CN209454588U - 充电设备及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种充电设备及系统，通过多个充电模块组将交流电转换为直流电，为充电枪提供电能；所述充电模块组通过功率分配装置与所述充电枪相连接；其中，所述功率分配装置包括连接于所述充电模块组的高压继电器以及分别与所述高压继电器与所述充电枪连接的低压继电器；根据充电控制装置获取到的充电需求者的充电需求，通过控制所述高压继电器和低压继电器的开合，为所述充电枪分配输出电能的所述充电模块组，从而为所述充电需求者提供电能进行充电。采用高压继电器和低压继电器相结合的方式，进行充电模块组的分配，来实现功率的分配。既保证了安全性，又能灵活的分配充电功率。

Description

充电设备及系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，特别涉及一种充电设备及系统。

背景技术

现有的电动车的充电桩大多还是单桩模式，每个充电桩的输出功率是固定的。由于不同的电动车的充电需求功率是存在不同的，所以固定的输出功率容易出现电功率的浪费或充电实际过长的问题。

所以，现在开始慢慢采用根据不同的电动车的充电需求，分配相应的输出功率，以刚好满足充电的需求，避免了输出功率过大造成电功率的浪费或输出功率过小造成充电实际过长的问题。

现有技术中，有采用高压继电器进行功率的分配，但是高压继电器的成本较高，并且体积较大不利于安装。受到体积的限制，难以将多个高压继电器设置于同一设备内，所以功率分配的灵活度比较差。

也有采用低压继电器进行功率的分配，虽然低压继电器的成本低、体积小，灵活度也较高，但是由于充电电压为高压，用低压继电器控制高压会存在一定的安全隐患，如操作不当、控制异常或设备受干扰，都可能引起设备的损坏，甚至造成一定的危险。

因此，如何在保证安全可靠的前提下，灵活的为电动车分配充电功率，成为一个亟需解决的问题。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本实用新型提出一种充电设备及系统，以解决进行充电功率分配时，存在的灵活性差以及安全性低的问题。

为解决上述问题，现提出的方案如下：

本实用新型一方面提供了一种充电设备，包括：

多个充电模块组，用于将交流电电转换为直流电，为充电枪提供直流电；其中，每个充电模块组中包括至少一个充电模块；

与所述多个充电模块组的输出端连接的功率分配装置，用于根据充电控制装置获取到的充电需求者的充电需求，为所述充电枪分配所述充电模块组，从而为所述充电需求者提供电能；

其中，所述功率分配装置包括：

与所述充电模块组相连接的高压继电器；其中一个所述高压继电器连接一个所述充电模块组；

分别与所述高压继电器的输出端和所述充电枪连接的低压继电器。

可选地，在上述充电设备中，一个所述高压继电器的输出端并联多个所述低压继电器，并且一个所述低压继电器连接一把所述充电枪。

可选地，在上述充电设备中，每个所述充电模块组在任意时刻仅能与一把所述充电枪通过所述高压继电器和所述低压继电器接通，为一把所述充电枪提供电能。

基于上述的充电设备，本实用新型另一方面提供了一种充电系统，包括：

多个充电模块组，用于将交流电转换为直流电；其中，每个充电模块组中包括至少一个充电模块；

与所述多个充电模块组的输出端连接的功率分配装置；其中所述功率分配装置包括与所述充电模块组连接的高压继电器以及连接于所述高压继电器的输出端的低压继电器，并且一个所述高压继电器连接一个所述充电模块组；

与所述低压继电器的输出端连接的充电枪，用于与充电需求者进行连接，为所述充电需求者充电；

连接于所述功率分配装置的充电控制装置，用于获取所述充电需求者的充电需求，并根据所述充电需求通过控制所述高压继电器和所述低压继电器的开合为所述充电需求者进行充电的所述充电枪分配所述充电模块组提供电能。

可选地，在上述充电系统中，一个所述高压继电器的输出端并联多个所述低压继电器，并且一个所述低压继电器连接一把所述充电枪。

可选地，在上述充电系统中，所述充电枪为多个，一个所述充电模块组通过所述高压继电器与所述低压继电器连接多个充电枪中的部分充电枪。

可选地，在上述充电系统中，每个所述充电模块组在任意时刻仅能与一把所述充电枪通过所述高压继电器和所述低压继电器接通，为一把所述充电枪提供电能。

本实用新型通过多个充电模块组来为充电需求提供电能。通过充电需求分配为充电需求者提供电能的充电模块，来实现功率的分配。先通过与充电模块组连接的高压继电器直接控制充电模块组输出的高压，避免了通过低压继电器直接控制高电压的不安全的问题。然后再高压继电器的输出端在连接低压继电器，通过低压继电器连接充电枪。因为低压继电器的体积较小，所以在高压继电器的输出端可以连接多个低压继电器，从而通过与多把的充电枪连接。使得每一把充电枪可以随意的调用每一个充电模块的充电功率，实现充电功率的灵活分配。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种充电设备的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种充电设备的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种充电系统的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例提供的一种充电系统的结构示意图。

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做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。

