CN207801534U - 一种闭环回路多通道功率分配充电装置 - Google Patents

Abstract

针对现有技术中两枪充电产品扩展难度大的问题，本实用新型提供一种闭环回路多通道功率分配充电装置，包括从主控单元、受从主控单元控制的第五直流接触器、第六直流接触器、第七直流接触器、第八直流接触器、用于与外界充电枪的枪线连接的第三输出模块、第四输出模块、以及用于与外界充电枪的枪线连接的第三输入模块、第四输入模块。本实用新型通过从主控单元通过CAN与主控单元通信，使现有的两枪充电装置很方便的扩展为四枪充电装置。而且，在不改变主控单元的前提下，能实现充电机的扩展，如要功率更大的充电机，只需再增加一个从主控单元，不必重新设计主控单元，从而大大降低了开发新产品的周期。

Description

一种闭环回路多通道功率分配充电装置

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电线路领域，主要涉及一种方便扩展的闭环回路多通道功率分配充电装置。

背景技术

随着电动汽车行业的迅猛发展，为电动汽车充电的充电机也发展迅猛，充电机经过单枪、双枪轮充、双枪功率分配机型的发展，一机多枪功率分配的充电机型越来越普遍，并且在以后的充电机市场中一机多枪功率分配充电机的诉求会越来越大。

目前市面上的多通道直流充电机为主控器与枪线控制板配合进行充电控制，此类产品虽然能够进行多通道直流充电，一般为两枪充电模式。现有的产品无可扩展性，若需要四枪充电，则必须增加通道，就导致需要重新设计主控器，影响研发进度和产品成型进度。

所以，一种以现有的两枪充电模式为基础的方便扩展的闭环回路多通道功率分配充电装置亟待研发。

实用新型内容

针对现有技术中两枪充电产品扩展难度大的问题，本实用新型提供一种闭环回路多通道功率分配充电装置。

所述的一种闭环回路多通道功率分配充电装置，包括主控单元、受主控单元控制的用于功率分配的第一直流接触器、第二直流接触器、第三直流接触器、第四直流接触器、用于与外界充电枪的枪线连接的第一输出模块、第二输出模块以及用于为环路提供电源的第一输入模块、第二输入模块；其中，所述的第一输出模块的正极和负极分别与第一输入模块的正极和负极连接；所述的第二输出模块的正极和负极分别与第二输入模块的正极和负极相连；其中，所述的主控单元根据外界功率需求控制第一直流接触器和第二直流接触器、第三直流接触器和第四直流接触器的通断，使第一输入模块、第二输入模块中的一个或两个同时工作为外界充电枪充电；其中，所述的第一输入模块、第二输入模块均通过CAN总线与主控单元连接，其技术方案在于：还包括从主控单元、受从主控单元控制的第五直流接触器、第六直流接触器、第七直流接触器、第八直流接触器、用于与外界充电枪的枪线连接的第三输出模块、第四输出模块、以及用于为环路提供电源的的第三输入模块、第四输入模块；

其中，所述的第一输入模块、第二输入模块、第三输入模块、第四输入模块的正极均连接在正回路上；第一输入模块、第二输入模块、第三输入模块、第四输入模块的负极均连接在负回路上；所述的正回路与负回路构成回字形闭合回路；

所述的第一输入模块与第二输入模块之间的负回路上串联有第三直流接触器；该第一输入模块与第二输入模块之间的正回路上串联有第四直流接触器；

所述的第二输入模块与第三输入模块之间的负回路上串联有第五直流接触器；该第二输入模块与第三输入模块之间的正回路上设置有第六直流接触器；

所述的第三输入模块与第四输入模块之间的负回路上串联有第七直流接触器；该第三输入模块与第四输入模块之间的正回路上串联有第八直流接触器；

所述的第四输入模块与第一输入模块之间的负回路上串联有第一直流接触器；该第四输入模块与第一输入模块之间的串联有第二直流接触器；

所述的第三输出模块的正极和负极分别与第三输入模块的正极和负极相连；

所述的第四输出模块的正极和负极粉分别与第四输入模块的正极和负极相连；

所述的从主控单元通过CAN总线与主控单元通信，接收主控单元的指令控制第五直流接触器和第六直流接触器、第七直流接触器和第八直流接触器的通断；所述的第三输入模块、第四输入模块通过CAN总线与主控单元通信，使第一输入模块、第二输入模块、第三输入模块、第四输入模块中的三个或四个同时工作为外界充电枪充电。

