CN204835675U - 充电桩充电控制电路以及具有该电路的充电桩 - Google Patents
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Abstract
一种充电桩充电控制电路以及具有该电路的充电桩，包括：至少两个充电接口、开关电路、多个充电模块，多个充电模块相互并联连接，其中：开关电路包括至少两个开关组，且每一开关组包括多个开关；每一所述充电接口通过一个开关组中的多个开关分别连接到所有的充电模块，所述开关电路通过至少两个开关组中开关的闭合或断开使每个充电模块在同一时间仅与一个充电接口连通，因此可单独控制每个充电模块在充电接口之间的切换，由于在充电过程中每个充电接口需要的充电模块的数量并不是一成不变的，通过开关组的多个开关可将释放的充电模块与下一个待充的充电电池连通，实现所有充电模块的高效利用，提高充电效率，加快多个充电电池充电时的充电速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能充电领域，更具体地说，涉及一种充电桩充电控制电路以及具有该电路的充电桩。
背景技术
随着国家经济的快速发展及新能源的利用，电动汽车已经越来越普及，同时也就伴随的出现了大量充电桩。
参考图1，目前的充电桩采用模块化设计，利用并联的1-N个模块进行充电，电池充电端提供两个充电接口JA和JB，轮流给与其连接的电池充电，接口JA充满后或者充电结束后，开始给接口JB充电，接口JB充满后或者充电结束后再给接口JA充电，如此实现排队轮流充电。这种充电桩采用的充电方式，虽然提供了两个充电口，由于拓扑和充电方式的限制，一次只能给一台车子充电，充电效率低、充电模块的利用率低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述充电效率低的缺陷，提供一种充电效率高的充电桩充电控制电路以及具有该电路的充电桩。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种充电桩充电控制电路，包括：用于连接充电电池的至少两个充电接口、开关电路、用于连接交流电网的多个充电模块，且所述多个充电模块相互并联连接，其中：所述开关电路包括数量与所述充电接口的数量对应的至少两个开关组，且每一开关组包括数量与所述充电模块的数量对应的多个开关；每一所述充电接口通过一个开关组中的多个开关分别连接到所有的充电模块，所述开关电路通过至少两个开关组中开关的闭合或断开使每个充电模块在同一时间仅与一个充电接口连通。
在本实用新型所述的充电桩充电控制电路中，所述开关电路包括控制器、电流采样单元和电压采样单元，所述电流采样单元和电压采样单元均连接至控制器，且所述电流采样单元和电压采样单元连接到每一充电接口。
在本实用新型所述的充电桩充电控制电路中，每个充电模块具有数量与所述充电接口的数量对应的输出端，每一开关组内的该多个开关的第一端分别连接至充电模块的一个输出端、该多个开关的第二端均直接或间接连接至同一个充电接口。
在本实用新型所述的充电桩充电控制电路中，还包括数量与所述充电接口的数量对应的总开关，每一开关组内的多个开关的第二端经由同一总开关与充电接口连接。
在本实用新型所述的充电桩充电控制电路中，所述多个开关和总开关为三极管、MOS管或者开关芯片中的一种。
本实用新型还公开了一种充电桩，包括所述的充电桩充电控制电路。
实施本实用新型的充电桩充电控制电路以及具有该电路的充电桩，具有以下有益效果：本新型中开关电路通过至少两个开关组中开关的闭合或断开使每个充电模块在同一时间仅与一个充电接口连通,因此可以单独控制每个充电模块在充电接口之间的切换，由于在充电过程中每个充电接口需要的充电模块的数量并不是一成不变的，随着充电功率的降低会逐步释放与在充的充电电池连通的充电模块，通过开关组的多个开关可以将释放的充电模块与下一个待充的充电电池连通，实现了所有充电模块的高效利用，提高了充电效率，加快了多个充电电池充电时的充电速度。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是常规的充电桩充电控制电路的拓扑结构示意图；
图2是CC-CV充电模式下的电流电压随时间的变化曲线示意图；
图3是本实用新型的充电桩充电控制电路的拓扑结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