本实用新型实施例提供了一种充电设备，如图1所示，包括：

多个充电模块组101，功率分配装置102。

多个充电模块组101的输出端与功率分配装置102连接。

其中，每一个充电模块组101包括至少一个充电模块，用于将交流电转换为直流电，为充电枪提供直流电，以符合充电需求者对充电电流的要求。

功率分配装置102用于根据充电控制装置获取到的充电需求者的充电需求，为所述充电需求者进行充电的充电枪分配充电模块组101，从而为所述充电需求者提供电能。

其中，功率分配装置102包括：高压继电器103和低压继电器104。

高压继电器103与充电模块组101相连接；其中一个高压继电器103连接一个充电模块组101。

低压继电器104分别与高压继电器103的输出端和所述充电枪相连接。

也就是说，充电模块组101通过高压继电器103和低压继电器104与所述充电枪相连接，为充电枪输出电能。每个充电模块组101的输出端连接一个高压继电器103的输入端，高压继电器103的输出端与低压继电器104的输入端相连接，低压继电器104的输出端再与充电枪连接。从而就可以通过控制高压继电器和低压继电器的开合，分配相应的充电模块组101为充电需求者提供电能或停止输出电能。当闭合充电模块组101所连接的高压继电器103和低压继电器104时，该充电模块组就与所述充电枪接通，并向所述充电枪输出电能。同理，当将相应的高压继电器103和低压继电器104都断开时，充电模块组101就与所述充电枪断开连接，停止为所述充电枪输出电能。

本实施例中，充电需求者在使用所述充电设备进行充电时，由功率分配装置102根据充电控装置获取到的所述充电需求者的充电需求，为所述充电需求者进行充电的充电枪分配充电模块组101。通过控制高压继电器103和低压继电器104的开合，来实现相应的充电模块组101的分配，为充电需求者提供符合充电需求的电能，为所述充电需求者进行充电。

本实用新型实施例提供的充电设备，包括多个充电模块组101和功率分配装置102，功率分配装置102包括高压继电器103和低压继电器104。充电模块组101通过连接高压继电器103，高压继电器103连接低压继电器104，再通过低压继电器104与充电枪相连接。通过功率分配装置102根据充电需求者的充电需求，通过控制相应的高压继电器103和低压继电器104的开合为充电枪分配充电模块组101，从而为充电需求者提供合适的充电功率，进行充电。通过高压继电器103直接控制充电模块组101输出的高压，保证了充电的安全性，再通过体积相对较小的低压继电器104来与充电枪相连接，来实现功率的灵活分配。在保证安全可靠的情况下，使得输出功率能最大程度的符合充电需求，既避免了输出功率不足造成充电时间过长的问题，又避免了输出功率过大造成的电功率上的浪费问题。

可选地，本实用新型另一具体实施例中，如图2所示，一个高压继电器203的输出端并联多个低压继电器204，并且一个所述低压继电器204连接一把所述充电枪。

需要说明的是，可以是每一个的高压继电器203的输出端都连接多个低压继电器204，即每一个充电模块组通过一个高压继电器和多个低压继电器连接部分的所述充电枪或所有的所述充电枪，使得充电模块组201可以分配任意一把所述充电枪，从而实现功率的更灵活分配。

也可以是，部分的高压继电器203的输出端并联多个低压继电器，而部分高压继电器仅连接一个低压继电器204。也就是，将部分充电模块组201都单独的通过一个高压继电器203和多个低压继电器204连接于部分的所述充电枪或所有的充电枪。所以，只有这一部分充模块组201可以随机分配给任意一把所述充电枪。而另一部分充电模块组201则只通过一个高压继电器203和一个低压继电器204连接一把所述充电枪，该充电模块组仅为该充电枪提供电能。从而保证能同时满足多个充电需求者进行充电，避免了为充电需求比较大的充电需求者分配了大部分充电模块组，造成大部分充电枪没有充电模块组提供电能。

通过控制高压继电器203和低压继电器204的开合，就可以相应的控制充电模块组201为特定的充电枪提供电能，实现电能的分配。即可以分配任意一个充电模块组201为一把充电枪提供电能，实现功率的灵活分配。并且，通过改变分配的充电模块组201的数量，可以在不停止充电的情况下改变充电枪输出的电功率，从而实时满足充电需求者的充电需求。

现有技术中，有单独采用高压继电器进行功率的分配，但是高压继电器的成本较高并且体积较大，灵活性比较差。若全部采用高压继电器来实现本方案，进行充电模块组的分配，由于高压继电器的体积太大，受到体积的限制，难以将多个高压继电器设置于同一个设备中，所能安装的充电模块组的数量也就相应变少，也就无法实现充电枪可以随意的调用充电模块的充电功率。所以单独采用高压继电器会存在功率分配灵活度差的问题。

若只采用低压继电器进行功率的分配。虽然低压继电器的成本低、体积小，分配的灵活度也较高，但是充电模块组输出的电压为高压，直接用低压继电器控制会存在一定的安全隐患，如操作不当、控制异常或设备受干扰，都可能引起设备的损坏，甚至造成一定的危险。