进一步的，所述的第一输出模块的负极串联第九直流接触器后输出；该第一输出模块的正极串联第十直流接触器后输出；

所述的第二输出模块的负极串联第十一直流接触器后输出；该第二输出模块的正极串联第十二直流接触器后输出；

所述的第三输出模块的负极串联第十三直流接触器后输出；该第三输出模块的正极串联第十四直流接触器后输出；

所述的第四输出模块的负极串联第十五直流接触器后输出；该第四输出模块的正极串联第十六直流接触器后输出；

其中，所述的第九直流接触器和第十直流接触器、第十一直流接触器和第十二直流接触器与主控单元电连接；

其中，所述的第十三直流接触器和第十四直流接触器、第十五直流接触器和第十六直流接触器与从主控单元电连接。

进一步的，所述的第一输出模块的正极和负极连接第一汇流排的一端，该第一汇流排另一端连接第一输入模块的正极和负极；

所述的第二输出模块的正极和负极连接第二汇流排的一端，该第二汇流排的另一端连接第二输入模块的正极和负极；

所述的第三输出模块的正极和负极连接第三汇流排的一端，该第三汇流排的另一端连接第三输入模块的正极和负极；

所述的第四输出模块的正极和负极连接第四汇流排的一端，该第四汇流排的另一端连接第四输入模块的正极和负极。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过从主控单元通过CAN与主控单元通信，使现有的两枪充电装置很方便的扩展为四枪充电装置。而且，在不改变主控单元的前提下，能实现充电机的扩展，如要功率更大的充电机，只需再增加一个从主控单元，不必重新设计主控单元，从而大大降低了开发新产品的周期。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型原理图。

图2为图1的结构框图。

具体实施方式

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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1~2所示，一种闭环回路多通道功率分配充电装置，包括主控单元1、受主控单元1控制的用于功率分配的第一直流接触器KM1、第二直流接触器KM2、第三直流接触器KM3、第四直流接触器KM4、用于与外界充电枪的枪线连接的第一输出模块、第二输出模块以及用于为环路提供电源的第一输入模块DC1、第二输入模块DC2；其中，所述的第一输出模块的正极和负极分别与第一输入模块DC1的正极和负极连接；所述的第二输出模块的正极和负极分别与第二输入模块DC2的正极和负极相连；其中，所述的主控单元1根据外界功率需求控制第一直流接触器KM1和第二直流接触器KM2、第三直流接触器KM3和第四直流接触器KM4的通断，使第一输入模块DC1、第二输入模块DC2中的一个或两个同时工作为外界充电枪充电；其中，所述的第一输入模块DC1、第二输入模块DC2均通过CAN总线与主控单元1连接，其技术方案在于：还包括从主控单元2、受从主控单元2控制的第五直流接触器KM5、第六直流接触器KM6、第七直流接触器KM7、第八直流接触器KM8、用于与外界充电枪的枪线连接的第三输出模块、第四输出模块、以及用于为环路提供电源的的第三输入模块DC3、第四输入模块DC4；

其中，所述的第一输入模块DC1、第二输入模块DC2、第三输入模块DC3、第四输入模块DC4的正极均连接在正回路上；第一输入模块DC1、第二输入模块DC2、第三输入模块DC3、第四输入模块DC4的负极均连接在负回路上；所述的正回路与负回路构成回字形闭合回路；

