制模块；

其中，当电处理模块切换至整流模式时，第一开关管组、第二开关管组和第三开关管组在控制模块的控制下周期性导通和断开；

当电处理模块切换至升压斩波模式时，第一开关管组和第三开关管组在控制模块的控制下周期性导通和断开，第二开关管组在控制模块的控制下断开；

当电处理模块切换至导线模式时，第一开关管组、第二开关管组和第三开关管组在控制模块的控制下断开。

在其中一个实施例中，第一开关管组包括开关管Q1和开关管Q2；第二开关管组包括开关管Q3和开关管Q4；第三开关管组包括开关管Q5和开关管Q6；

开关管Q1的第三极作为第一开关管组的输入端分别连接二极管D1的阳极、二极管D4的阴极和电感L1的输出端，第二级连接开关管Q2的第二级，第一级作为第一开关管组的受控端连接控制模块；开关管Q2的第二级连接滤波模块，第一级作为第一开关管组的受控端连接控制模块；

开关管Q3的第三极作为第二开关管组的输入端分别连接二极管D2的阳极、二极管D5的阴极和电感L2的输出端，第二级连接开关管Q4的第二级，第一级作为第二开关管组的受控端连接控制模块；开关管Q4的第二级连接滤波模块，第一级作为第二开关管组的受控端连接控制模块；

开关管Q5的第三极作为第三开关管组的输入端分别连接二极管D3的阳极、二极管D6的阴极、电感L1的输出端和单刀双掷继电器的第二动端，第二级连接开关管Q6的第二级，第一级作为第三开关管组的受控端连接控制模块；开关管Q6的第二级连接滤波模块，第一级作为第三开关管组的受控端连接控制模块。

在其中一个实施例中，滤波模块包括电容C1和电容C2；

电容C1的一端分别连接二极管D1的阴极、二极管D2的阴极和二极管D3的阴极，另一端分别连接电容C2的一端、第一开关管组的输出端、第二开关管组的输出端和第三开关管组的输出端和输出连接模块；

电容C2的一端分别连接电容C1的另一端、第一开关管组的输出端、第二开关管组的输出端和第三开关管组的输出端和输出连接模块，另一端分别连接二极管D4的阳极、二极管D5的阳极和二极管D6的阳极。

在其中一个实施例中，输入连接模块包括对应第一输出端的第一输入连接端子、对应第二输出端的第二输入连接端子、对应第三输出端的第三输入连接端子以及接地连接端子。

另一方面，本申请实施例提供了一种充电模组，包括直流处理模块、输出检测模块以及上述的兼容交直流输入的充电模块；

直流处理模块分别连接控制模块和输出连接模块；输出检测模块分别连接输出连接模块和控制模块；

其中，输出检测模块检测输出连接模块输出的直流电的电参数，并将电参数传输至控制模块；控制模块根据电参数控制直流处理模块对从输出连接模块获得的直流电进行处理。

在其中一个实施例中，控制模块根据电参数控制直流处理模块对从输出连接模块获得的直流电进行处理，包括：

当电参数小于需求电参数，控制模块控制直流处理模块将从输出连接模块获得的直流电的电参数升高至需求电参数；

当电参数大于需求电参数，控制模块控制直流处理模块将从输出连接模块获得的直流电的电参数降低至需求电参数。

再一方面，本申请实施例提供了一种充电桩、包括直流处理模块、充电枪以及上述的兼容交直流输入的充电模块；输出连接模块通过直流处理模块连接充电枪。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请各实施例提供的兼容交直流输入的充电模块包括输入检测模块、控制模块、输入连接模块、开关模块、电处理模块、滤波模块以及输出连接模块。各模块的连接关系为：输入检测模块分别连接输入连接模块和控制模块；控制模块分别连接开关模块和电处理模块；输入连接模块、开关模块、电处理模块、滤波模块和输出连接模块依次连接。其中，控制模块可以根据输入连接模块连接的电源的性质，对应地控制开关模块切换至第一状态、第二状态或第三状态，相应地控制电处理模块切换至整流模式、升压斩波模式或导线模式，从而使得本申请兼容交直流输入的充电模块可以利用交流电、高压直流电和低压直流电，拓展了兼容交直流输入的充电模块的适应范围，使得电站储存的由风能、太阳能等可再生能源产生的直流电得以充分利用，间接地降低了电网的扰动，提升稳定性。