在充电过程中需求功率并不是恒定的，由于电动车一般是以CC-CV充电模式充电，下面以该种模式为例进行说明，参考图2，CC-CV充电模式的充电过程主要是：先涓流充电，再恒流充电，最后再恒压充电。涓流充电的小段时间内，电流电压都较小，所以需求功率较小，更重要的是，恒压充电的时间较长，且恒压充电期间电流是逐步降低的，即恒压充电期间的需求功率也是逐渐降低的。
本实用新型正是基于这个特点，利用逐步释放的多余的充电模块给其他待充的充电接口进行充电。这样一方面可以保证各个充电模块工作在高功率附近，效率提高，另一方面，在有多个充电电池排队充电时，可以加快充电速度。
如图3所示，是本实用新型的充电桩充电控制电路的拓扑结构示意图。
本实用新型的充电桩充电控制电路包括：至少两个充电接口、多个充电模块、开关电路。
充电接口，用于连接充电电池，接口类型不做限制，优选的，可以提供多种类型的充电接口以供不同的电动车充电；多个充电模块相互并联，用于连接交流电网并实现并联电源输出；开关电路连接所有的充电模块以及充电接口，且控制每个充电模块与一个充电接口连通。
其中，所述开关电路包括数量与所述充电接口的数量对应的开关组，且每一开关组包括数量与所述充电模块的数量对应的多个开关，每一所述充电接口通过一个开关组中的多个开关分别连接到所有的充电模块，所述开关电路通过至少两个开关组中开关的闭合或断开使每个充电模块在同一时间仅与一个充电接口连通。具体的：每个充电模块具有数量与所述充电接口的数量对应的输出端，每一开关组内的该多个开关的第一端分别连接至充电模块的一个输出端、该多个开关的第二端均直接或间接连接至同一个充电接口。
上述开关电路可以单独控制每个充电模块在充电接口之间的切换，由于在充电过程中每个充电接口的需求功率并不是一成不变的，因此其需要的充电模块也不是固定的，特别是在恒压充电时，随着需求功率的降低会逐步释放与在充的充电电池连通的充电模块，通过开关组的多个开关可以将释放的充电模块与下一个待充的充电电池连通，实现了所有充电模块的高效利用，提高了充电效率，加快了多个充电电池充电时的充电速度。
具体的，所述开关电路还包括控制器、电流采样单元和电压采样单元，所述电流采样单元和电压采样单元均连接至控制器，且所述电流采样单元和电压采样单元连接到每一充电接口，如此可实时获取在充的充电电池的需求功率，基于实时获取的在充的充电电池的需求功率可以逐步释放与在充的充电电池连通的充电模块，并将释放的充电模块与下一个待充的充电电池连通。
需要明确的是，在充的充电电池的数量是根据充电模块的功率和数量以及充电电池的实时充电功率而定的，所以此处所说的在充的充电电池的需求功率是指的所有的在充的充电电池的当时所需要的充电功率的总和。
另外需要明确的是，充电模块并不限于单个独立的模块，也可以是多个独立的模块并联组成。
优选的，还包括数量与所述充电接口的数量对应的总开关，每一开关组内的多个开关的第二端经由同一总开关与一个充电接口连接。其中，所述多个开关和总开关可以为三极管、MOS管或者开关芯片中的一种。
优选的，在充的充电电池为多个时，可以设置优先级的不同，保证优先满足优先级较高的充电接口，例如，当前时刻充电接口A、B、C、D的优先级依次降低(优先级可以按照充电电池的接入顺序确定，即先到先充)，其中A、B两个充电接口在充电，C、D两个充电接口在等待充电，过一段时间后，A、B的需求功率都增加，那么必须优先满足A的功率需求，所以需要切除与B连接的充电模块的数量，而当A的功率需求减小时，可以将A释放的充电模块连接到B，如果A充满了，那么优先级改为B、C、D、A，如果满足B的需求功率之后还有多余的模块则将其切换给C，以此类推。
以两个接口为例详细解释本实用新型的工作过程，如图2中，接口为两个，用JA和JB表示，充电模块有N个，两个开关组：1A-NA为A开关组，1B-NB为B开关组。假如每个充电模块的额定功率为P0，当前在充接口为JA，充电开始时候，参考图2，电压电流都很小,因此功率也很小，假如在涓流充电时段内某时刻接口JA的需求功率为P1，此时其仅仅需要Y＝[P1/P0]+1个的充电模块即可满足要求，因此剩余的N-Y个充电模块可以给接口JB充电，假如Y＝5，N＝10，则充电模块1-5的1A开关闭合、1B开关打开，于是充电模块1-5通过A开关组给接口JA通电，剩余的充电模块6-10的1A开关打开、1B开关闭合，充电模块6-10通过B开关组给接口JB通电，随着JA需求功率的增加，在恒流充电期间最多的时候需要10个充电模块，所以充电模块1-10的1A开关闭合、1B开关打开，接口JB回归等待充电状态，等JA的充电电压到达恒定电压后，JA的充电电流逐步降低，于是JA逐步释放充电模块给JB。
