CN204441967U - 充电电路、充电设备及充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电电路、充电设备及充电系统。其中，该充电电路包括：第一电源模块，用于对负载充电，其中，第一电源模块包括：第一输出电路，具有第一一输出端和第一二输出端，第一输出电路设置在第一电源模块中；第一电容，与第一输出电路并联于第一一输出端上的A1点和第一二输出端上的B1点，第一电容用于对第一输出电路的输出信号进行滤波；第一电阻，连接在B1点和第一一输出端上的C1点之间；以及第一充电保护电路，设置在A1点和C1点之间，用于在第一电源模块插接或者拔出第一一输出端和第一二输出端时，保护第一电容。本实用新型解决了由于输出电容不能预充电而造成的充电电路不支持热插拔的技术问题。

Description

充电电路、充电设备及充电系统

技术领域

本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种充电电路、充电设备及充电系统。

背景技术

随着电动汽车行业的快速发展，电动汽车行业对快速充电设备的要求越来越高，对充电时间要求越来越短。目前，市场上充电设备中并联的电源模块数量非常庞大，而任一模块出现故障都必须要切断整个充电设备的输入电源才能维修或更换，从而影响充电设备的正常工作。

在相关技术中，提供了一种充电电路。如图1所示，在该充电电路中，充电设备中的整流电路10’一端串联二极管D’后连接至充电电路的输出端。采用这种电路的优点是结构简单，工作稳定，缺点是不支持热插接，维护不方便。

例如，如图1所示，当电源模块通过并联插接至带电工作的输出端，如输出端母排时，由于二极管D’能够防止输出端母排上的高电压与向不带电的整流电路并联的电解电容Co’倒灌电流，导致电解电容无法预充电，这样，如果电源模块开启工作模式，整流电路10’输出的电流将对电解电容Co’造成冲击，导致电解电容损坏。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种充电电路、充电设备及充电系统，以至少解决由于输出电容不能预充电而造成的充电电路不支持热插拔的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种充电电路，包括：第一电源模块，用于对负载充电，其中上述第一电源模块包括：第一输出电路，具有第一一输出端和第一二输出端，上述第一输出电路设置在上述第一电源模块中；第一电容，与上述第一输出电路并联于上述第一一输出端上的A1点和上述第一二输出端上的B1点，上述第一电容用于对上述第一输出电路的输出信号进行滤波；第一电阻，连接在上述B1点和上述第一一输出端上的C1点之间；以及第一充电保护电路，设置在上述A1点和上述C1点之间，用于在上述第一电源模块插接或者拔出上述第一一输出端和上述第一二输出端时，保护上述第一电容。

进一步地，上述的充电电路还包括：第二电源模块，用于对上述负载充电，其中，上述第二电源模块包括：第二输出电路，具有第二一输出端和第二二输出端，上述第二输出电路设置在上述第二电源模块中；第二电容，与上述第二输出电路并联于上述第二一输出端上的A2点和上述第二二输出端上的B2点，上述第二电容用于对上述第二输出电路的输出信号进行滤波；第二电阻，连接在上述B2点和上述第二一输出端上的C2点之间；以及第二充电保护电路，设置在上述A2点和上述C2点之间，用于在上述第二电源模块插接或者拔出上述第二一输出端和上述第二二输出端时，保护上述第二电容，其中，上述第二一输出端连接至上述第一一输出端，上述第二二输出端连接至上述第二一输出端。

进一步地，上述第一充电保护电路包括：第三电阻；二极管，与上述第三电阻串联在上述A1点和上述C1点之间；以及开关电路，和上述二极管与上述第三电阻的串联支路并联，用于在上述第一电源模块插接至上述第一一输出端和上述第一二输出端时，先断路，使得上述第一电源模块对上述第一电容预充电，再开路，使得上述第一电源模块对上述负载充电。

进一步地，上述开关电路包括：继电器。

进一步地，上述继电器包括：线圈，触头，第一触点和第二触点，其中，在上述第一电源模块插接至上述第一一输出端和上述第一二输出端时，上述线圈先失电，上述触头先与上述第一触点接触，使得上述第一电源模块对上述第一电容预充电，在预充电达到预设条件时，上述线圈再得电，上述触头再与上述第二触点接触；使得上述第一电源模块对上述负载充电。

进一步地，上述线圈由充电电路中的过/欠压信号决定得电与否。

进一步地，上述第一输出电路为整流输出电路。

进一步地，上述第一电容为电解电容。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种充电设备，包括：任一上述的充电电路。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种充电系统，包括：电动汽车；以及上述的充电设备，与上述电动汽车相连接，用于为上述电动汽车充电。