附图说明

图1为本申请实施提供的充电模块的一种结构示意图。

图2为本申请实施提供的充电模块的电路图。

图3为本申请实施提供的充电模块处于整流状态的电路图。

图4为本申请实施提供的充电模块处于升压状态的电路图。

图5为本申请实施提供的充电模块处于导线状态的电路图。

图6为本申请实施提供的充电模块的另一种结构示意图。

图7为本申请实施提供的充电模组的结构示意图。

图8为本申请实施提供的充电桩的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组。

为了解决现在的新能源汽车直流充电桩不能使用电站的直流电，使得新能源汽车直流充电桩的适用性差，且电站的电能未被充分利用，不利于进一步发挥风、光等可再生能源优势的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种兼容交直流输入的充电模块，包括输入检测模块11、控制模块13、输入连接模块15、开关模块17、电处理模块19、滤波模块21以及输出连接模块23。其中，输入连接模块15用于外接电源，例如，外接交流电源（例如，三相电）、高压直流电源或低压直流电源，在一个示例中，输入连接模块15包括四个输入连接端子和与之对应的输出连接端子，具体的，输入连接模块15包括对应第一输出端的第一输入连接端子、对应第二输出端的第二输入连接端子、对应第三输出端的第三输入连接端子以及接地连接端子。例如，在连接三相电时，输入连接模块15中的三个输入连接端子分别连接三相电的A相、B相和C相（附图2和3中的N1端、N2端和N3端），第四个输入连接端子用于接零线，又例如，在连接直流电时，输入连接模块15中的两个输入连接端子分别连接直流电的正极（附图4和5中的DC+端）和负极（附图4和5中的DC-端），第三个输入连接端子常闭（附图4和5中的NC端），第四个输入连接端子接地（附图2至5中的PE端）。输入检测模块11用于检查输入连接模块15连接的电源的电性参数，具体包括电流的性质（直流电或交流电）和电压，在一个示例中，输入检测模块11可以为万能电表。开关模块17由多个开关组合，通过开关的闭合与断开的组合，可以在第一状态、第二状态和第三状态之间切换。电处理模块19配合开关模块17的状态，可在整流模式、升压斩波模式和导线模式进行切换，其中，在整流模式下，电处理模块19用于将交流电处理成直流电，在升压斩波模式下，电处理模块19用于将低压直流电升压至高压直流电，在导线模式下，电处理模块19对直流电不做任何处理，相当于导线直流传输电能。滤波模块21用于对直流电进行滤波。输出连接模块23用于连接后级电路。

本申请兼容交直流输入的充电模块的连接关系为：输入检测模块11分别连接输入连接模块15和控制模块13；控制模块13分别连接开关模块17和电处理模块19；输入连接模块15、开关模块17、电处理模块19、滤波模块21和输出连接模块23依次连接。

本申请兼容交直流输入的充电模块可在以下三种模式下切换：

第一种模式：输入检测模块11在检测到输入连接模块15连接交流电源时，向控制模块13发送第一检测信号，控制模块13根据第一检测信号，控制开关模块17切换至第一状态，控制电处理模块19切换至整流模式，以使开关模块17将交流电传输至电处理模块19，电处理模块19将交流电处理成直流电传输至滤波模块21。

第二种模式：输入检测模块11在检测到输入连接模块15连接直流电源、且直流电源的电压小于预设值时，向控制模块13发送第二检测信号，控制模块13根据第二检测信号，控制开关模块17切换至第二状态，控制电处理模块19切换至升压斩波模式，以使开关模块17将直流电传输至电处理模块19，电处理模块19对直流电进行升压处理并传输至滤波模块21。

第三种模式：输入检测模块11在检测到输入连接模块15连接直流电源、且直流电源的电压大于或等于预设值时，向控制模块13发送第三检测信号，控制模块13根据第三检测信号，控制开关模块17切换至第三状态，控制电处理模块19切换至导线模式，以使开关模块17通过电处理模块19将直流电传输至滤波模块21。

在一个示例中，如图2至5所示，开关模块17包括第一功率继电器K1、第二功率继电器K3、第三功率继电器K4和单刀双掷继电器K2

第一功率继电器K1的输入端连接输入连接模块15的第一输出端，输出端连接电处理模块19的第一输入端，电处理模块19的第二输入端还直接连接第一功率继电器K1的输入端；