本实用新型还公开了一种充电桩，其包括所述的充电桩充电控制电路。
综上所述，实施本实用新型的充电桩充电控制电路以及具有该电路的充电桩，具有以下有益效果：本新型中实时获取在充的充电电池的需求功率，由于在充电过程中需求功率并不是一成不变的，而开关电路基于实时获取的在充的充电电池的需求功率逐步释放与在充的充电电池连通的充电模块，并将释放的充电模块与下一个待充的充电电池连通，实现了所有充电模块的高效利用，提高了充电效率，加快了多个充电电池充电时的充电速度。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (6)
1.一种充电桩充电控制电路，其特征在于，包括：用于连接充电电池的至少两个充电接口、开关电路、用于连接交流电网的多个充电模块，且所述多个充电模块相互并联连接，其中：所述开关电路包括数量与所述充电接口的数量对应的至少两个开关组，且每一开关组包括数量与所述充电模块的数量对应的多个开关；每一所述充电接口通过一个开关组中的多个开关分别连接到所有的充电模块，所述开关电路通过至少两个开关组中开关的闭合或断开使每个充电模块在同一时间仅与一个充电接口连通。
2.根据权利要求1所述的充电桩充电控制电路，其特征在于，所述开关电路还包括控制器、电流采样单元和电压采样单元，所述电流采样单元和电压采样单元均连接至控制器，且所述电流采样单元和电压采样单元连接到每一充电接口。
3.根据权利要求2所述的充电桩充电控制电路，其特征在于，每个充电模块具有数量与所述充电接口的数量对应的输出端，每一开关组内的该多个开关的第一端分别连接至充电模块的一个输出端、该多个开关的第二端均直接或间接连接至同一个充电接口。
4.根据权利要求3所述的充电桩充电控制电路，其特征在于，还包括数量与所述充电接口的数量对应的总开关，每一开关组内的多个开关的第二端经由同一总开关与充电接口连接。
5.根据权利要求4所述的充电桩充电控制电路，其特征在于，所述多个开关和总开关为三极管、MOS管或者开关芯片中的一种。
6.一种充电桩，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的充电桩充电控制电路。
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| CN201520556527.2U CN204835675U (zh) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 充电桩充电控制电路以及具有该电路的充电桩 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105449777A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-30 | 易事特集团股份有限公司 | 给电动车充电的充电桩 |
| CN105939041A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-14 | 王奉瑾 | 一种新能源汽车充电站系统 |
| CN106114253A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-16 | 南京国电南自城乡电网自动化工程有限公司 | 一种负载自适应的非车载充电桩控制方法 |
| CN107154520A (zh) * | 2016-03-04 | 2017-09-12 | 西安中兴新软件有限责任公司 | 一种充电方法和充电设备 |
| CN113721096A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-30 | 展讯通信（上海）有限公司 | 模拟电池电路和充电测试系统 |
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