在本实用新型实施例中，采用充电保护电路的方式，通过第一电源模块，用于对负载充电，其中，第一电源模块包括：第一输出电路，具有第一一输出端和第一二输出端，第一输出电路设置在第一电源模块中；第一电容，与第一输出电路并联于第一一输出端上的A1点和第一二输出端上的B1点，第一电容用于对第一输出电路的输出信号进行滤波；第一电阻，连接在B1点和第一一输出端上的C1点之间；以及第一充电保护电路，设置在A1点和C1点之间，用于在第一电源模块插接或者拔出第一一输出端和第一二输出端时，保护第一电容，达到了在插接电源模块时对输出电容即第一电容进行预充电的目的，从而实现了充电电路支持热插拔的技术效果，进而解决了由于输出电容不能预充电而造成的充电电路不支持热插拔的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种充电电路的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的充电电路的示意图；以及

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的充电系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种充电电路的实施例。

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的充电电路的示意图，如图2所示，该充电电路包括：第一电源模块20，其中，第一电源模块20，用于对负载充电，且第一电源模块20包括：第一输出电路202、第一电容C01、第一电阻R1和第一充电保护电路204。

第一输出电路202，具有第一一输出端OUT+和第一二输出端OUT-，第一输出电路202设置在第一电源模块20中；第一电容C01，即充电电路的输出电容，与第一输出电路202并联于第一一输出端上的A1点和第一二输出端上的B1点，在正常充电过程中，第一电容C01用于对第一输出电路202的输出信号进行滤波；第一电阻R1，连接在B1点和第一一输出端OUT+上的C1点之间；以及第一充电保护电路204，设置在A1点和C1点之间，用于在第一电源模块20插接或者拔出第一一输出端OUT+和第一二输出端OUT-时，保护第一电容C01。

需要说明的是，上述充电电路可以设置在充电设备中，该充电设备可以用于对电动汽车充电。一般的，在充电设备带电工作过程中，如果第一电源模块20由于发生故障，需要维修或者更换时，第一充电保护电路204可以通过以下方式使得充电电路的实现热插拔：

(1)在第一电源模块20热插接过程中，当第一电源模块20的输出功率针接触第一输出电路202的两个输出端处的母排后，第一电源模块20可以通过第一充电保护电路204对第一电容C01即充电电路的输出电容进行预充电，在预充电一定时间即第一电容C01两端的电压差满足预设电压值时，使得第一电源模块20为负载充电。这样，可以防止大电流冲击第一电容C01，从而实现热插接。

(2)在第一电源模块20热拔出过程中，当第一电源模块20的输出功率针拔出第一输出电路202的两个输出端处的母排后，由于第一电容C01即充电电路的输出电容两端的电压差约等于第一电阻R1两端的电压差。这样，第一电容C01两端不会产生突变的冲击电流，从而实现热插接。

通过本实用新型实施例，采用第一充电保护电路使得输出电容预充电以实现充电电路支持热插拔的方式，使得上述充电电路实现以下优点：可带电插拔电源模块，减少对设备正常工作的影响，提高设备的工作效率。

需要说明的是，每个充电设备可以包括一个或者多个电源模块，不同的电源模块使用不同的充电电路，但是每个充电设备中所有的充电电路的输出端连接在一起，这样，可以提高充电设备为负载充电的能力。

例如，可选地，上述充电电路还可以包括：第二电源模块，第二电源模块用于对负载充电，其中，第二电源模块包括：第二输出电路、第二电容、第二电阻和第二充电保护电路。第二输出电路，具有第二一输出端和第二二输出端，第二输出电路设置在第二电源模块中；第二电容，与第二输出电路并联于第二一输出端上的A2点和第二二输出端上的B2点，第二电容用于对第二输出电路的输出信号进行滤波；第二电阻，连接在B2点和第二一输出端上的C2点之间；以及第二充电保护电路，设置在A2点和C2点之间，用于在第二电源模块插接或者拔出第二一输出端和第二二输出端时，保护第二电容，其中，第二一输出端连接至第一一输出端，第二二输出端连接至第二一输出端。

需要说明的是，第二充电保护电路使得充电电路的实现热插拔的方式与前述实施例中的第一充电保护电路使得充电电路的实现热插拔的方式相同，在此不再赘述。

可选地，如图2所示，第一充电保护电路204可以包括：第三电阻R2、二极管D和开关电路K。第三电阻R2用于限流；二极管D，与第三电阻R2串联在A1点和C1点之间；以及开关电路K，和二极管D与第三电阻R2的串联支路并联，用于在第一电源模块20插接至第一一输出端OUT+和第一二输出端OUT-时，先断路，使得第一电源模块20对第一电容C01预充电，再开路，使得第一电源模块20对负载充电。

具体的，在热插接过程中：开关电路K先断路，在第一电源模块20先通过二极管D和第三电阻R2对第一电容C01预充电，且充电时间长度为T1时，开关电路K再接通，此时，从输出功率针接触母排，经过交流上电、到开关电路K接通的延时时长为T2，且T2>T1，或者T2＝T1，这样，可以保证第一电容C01预充电成功，从而实现充电电路热插接；在热拔出过程中：当输出功率针脱离母排时，由于第一电容C01两端的电压与母排两端的电压相同，因此不会产生电压差和大电流电弧，可以确保充电设备和操作人员安全。实现充电电路带电热拔出。