所述的第一输入模块DC1与第二输入模块DC2之间的负回路上串联有第三直流接触器KM3；该第一输入模块DC1与第二输入模块DC2之间的正回路上串联有第四直流接触器KM4；

所述的第二输入模块DC2与第三输入模块DC3之间的负回路上串联有第五直流接触器KM5；该第二输入模块DC2与第三输入模块DC3之间的正回路上设置有第六直流接触器KM6；

所述的第三输入模块DC3与第四输入模块DC4之间的负回路上串联有第七直流接触器KM7；该第三输入模块DC3与第四输入模块DC4之间的正回路上串联有第八直流接触器KM8；

所述的第四输入模块DC4与第一输入模块DC1之间的负回路上串联有第一直流接触器KM1；该第四输入模块DC4与第一输入模块DC1之间的串联有第二直流接触器KM2；

所述的第三输出模块的正极和负极分别与第三输入模块DC3的正极和负极相连；

所述的第四输出模块的正极和负极粉分别与第四输入模块DC4的正极和负极相连；

所述的从主控单元2通过CAN总线与主控单元1通信，接收主控单元1的指令控制第五直流接触器KM5和第六直流接触器KM6、第七直流接触器KM7和第八直流接触器KM8的通断；所述的第三输入模块DC3、第四输入模块DC4通过CAN总线与主控单元1通信，使第一输入模块DC1、第二输入模块DC2、第三输入模块DC3、第四输入模块DC4中的三个或四个同时工作为外界充电枪充电。

需要明确的是：主控单元1通过与待充电车辆通信获取充电需求，根据此需求并与从主控单元2通信对各个直流接触器进行控制和监测，并与充电模块进行CAN通信对各充电模块进行控制，从而满足充电需求。

需要明确的是：所述的主控单元1除了与从主控单元2之间进行通信外，还包括CAN通信、LAN通信、485通信，其中通过CAN通信可以确定各个模块工作状态、各回路绝缘监测值，确保各回路安全充电；LAN通信用于设备调试或将充电设备接入后台监控平台；485通信于电能计量单元与交流充电控制系统的通信，传输充电电量、充电电压、充电电流等数据。

需要明确的是：以上的技术手段均为现有技术中常见的技术手段，本文不作赘述。

需要明确的是：所述的主控单元1与从主控单元2均为STM32系列单片机。

需要明确的是：如果每个汇流排上的功率为30kW，则通过主控单元1与从主控单元2之间通信，从而控制各个交流接触器的通断，能使各回路都能输出30kW、60kW、90kW、120kW各个功率分配的档位，实现方便、快捷充电。

进一步的，所述的第一输出模块的负极串联第九直流接触器KM9后输出；该第一输出模块的正极串联第十直流接触器KM10后输出；

所述的第二输出模块的负极串联第十一直流接触器KM11后输出；该第二输出模块的正极串联第十二直流接触器KM12后输出；

所述的第三输出模块的负极串联第十三直流接触器KM13后输出；该第三输出模块的正极串联第十四直流接触器KM14后输出；

所述的第四输出模块的负极串联第十五直流接触器KM15后输出；该第四输出模块的正极串联第十六直流接触器KM16后输出；

其中，所述的第九直流接触器KM9和第十直流接触器KM10、第十一直流接触器KM11和第十二直流接触器KM12与主控单元1电连接；

其中，所述的第十三直流接触器KM13和第十四直流接触器KM14、第十五直流接触器KM15和第十六直流接触器KM16与从主控单元2电连接。

需要明确的是：所述的主控单元1控制第九直流接触器KM9和第十直流接触器KM10、第十一直流接触器KM11和第十二直流接触器KM12与主控单元1的通断并监测其通断状态。

需要明确的是：所述的从主控单元2控制第十三直流接触器KM13、第十四直流接触器KM14、第十五直流接触器KM15以及第十六直流接触器KM16的通断并监测其通断状态。