第二功率继电器K3的输入端连接输入连接模块15的第二输出端，输出端连接电处理模块19的第三输入端；

单刀双掷继电器K2的不动端连接输入连接模块15的第三输出端，第一动端连接电处理模块19的第四输入端，第二动端连接电处理模块19的第五输入端；

第三功率继电器K4的输入端连接输入连接模块15的第四输出端，输出端连接电处理模块19的第六输入端；第一功率继电器K1、第二功率继电器K3、第三功率继电器K4和单刀双掷继电器K2的受控端连接控制模块13；

其中，如图3所示，当开关模块17切换至第一状态时，第二功率继电器K3和第三功率继电器K4断开，第一功率继电器K1闭合，单刀双掷继电器K2闭合至单刀双掷继电器K2的第一动端（如图3中的a端）；

如图4所示，当开关模块17切换至第二状态时，第一功率继电器K1、第二功率继电器K3和第三功率继电器K4断开，单刀双掷继电器K2闭合至单刀双掷继电器K2的第二动端（如图3中的b端）；

如图5所示，当开关模块17切换至第三状态时，第一功率继电器K1和单刀双掷继电器K2断开，第二功率继电器K3和第三功率继电器K4闭合。

如图2至5所示，电处理模块19包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电感L1、电感L2、电感L3、第一开关管组191、第二开关管组193和第三开关管组195；

二极管D1、二极管D2和二极管D3的阴极作为电处理模块19的第一输入端连接第一功率继电器K1的输出端，二极管D1的阳极分别连接电感L1的输出端、二极管D4的阴极和第一开关管组191的输入端，二极管D2的阳极分别连接电感L2的输出端、二极管D5的阴极和第二开关管组193的输入端，二极管D3的阳极分别连接电感L3的输出端、二极管D6的阴极和第三开关管组195的输入端；

电感L1的输入端作为电处理模块19的第二输入端连接第一功率继电器K1的输出端；电感L2的输入端作为电处理模块19的第三输入端连接第二功率继电器K3的输出端；电感L3的输入端作为电处理模块19的第四输入端连接单刀双掷继电器K2的第一动端；第三开关管组195的输入端还作为电处理模块19的第五输入端连接单刀双掷继电器K2的第二动端；

二极管D4、二极管D5和二极管D6的阳极作为电处理模块19的第六输入端连接第三功率继电器K4的输出端；二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极、二极管D4的阳极、二极管D5的阳极、二极管D6的阳极、第一开关管组191的输出端、第二开关管组193的输出端和第三开关管组195的输出端连接滤波模块21；

第一开关管组191的受控端、第二开关管组193的受控端和第三开关管组195的受控端连接控制模块13；

其中，当电处理模块19切换至整流模式（如图3所示）时，第一开关管组191、第二开关管组193和第三开关管组195在控制模块13的控制下周期性导通和断开；具体的，控制模块13通过脉冲信号控制第一开关管组191、第二开关管组193和第三开关管组195周期性导通和断开。

当电处理模块19切换至升压斩波模式（如图4所示）时，第一开关管组191和第三开关管组195在控制模块13的控制下周期性导通和断开，第二开关管组193在控制模块13的控制下断开；

当电处理模块19切换至导线模式（如图5所示）时，第一开关管组191、第二开关管组193和第三开关管组195在控制模块13的控制下断开。

如图2至5所示，第一开关管组191包括开关管Q1和开关管Q2；第二开关管组193包括开关管Q3和开关管Q4；第三开关管组195包括开关管Q5和开关管Q6；

开关管Q1的第三极作为第一开关管组191的输入端分别连接二极管D1的阳极、二极管D4的阴极和电感L1的输出端，第二级连接开关管Q2的第二级，第一级作为第一开关管组191的受控端连接控制模块13；开关管Q2的第二级连接滤波模块21，第一级作为第一开关管组191的受控端连接控制模块13；

开关管Q3的第三极作为第二开关管组193的输入端分别连接二极管D2的阳极、二极管D5的阴极和电感L2的输出端，第二级连接开关管Q4的第二级，第一级作为第二开关管组193的受控端连接控制模块13；开关管Q4的第二级连接滤波模块21，第一级作为第二开关管组193的受控端连接控制模块13；

开关管Q5的第三极作为第三开关管组195的输入端分别连接二极管D3的阳极、二极管D6的阴极、电感L1的输出端和单刀双掷继电器K2的第二动端，第二级连接开关管Q6的第二级，第一级作为第三开关管组195的受控端连接控制模块13；开关管Q6的第二级连接滤波模块21，第一级作为第三开关管组195的受控端连接控制模块13。