可选地，上述开关电路K可以包括：继电器。

进一步地，如图2所示，上述继电器可以包括：线圈，触头0，第一触点1和第二触点2，其中，在第一电源模块插202接至第一一输出端OUT+和第一二输出端OUT-时，线圈先失电，触头0先与第一触点1接触，使得第一电源模块20对第一电容C01预充电，在预充电达到预设条件时，线圈再得电，触头0再脱离第一触点1并与第二触点2接触；使得第一电源模块20对负载充电。

可选地，线圈由充电电路中的过/欠压信号决定得电与否。例如，如图2所示，线圈一端连接至电源VCC，另一端为过/欠压信号C端，当输出功率针脱离母排后，由于第一电源模块20失电，导致电路欠压，从而导致过/欠压信号C端的电位从零变换为VCC，使得线圈失电，继电器断开。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，过/欠压信号C为第一输出电路交流侧的过/欠压保护信号和功率因数校正设备欠压保护信号(Power Factor Correction，简称为PFC)的合成信号。继电器的控制原理为：当第一电源模块插接入到充电电路所在的电路系统时，线圈的过/欠压信号C端的电位为零，此时，线圈上的电压等于电源VCC的电压，使得触头0被吸合至触点2位置；当第一电源模块20从充电电路所在的电路系统拨出时，线圈的过/欠压信号C端的电位为VCC，此时，线圈上的电压等于零，使得触头0由触点1位置切换至触点2位置。

可选地，上述第一输出电路可以为整流输出电路。

可选地，上述第一电容可以为电解电容。

根据本实用新型实施例，提供了一种充电设备的实施例。该充电设备可以包括：前述实施例中的任一充电电路，在此不再赘述。

根据本实用新型实施例，提供了一种充电系统的实施例。图3是根据本实用新型实施例的一种可选的充电系统的示意图，如图3所示，该充电系统可以包括：电动汽车302和充电设备304。充电设备304与电动汽车302相连接，用于为电动汽车302充电。需要说明的是，充电设备304与前述实施例中的相同，在此不再赘述。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：第一电源模块，用于对负载充电，其中，所述第一电源模块包括：

第一输出电路，具有第一一输出端和第一二输出端，所述第一输出电路设置在所述第一电源模块中；

第一电容，与所述第一输出电路并联于所述第一一输出端上的A1点和所述第一二输出端上的B1点，所述第一电容用于对所述第一输出电路的输出信号进行滤波；

第一电阻，连接在所述B1点和所述第一一输出端上的C1点之间；以及

第一充电保护电路，设置在所述A1点和所述C1点之间，用于在所述第一电源模块插接或者拔出所述第一一输出端和所述第一二输出端时，保护所述第一电容。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：第二电源模块，用于对所述负载充电，其中，所述第二电源模块包括：

第二输出电路，具有第二一输出端和第二二输出端，所述第二输出电路设置在所述第二电源模块中；

第二电容，与所述第二输出电路并联于所述第二一输出端上的A2点和所述第二二输出端上的B2点，所述第二电容用于对所述第二输出电路的输出信号进行滤波；

第二电阻，连接在所述B2点和所述第二一输出端上的C2点之间；以及

第二充电保护电路，设置在所述A2点和所述C2点之间，用于在所述第二电源模块插接或者拔出所述第二一输出端和所述第二二输出端时，保护所述第二电容，

其中，所述第二一输出端连接至所述第一一输出端，所述第二二输出端连接至所述第二一输出端。

3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一充电保护电路包括：

第三电阻；

二极管，与所述第三电阻串联在所述A1点和所述C1点之间；以及

开关电路，和所述二极管与所述第三电阻的串联支路并联，用于在所述第一电源模块插接至所述第一一输出端和所述第一二输出端时，先断路，使得所述第一电源模块对所述第一电容预充电，再开路，使得所述第一电源模块对所述负载充电。

4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路包括：继电器。

5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述继电器包括：线圈，触头，第一触点和第二触点，其中，

在所述第一电源模块插接至所述第一一输出端和所述第一二输出端时，所述线圈先失电，所述触头先与所述第一触点接触，使得所述第一电源模块对所述第一电容预充电，在预充电达到预设条件时，所述线圈再得电，所述触头再与所述第二触点接触；使得所述第一电源模块对所述负载充电。

6.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述线圈由充电电路中的过/欠压信号决定得电与否。

7.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一输出电路为整流输出电路。

8.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一电容为电解电容。

9.一种充电设备，其特征在于，包括：

权利要求1至8中任一项所述的充电电路。

10.一种充电系统，其特征在于，包括：

电动汽车；以及

权利要求9所述的充电设备，与所述电动汽车相连接，用于为所述电动汽车充电。