CN202872409U - 电动汽车充电系统及充电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车充电系统，包括：多个相互串联的电压转换组，每个电压转换组包括多个相互串联的电压转换模块，且每个电压转换模块均与输入电压相连，其中，每个电压转换组具有不同的输出电压范围；开关组件，开关组件包括多个开关，且每个开关与多个电压转换组中的一个相连，用于将对应的电压转换组与电动汽车充电系统的输出端相连；以及控制模块，控制模块与开关组件相连，用于根据电动汽车的储能电池的电压范围对开关组件进行控制，以将与电动汽车的储能电池的电压范围匹配的电压转换组中的一个或多个与输出端相连。该系统供电效率高，生产成本较低且易用性、可靠性也比较高。本实用新型还公开了一种充电柜。

Description

电动汽车充电系统及充电柜

技术领域

本实用新型涉及机柜供电技术领域，特别涉及一种电动汽车充电系统及充电柜。

背景技术

电动汽车充电行业为一个全新的行业，各种各样的充电方案充斥着市场。为了减小储能电池包在放电过程中的线上损耗，希望充电电流尽量小，所以电动汽车车载储能电池包电压较高。为了满足储能电池包较高电压，需要采用多节电池串联的方式实现较高的电压。由于单节电池电压波动范围较宽，直接导致串联后的储能电池包电压波动范围也较宽。而且不同的电动汽车制造商，其定义的单节电池串联节数也不同，所以导致电动汽车输出电压范围特别宽。目前市场上电动汽车储能电池包电压典型范围为50V-500V。由于电动汽车车载储能系统电压范围过宽，导致配套充电柜设施很难制作，比较常见的方法为将充电柜进行三级能量转换，如图5所示，典型充电柜通过非隔离AC/DC、隔离DC/DC，其中，隔离式的DC-DC一般是用变压器和光耦将输入与输出隔离的，输入输出不共地，这样主要是考虑使用人员的安全，非隔离DC/DC，来实现比较宽的电压输出范围。其中，输入端连接至电网，输出端连接至充电枪，输出对象为车载高压电池包。

但是这种方法主要问题在于，无法保证在全输出电压范围保持较高效率，而且成本上也相对较高。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电动汽车充电系统，该系统供电效率高，生产成本较低且易用性、可靠性也比较高。本实用新型的另一个目的在于提供一种充电柜。

为达到所述目的，本实用新型的第一方面实施例公开了一种电动汽车充电系统，包括：多个相互串联的电压转换组，每个所述电压转换组包括多个相互串联的电压转换模块，且每个所述电压转换模块均与输入电压相连，其中，每个所述电压转换组具有不同的输出电压范围；开关组件，所述开关组件包括多个开关，且每个开关与所述多个电压转换组中的一个相连，用于将对应的电压转换组与所述电动汽车充电系统的输出端相连；以及控制模块，所述控制模块与所述开关组件相连，用于根据电动汽车的储能电池的电压范围对所述开关组件进行控制，以将与所述电动汽车的储能电池的电压范围匹配的所述电压转换组中的一个或多个与所述输出端相连。

根据本实用新型实施例的电动汽车充电系统，控制模块根据电动汽车的储能电池的电压范围对开关组件进行控制，以将与电动汽车的储能电池的电压范围匹配的电压转换组中的一个或多个与输出端相连，因此节省了一级能量转换单元，在成本上可以大大节省很多，供电效率高，且易用性和可靠性也比较高。

本实用新型第二方面的实施例提出一种充电柜，包括：控制面板，用于接收用户设定的电动汽车的储能电池的电压范围；本实用新型第一方面实施例提供的电动汽车充电系统，所述电动汽车充电系统中的控制模块与所述控制面板相连。

根据本实用新型实施例的充电柜，控制模块根据电动汽车的储能电池的电压范围对开关组件进行控制，以将与电动汽车的储能电池的电压范围匹配的电压转换组中的一个或多个与输出端相连，因此节省了一级能量转换单元，在成本上可以大大节省很多，供电效率高，且易用性和可靠性也比较高。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的电动汽车充电系统的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的充电柜模块拓扑实例图；

图3为根据本实用新型实施例的电动汽车充电系统的拓扑实例图；

图4为根据本实用新型实施例的充电柜的结构示意图；以及

图5为典型充电柜拓扑实例图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

下面参考图1描述本实用新型实施例的电动汽车充电系统结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例的电动汽车充电系统100，包括：多个相互串联的电压转换组110、开关组件120和控制模块130。

多个相互串联的电压转换组110，进一步地，每个电压转换组包括多个相互串联的电压转换模块,且每个电压转换模块均与输入电压相连，其中，每个电压转换组具有不同的输出电压范围，具体地，电压转换组的电压范围在50-100V，由此提高了电压转换组输出电压的灵活性与宽泛性。

如图2所示，每个电压转换模块包括AC/DC模块和DC/DC模块。

具体地，AC/DC模块的输入端与输入电压相连，用于对输入电压进行AC/DC变换以生成第一直流电压。其中，AC/DC模块为非隔离AC/DC模块。其中，输入端可以连接至电网。

DC/DC模块的输入端与AC/DC模块的输出相连，用于对第一直流电压进行DC/DC变换以生成第二直流电压，其中，DC/DC模块具有隔离结构，为隔离DC/DC模块，可以使波形更稳定，抗干扰能力强。隔离式的DC-DC一般是用变压器和光耦将输入与输出隔离的，输入输出不共地，这样主要是考虑使用人员的安全，只采用了电柜进行二级能量转换，就可以很容易实现。所以相对传统方案，无论从效率还是成本上，都具备很大的优势，另外，由于系统采用多模块并联方案，当单个电压转换模块出现问题时，可以很容易维修和更换，使得产品的市场竞争力得到大幅度提升。