需要明确的是：所述的主控单元1和从主控单元2采集交流接触器的通断状态为现有技术。

进一步的，所述的第一输出模块的正极和负极连接第一汇流排的一端，该第一汇流排另一端连接第一输入模块DC1的正极和负极；

所述的第二输出模块的正极和负极连接第二汇流排的一端，该第二汇流排的另一端连接第二输入模块DC2的正极和负极；

所述的第三输出模块的正极和负极连接第三汇流排的一端，该第三汇流排的另一端连接第三输入模块DC3的正极和负极；

所述的第四输出模块的正极和负极连接第四汇流排的一端，该第四汇流排的另一端连接第四输入模块DC4的正极和负极。

本实用新型的使用过程是：设定每个汇流排上的功率为30kW，主控单元1通过与车端通信获取车端充电需求:

如果仅为一条充电枪需要充电，此时，主控单元1与从主控单元2下控制的第一直流接触器KM1、第二直流接触器KM2、第三直流接触器KM3、第四直流接触器KM4以及第五直流接触器KM5、第六直流接触器KM6、第七直流接触器KM7、第八直流接触器KM8均闭合，充电的最大功率可以为30×4=120KW。

1.如果根据需求仅需30KW的充电功率，则主控单元1与从主控单元2下控制的第一直流接触器KM1、第二直流接触器KM2、第三直流接触器KM3、第四直流接触器KM4以及第五直流接触器KM5、第六直流接触器KM6、第七直流接触器KM7、第八直流接触器KM8均断开。

2. 如果根据需求仅需60KW的充电功率，则主控单元1与从主控单元2下控制的第一直流接触器KM1和第二直流接触器KM2、第三直流接触器KM3和第四直流接触器KM4以及第五直流接触器KM5和第六直流接触器KM6、第七直流接触器KM7和第八直流接触器KM8中的任意一组闭合，其余断开。

3. 如果根据需求仅需90KW的充电功率，则主控单元1与从主控单元2下控制的第一直流接触器KM1和第二直流接触器KM2、第三直流接触器KM3和第四直流接触器KM4以及第五直流接触器KM5和第六直流接触器KM6、第七直流接触器KM7和第八直流接触器KM8中的任意一组断开，其余闭合。

如果为两条充电枪需要充电，则其中一条的最大功率为30KW，另一条为90KW。控制方式与上述一条一条充电枪需要充电时一致。

如果为三条充电枪需要充电，则其中一条充电枪的最大功率为60KW，其他两条充电枪的最大功率均为30KW。

如果为四条充电枪同时充电，则每条充电枪的充电功率均为30KW。

如果需要150kW或者功率更大的充电机装置，只需增加一个从主控单元2及其控制的接触器，不必重新设计主控单元1，从而大大降低了开发新产品的周期。

以上所述仅为实用新型的较佳实施例而己，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种闭环回路多通道功率分配充电装置，包括主控单元（1）、受主控单元（1）控制的用于功率分配的第一直流接触器（KM1）、第二直流接触器（KM2）、第三直流接触器（KM3）、第四直流接触器（KM4）、用于与外界充电枪的枪线连接的第一输出模块、第二输出模块以及用于为环路提供电源的第一输入模块（DC1）、第二输入模块（DC2）；其中，所述的第一输出模块的正极和负极分别与第一输入模块（DC1）的正极和负极连接；所述的第二输出模块的正极和负极分别与第二输入模块（DC2）的正极和负极相连；其中，所述的主控单元（1）根据外界功率需求控制第一直流接触器（KM1）和第二直流接触器（KM2）、第三直流接触器（KM3）和第四直流接触器（KM4）的通断，使第一输入模块（DC1）、第二输入模块（DC2）中的一个或两个同时工作为外界充电枪充电；其中，所述的第一输入模块（DC1）、第二输入模块（DC2）均通过CAN总线与主控单元（1）连接，其特征在于：还包括从主控单元（2）、受从主控单元（2）控制的第五直流接触器（KM5）、第六直流接触器（KM6）、第七直流接触器（KM7）、第八直流接触器（KM8）、用于与外界充电枪的枪线连接的第三输出模块、第四输出模块、以及用于为环路提供电源的的第三输入模块（DC3）、第四输入模块（DC4）；