如图2至5所示，滤波模块21包括电容C1和电容C2；

电容C1的一端分别连接二极管D1的阴极、二极管D2的阴极和二极管D3的阴极，另一端分别连接电容C2的一端、第一开关管组191的输出端、第二开关管组193的输出端和第三开关管组195的输出端和输出连接模块23；

电容C2的一端分别连接电容C1的另一端、第一开关管组191的输出端、第二开关管组193的输出端和第三开关管组195的输出端和输出连接模块23，另一端分别连接二极管D4的阳极、二极管D5的阳极和二极管D6的阳极。

如图6所示，本申请兼容交直流输入的充电模块还包括输出检测模块25；输出检测模块25分别连接输出连接模块23和控制模块13；其中，输出检测模块25检测输出连接模块23输出的直流电的电参数，并将电参数传输至控制模块13。其中，输出检测模块25用于检查输出连接模块23输出的直流电的电性参数，具体包括直流电的电压和电流。

本申请各实施例提供的兼容交直流输入的充电模块包括输入检测模块11、控制模块13、输入连接模块15、开关模块17、电处理模块19、滤波模块21以及输出连接模块23。各模块的连接关系为：输入检测模块11分别连接输入连接模块15和控制模块13；控制模块13分别连接开关模块17和电处理模块19；输入连接模块15、开关模块17、电处理模块19、滤波模块21和输出连接模块23依次连接。其中，控制模块13可以根据输入连接模块15连接的电源的性质，对应地控制开关模块17切换至第一状态、第二状态或第三状态，相应地控制电处理模块19切换至整流模式、升压斩波模式或导线模式，从而使得本申请兼容交直流输入的充电模块可以利用交流电、高压直流电和低压直流电，拓展了兼容交直流输入的充电模块的适应范围，使得电站储存的由风能、太阳能等可再生能源产生的直流电得以充分利用，间接地降低了电网的扰动，提升稳定性。

传统的充电模块在光伏、风电等储能电站的应用当中需要逆变器接入，才能提供为动力电池充电的电压，这种方式增加了成本。而本申请充电桩装置可直接应用于储能电站中，直接利用储存的直流电源不需要再接入逆变器转换，电力变换次数少了的同时效率也得到提升。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种充电模组，包括直流处理模块27、输出检测模块25以及兼容交直流输入的充电模块；

直流处理模块27分别连接控制模块13和输出连接模块23；输出检测模块25分别连接输出连接模块23和控制模块13；

其中，输出检测模块25检测输出连接模块23输出的直流电的电参数，并将电参数传输至控制模块13；控制模块13根据电参数控制直流处理模块27对从输出连接模块23获得的直流电进行处理。需要说明的是，本实施例中的兼容交直流输入的充电模块与本申请兼容交直流输入的充电模块各实施例所讲的兼容交直流输入的充电模块相同，详情请参数前述实施例，此处不再赘述。直流电的电参数可以为电压、电流或功率。直流处理模块27用于调整直流电的电压。

在一个示例中，控制模块13根据电参数控制直流处理模块27对从输出连接模块23获得的直流电进行处理，包括：

当电参数小于需求电参数，控制模块13控制直流处理模块27将从输出连接模块23获得的直流电的电参数升高至需求电参数；

当电参数大于需求电参数，控制模块13控制直流处理模块27将从输出连接模块23获得的直流电的电参数降低至需求电参数。

如图8所示，本申请还提供了一种充电桩、包括直流处理模块27、充电枪29以及兼容交直流输入的充电模块；输出连接模块23通过直流处理模块27连接充电枪29。需要说明的是，本实施例中的兼容交直流输入的充电模块与本申请兼容交直流输入的充电模块各实施例所讲的兼容交直流输入的充电模块相同，详情请参数前述实施例，此处不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组，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都进行描述，然而，只要这些技术特征的组不存在矛盾，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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种兼容交直流输入的充电模块，其特征在于，包括输入检测模块、控制模块、输入连接模块、开关模块、电处理模块、滤波模块以及输出连接模块；

所述输入检测模块分别连接所述输入连接模块和所述控制模块；所述控制模块分别连接所述开关模块和所述电处理模块；所述输入连接模块、所述开关模块、所述电处理模块、所述滤波模块和所述输出连接模块依次连接；