开关组件120包括多个开关，具体地，当开关组件120中的一个开关闭合时，开关组件120中的其他开关断开，由此，提高了充电系统的安全性和高效性，且每个开关与多个电压转换组110中的一个相连，用于将对应的电压转换组110与电动汽车充电系统100的输出端相连。

控制模块130与开关组件120相连，用于根据电动汽车的储能电池的电压范围对开关组件120进行控制，以将与电动汽车的储能电池的电压范围匹配的电压转换组110中的一个或多个与输出端相连。

根据本实用新型实施例提供的电动汽车充电系统，通过采用多个电压转换模块串并联方式实现输出电压范围可调，由于单个电压转换模的输出范围可以容易实现，从而可以简化设置、提高效率，并且达到节省成本的目的。此外，控制模块根据电动汽车的储能电池的电压范围对开关组件进行控制，以将与电动汽车的储能电池的电压范围匹配的电压转换组中的一个或多个与输出端相连，因此节省了一级能量转换单元，在成本上可以大大节省很多，供电效率高，且易用性和可靠性也比较高。

本实用新型实施例的电动汽车充电系统采用多个电压转换模块并联的方案，并且每个电压转换模块的输出电压范围在一定范围可控。

下面参考图3以电动汽车储能电池包为例描述本实用新型实施例的电动汽车充电系统拓扑实例图。其中，各个电压转换模块输入端接电网，产品输出为集合所有选择电压转换模块后的输出，即为充电枪的输出。

如图3所示，电动汽车储能电池包输出电压范围为50-500V，设计单个电压转换模块电压为50-100V。当输出电压位于50-100V区间时，只需要闭合开关K1即可，即只需要一组模块并联工作就可达到要求，其他模块就不需要同时工作，其中，开关K1所能控制的模块数量主要取决于充电功率的大小，充电功率越大，并联的数量越多，而且通过软件对开关K1控制的所有并联模块进行控制，具体地，也可以选择性的让一些模块工作，进而实现了输出功率的大小控制；当输出电压位于100V-200V区间时，只需要闭合开关K2即可，且；当输出电压位于50V-200V区间时，K1、K2、K3和K4为断开状态，K5为闭合，以此类推，当输出电压位于400-500V范围时，只需要闭合开关K5即可。那么采用多个该模块串并联的方式实现50-500V输出电压可调。综上可知，由于需要适用于不同厂家和不同车型的充电需要，注定了输出电压范围会非常宽，且由于单个电压转换模块输出电压仅为50-100V，那么该模块采用两级设计可以实现，并且节约了生产成本，具有很大优势。

图4为根据本实用新型实施例充电柜的结构示意图。

如图4所示，本实用新型实施例的充电柜，包括控制面板210和电动汽车充电系统100。

控制面板210为接收用户设定的电动汽车的储能电池的电压范围。

电动汽车充电系统100为本实用新型第一方面实施例提供的电动汽车充电系统100，电动汽车充电系统100中的控制模块130与控制面板210相连，可以根据用户设定的电动汽车的储能电池的电压范围对电池进行调节。

根据本实用新型实施例提供的充电柜，通过采用多个电压转换模块串并联方式实现输出电压范围可调，由于单个电压转换模的输出范围可以容易实现，从而可以简化设置、提高效率，并且达到节省成本的目的。此外，电动汽车充电系统中的控制模块根据电动汽车的储能电池的电压范围对开关组件进行控制，以将与控制面板接收的电动汽车的储能电池的电压范围匹配的电压转换组中的一个或多个与输出端相连，因此节省了一级能量转换单元，在成本上可以大大节省很多，供电效率高，且易用性和可靠性也比较高。并且，本实用新型实施例提供的充电柜可以适用于各种电动车，并且均可以保证较高的效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种电动汽车充电系统，其特征在于，包括：

多个相互串联的电压转换组，每个所述电压转换组包括多个相互串联的电压转换模块，且每个所述电压转换模块均与输入电压相连，其中，每个所述电压转换组具有不同的输出电压范围；

开关组件，所述开关组件包括多个开关，且每个开关与所述多个电压转换组中的一个相连，用于将对应的电压转换组与所述电动汽车充电系统的输出端相连；以及

控制模块，所述控制模块与所述开关组件相连，用于根据电动汽车的储能电池的电压范围对所述开关组件进行控制，以将与所述电动汽车的储能电池的电压范围匹配的所述电压转换组中的一个或多个与所述输出端相连。

2.如权利要求1所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述电压转换模块包括：

AC/DC模块，所述AC/DC模块的输入端与所述输入电压相连，用于对所述输入电压进行AC/DC变换以生成第一直流电压；以及

DC/DC模块，所述DC/DC模块的输入端与所述AC/DC模块的输出相连，用于对所述第一直流电压进行DC/DC变换以生成第二直流电压。

3.如权利要求2所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述DC/DC模块具有隔离结构。

4.如权利要求1所述的电动汽车充电系统，其特征在于，每个所述电压转换组的电压范围在50-100V。

5.如权利要求1所述的电动汽车充电系统，其特征在于，当所述开关组件中的一个开关闭合时，所述开关组件中的其他开关断开。

6.一种充电柜，其特征在于，包括：

控制面板，用于接收用户设定的电动汽车的储能电池的电压范围；

如权利要求1-5任一项所述的电动汽车充电系统，所述电动汽车充电系统中的控制模块与所述控制面板相连。

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