其中，所述的第一输入模块（DC1）、第二输入模块（DC2）、第三输入模块（DC3）、第四输入模块（DC4）的正极均连接在正回路上；第一输入模块（DC1）、第二输入模块（DC2）、第三输入模块（DC3）、第四输入模块（DC4）的负极均连接在负回路上；所述的正回路与负回路构成回字形闭合回路；

所述的第一输入模块（DC1）与第二输入模块（DC2）之间的负回路上串联有第三直流接触器（KM3）；该第一输入模块（DC1）与第二输入模块（DC2）之间的正回路上串联有第四直流接触器（KM4）；

所述的第二输入模块（DC2）与第三输入模块（DC3）之间的负回路上串联有第五直流接触器（KM5）；该第二输入模块（DC2）与第三输入模块（DC3）之间的正回路上设置有第六直流接触器（KM6）；

所述的第三输入模块（DC3）与第四输入模块（DC4）之间的负回路上串联有第七直流接触器（KM7）；该第三输入模块（DC3）与第四输入模块（DC4）之间的正回路上串联有第八直流接触器（KM8）；

所述的第四输入模块（DC4）与第一输入模块（DC1）之间的负回路上串联有第一直流接触器（KM1）；该第四输入模块（DC4）与第一输入模块（DC1）之间的串联有第二直流接触器（KM2）；

所述的第三输出模块的正极和负极分别与第三输入模块（DC3）的正极和负极相连；

所述的第四输出模块的正极和负极粉分别与第四输入模块（DC4）的正极和负极相连；

所述的从主控单元（2）通过CAN总线与主控单元（1）通信，接收主控单元（1）的指令控制第五直流接触器（KM5）和第六直流接触器（KM6）、第七直流接触器（KM7）和第八直流接触器（KM8）的通断；所述的第三输入模块（DC3）、第四输入模块（DC4）通过CAN总线与主控单元（1）通信，使第一输入模块（DC1）、第二输入模块（DC2）、第三输入模块（DC3）、第四输入模块（DC4）中的三个或四个同时工作为外界充电枪充电。

2.根据权利要求1所述的一种闭环回路多通道功率分配充电装置，其特征在于：所述的第一输出模块的负极串联第九直流接触器（KM9）后输出；该第一输出模块的正极串联第十直流接触器（KM10）后输出；

所述的第二输出模块的负极串联第十一直流接触器（KM11）后输出；该第二输出模块的正极串联第十二直流接触器（KM12）后输出；

所述的第三输出模块的负极串联第十三直流接触器（KM13）后输出；该第三输出模块的正极串联第十四直流接触器（KM14）后输出；

所述的第四输出模块的负极串联第十五直流接触器（KM15）后输出；该第四输出模块的正极串联第十六直流接触器（KM16）后输出；

其中，所述的第九直流接触器（KM9）和第十直流接触器（KM10）、第十一直流接触器（KM11）和第十二直流接触器（KM12）与主控单元（1）电连接；

其中，所述的第十三直流接触器（KM13）和第十四直流接触器（KM14）、第十五直流接触器（KM15）和第十六直流接触器（KM16）与从主控单元（2）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种闭环回路多通道功率分配充电装置，其特征在于：所述的第一输出模块的正极和负极连接第一汇流排的一端，该第一汇流排另一端连接第一输入模块（DC1）的正极和负极；

所述的第二输出模块的正极和负极连接第二汇流排的一端，该第二汇流排的另一端连接第二输入模块（DC2）的正极和负极；

所述的第三输出模块的正极和负极连接第三汇流排的一端，该第三汇流排的另一端连接第三输入模块（DC3）的正极和负极；

所述的第四输出模块的正极和负极连接第四汇流排的一端，该第四汇流排的另一端连接第四输入模块（DC4）的正极和负极。