其中，所述输入检测模块在检测到所述输入连接模块连接交流电源时，向所述控制模块发送第一检测信号，所述控制模块根据所述第一检测信号，控制所述开关模块切换至第一状态，控制所述电处理模块切换至整流模式，以使所述开关模块将交流电传输至所述电处理模块，所述电处理模块将交流电处理成直流电传输至所述滤波模块；

所述输入检测模块在检测到所述输入连接模块连接直流电源、且所述直流电源的电压小于预设值时，向所述控制模块发送第二检测信号，所述控制模块根据所述第二检测信号，控制所述开关模块切换至第二状态，控制所述电处理模块切换至升压斩波模式，以使所述开关模块将直流电传输至所述电处理模块，所述电处理模块对直流电进行升压处理并传输至所述滤波模块；

所述输入检测模块在检测到所述输入连接模块连接直流电源、且所述直流电源的电压大于或等于预设值时，向所述控制模块发送第三检测信号，所述控制模块根据所述第三检测信号，控制所述开关模块切换至第三状态，控制所述电处理模块切换至导线模式，以使所述开关模块通过所述电处理模块将直流电传输至所述滤波模块；

其中，所述开关模块包括第一功率继电器、第二功率继电器、第三功率继电器和单刀双掷继电器；

所述第一功率继电器的输入端连接所述输入连接模块的第一输出端，输出端连接所述电处理模块的第一输入端，所述电处理模块的第二输入端还直接连接所述第一功率继电器的输入端；

所述第二功率继电器的输入端连接所述输入连接模块的第二输出端，输出端连接所述电处理模块的第三输入端；

所述单刀双掷继电器的不动端连接所述输入连接模块的第三输出端，第一动端连接所述电处理模块的第四输入端，第二动端连接所述电处理模块的第五输入端；

所述第三功率继电器的输入端连接所述输入连接模块的第三输出端，输出端连接所述电处理模块的第六输入端；所述第一功率继电器、所述第二功率继电器、所述第三功率继电器和所述单刀双掷继电器的受控端连接所述控制模块；

其中，当所述开关模块切换至第一状态时，所述第一功率继电器和所述第三功率继电器断开，所述第二功率继电器闭合，所述单刀双掷继电器闭合至所述单刀双掷继电器的第一动端；

当所述开关模块切换至第二状态时，所述第一功率继电器、所述第二功率继电器和所述第三功率继电器断开，所述单刀双掷继电器闭合至所述单刀双掷继电器的第二动端；

当所述开关模块切换至第三状态时，所述第二功率继电器和所述单刀双掷继电器断开，所述第一功率继电器和所述第三功率继电器闭合；

所述电处理模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电感L1、电感L2、电感L3、第一开关管组、第二开关管组和第三开关管组；

所述二极管D1、所述二极管D2和所述二极管D3的阴极作为所述电处理模块的第一输入端连接所述第一功率继电器的输出端，所述二极管D1的阳极分别连接所述电感L1的输出端、所述二极管D4的阴极和所述第一开关管组的输入端，所述二极管D2的阳极分别连接所述电感L2的输出端、所述二极管D5的阴极和所述第二开关管组的输入端，所述二极管D3的阳极分别连接所述电感L3的输出端、所述二极管D6的阴极和所述第三开关管组的输入端；

所述电感L1的输入端作为所述电处理模块的第二输入端连接所述第一功率继电器的输出端；所述电感L2的输入端作为所述电处理模块的第三输入端连接所述第二功率继电器的输出端；所述电感L3的输入端作为所述电处理模块的第四输入端连接所述单刀双掷继电器的第一动端；所述第三开关管组的输入端还作为所述电处理模块的第五输入端连接所述单刀双掷继电器的第二动端；

所述二极管D4、所述二极管D5和所述二极管D6的阳极作为所述电处理模块的第六输入端连接所述第三功率继电器的输出端；所述二极管D1的阴极、所述二极管D2的阴极、所述二极管D3的阴极、所述二极管D4的阳极、所述二极管D5的阳极、所述二极管D6的阳极、所述第一开关管组的输出端、所述第二开关管组的输出端和第三开关管组的输出端连接所述滤波模块；

所述第一开关管组的受控端、所述第二开关管组的受控端和第三开关管组的受控端连接所述控制模块；

其中，当所述电处理模块切换至整流模式时，所述第一开关管组、所述第二开关管组和第三开关管组在所述控制模块的控制下周期性导通和断开；

当所述电处理模块切换至升压斩波模式时，所述第一开关管组和第三开关管组在所述控制模块的控制下周期性导通和断开，所述第二开关管组在所述控制模块的控制下断开；

当所述电处理模块切换至导线模式时，所述第一开关管组、所述第二开关管组和第三开关管组在所述控制模块的控制下断开。

2.根据权利要求1所述的兼容交直流输入的充电模块，其特征在于，还包括输出检测模块；所述输出检测模块分别连接所述输出连接模块和所述控制模块；

其中，所述输出检测模块检测所述输出连接模块输出的直流电的电参数，并将所述电参数传输至所述控制模块。

3.根据权利要求1所述兼容交直流输入的充电模块，其特征在于，所述第一开关管组包括开关管Q1和开关管Q2；第二开关管组包括开关管Q3和开关管Q4；第三开关管组包括开关管Q5和开关管Q6；

所述开关管Q1的第三极作为所述第一开关管组的输入端分别连接所述二极管D1的阳极、所述二极管D4的阴极和所述电感L1的输出端，第二级连接所述开关管Q2的第二级，第一级作为所述第一开关管组的受控端连接所述控制模块；所述开关管Q2的第二级连接所述滤波模块，第一级作为所述第一开关管组的受控端连接所述控制模块；

所述开关管Q3的第三极作为所述第二开关管组的输入端分别连接所述二极管D2的阳极、所述二极管D5的阴极和所述电感L2的输出端，第二级连接所述开关管Q4的第二级，第一级作为所述第二开关管组的受控端连接所述控制模块；所述开关管Q4的第二级连接所述滤波模块，第一级作为所述第二开关管组的受控端连接所述控制模块；

所述开关管Q5的第三极作为所述第三开关管组的输入端分别连接所述二极管D3的阳极、所述二极管D6的阴极、所述电感L1的输出端和所述单刀双掷继电器的第二动端，第二级连接所述开关管Q6的第二级，第一级作为所述第三开关管组的受控端连接所述控制模块；所述开关管Q6的第二级连接所述滤波模块，第一级作为所述第三开关管组的受控端连接所述控制模块。

4.根据权利要求1所述兼容交直流输入的充电模块，其特征在于，所述滤波模块包括电容C1和电容C2；

所述电容C1的一端分别连接所述二极管D1的阴极、所述二极管D2的阴极和所述二极管D3的阴极，另一端分别连接所述电容C2的一端、所述第一开关管组的输出端、所述第二开关管组的输出端和所述第三开关管组的输出端和所述输出连接模块；

所述电容C2的一端分别连接所述电容C1的另一端、所述第一开关管组的输出端、所述第二开关管组的输出端和所述第三开关管组的输出端和所述输出连接模块，另一端分别连接所述二极管D4的阳极、所述二极管D5的阳极和所述二极管D6的阳极。

5.根据权利要求1所述的兼容交直流输入的充电模块，其特征在于，所述输入连接模块包括对应所述第一输出端的第一输入连接端子、对应所述第二输出端的第二输入连接端子、对应所述第三输出端的第三输入连接端子以及接地连接端子。

6.一种充电模组，其特征在于，包括直流处理模块、输出检测模块以及权利要求1所述的兼容交直流输入的充电模块；

所述直流处理模块分别连接所述控制模块和所述输出连接模块；所述输出检测模块分别连接所述输出连接模块和所述控制模块；

其中，所述输出检测模块检测所述输出连接模块输出的直流电的电参数，并将所述电参数传输至所述控制模块；所述控制模块根据所述电参数控制所述直流处理模块对从所述输出连接模块获得的直流电进行处理。

7.根据权利要求6所述的充电模组，其特征在于，所述控制模块根据所述电参数控制所述直流处理模块对从所述输出连接模块获得的直流电进行处理，包括：

当所述电参数小于需求电参数，所述控制模块控制所述直流处理模块将从所述输出连接模块获得的直流电的电参数升高至所述需求电参数；

当所述电参数大于需求电参数，所述控制模块控制所述直流处理模块将从所述输出连接模块获得的直流电的电参数降低至所述需求电参数。

8.一种充电桩，其特征在于，包括直流处理模块、充电枪以及权利要求1至5任意一项所述的兼容交直流输入的充电模块；

所述输出连接模块通过所述直流处理模块连接所述充电枪。