所以，本实用新型实施例提供的充电设备采用高压继电器与低压继电器相结合的方式来实现充电功率的分配。先通过一个高压继电器直接控制充电模块组输出的高压，避免了通过低压继电器直接控制高电压的不安全的问题。再利用低压继电器的体积较小，灵活性好的特点，在每一个高压继电器的输出端连接多个低压继电器，再通过低压继电器与所有的充电枪连接，从而实现每一把充电枪可以随意的调用充电模块的充电功率，实现了功率的灵活分配，且避免了通过低压继电器直接控制高电压的不安全的问题。

可选地，为了保证低压继电器204在动作的时候，触点间不存在电压差，提高设备的运行可靠性和安全性。在将充电模块组201分配给充电枪提供电能时，先将对应充电模块组201启动，当充电模块组201的输出电压与充电需求者的电池的电压差在允许范围内时，再闭合相应的低压继电器204，最后闭合高压继电器203。当需要将充电模块组201与充电枪断开时，先将对应充电模块组201关机，然后断开高压继电器203，最后断开低压继电器204。

可选地，本实用新型另一实施例中，每个充电模块组201在任意时刻仅能与一把所述充电枪通过高压继电器203和所述低压继电器204接通，为一把所述充电枪提供电能。

需要说明的是，每一个充电需求者的充电需求功率是不同的，并且所述充电枪同时充电的情况出现的几率也比较小。若给充电模块组201配置较大的输出功率，虽然可以同时满足多个充电需求者的充电需求，并且一个充电模块组201也能满足较大的充电需求功率。但是，在只有较少的充电枪在进行充电，且充电需求比较小时。充电需求的功率小于充电模块组201配置的输出功率，从而造成功率上的浪费。给充电模块组201配置相对较小的输出功率，虽然可能一个充电模块组201的输出功率只能刚好能满足一个充电需求者的较低的充电需求，但是不会造成功率上的浪费，且能使得每把充电枪都能满足最低的充电需求。并且在一个充电模块组201无法满足充电需求时，由多个充电模块组201共同提供电能，满足充电需求，避免输出功率不足，造成充电时间过长的问题。而且多个较小的输出功率相加所输出的功率更加接近于充电需求的功率，不会造成输出功率过大或过小的情况。

基于上述实施例中提供的充电设备，本实用新型另一实施例提供了一种充电系统，如图3所示，包括：

多个充电模块组301、功率分配装置302、充电枪303以及充电控制装置304。

多个充电模块组301的输出端分别连接所述功率分配装置302。其中，功率分配302装置包括与充电模块组301连接的高压继电器305以及连接于高压继电器的输出端的低压继电器306，并且一个高压继电器305连接一个充电模块组301。

充电枪303与低压继电器306的输出端连接。充电控制装置304与功率分配装置302连接。

其中，每个充电模块组301中包括至少一个充电模块，用于将交流电转换为直流电，为充电枪303提供电能。

充电枪303用于与充电需求者进行连接，为所述充电需求者充电。

充电控制装置304，用于获取所述充电需求者的充电需求，并根据所述充电需求控制通过控制高压继电器305和低压继电器306的开合为所述充电需求者进行充电的充电枪303分配充电模块组301提供电能。

充电需求者连接一把充电枪303，使用所述充电系统进行充电时，由充电控制装置304获取所述充电需求者的充电需求，然后根据所述充电需求分配为所述充电需求者进行充电的充电枪303分配充电模块组301提供电能，满足所述充电需求。分配的充电模块组的具体过程就是，将处于空闲状态的充电模块组301与所述充电需求者进行充电的充电枪303接通，由接通的充电模块组301为所述充电需求者提供电能，进行充电。也就是，将处于空闲状态的充电模块组连接的高压继电器305闭合，和将连接于该高压继电器305和进行充电的充电枪的低压继电器306闭合，使得充电模块组向充电枪输出电能。

本实施例提供的充电系统，通过充电枪403与充电需求者进行连接，为充电需求者进行充电；由充电控制装置404获取充电需求者的充电需求，然后通过充电控制装置根据所述充电需求分配，闭合相应的高压继电器305和低压继电器306，从而将相应的充电模块组401与进行充电的充电枪403接通。接通后的充电模块组401将电能提供给充电枪403为充电需求者进行充电。通过根据不同充电需求者的充电需求分配充电模块组，为充电需求者分配合适的充电功率的方式，代替了采用独立的充电桩，以固定功率为所有充电需求者进行充电的方式，避免了输出功率相比于充电需求出现过大或过小的情况，从而避免了造成功率上的浪费和充电时间过长的问题。同时，采用高压继电器和低压继电器结合的方式来实现充电模块组的分配，既保证了安全性，也使得功率的分配更加的灵活。

可选地，本实用新型另一实施例中，参见图4，一个高压继电器405的输出端并联多个低压继电器406，并且一个低压继电器406连接一把充电枪403。

可选地，本是实用新型中，一个所述充电模块组通过所述高压继电器与所述低压继电器连接部分所述充电枪。

也就是说，一个充电模块401通过连接一个高压继电405器，高压继电器与多个低压继电器406，所述低压继电器与部分充电枪相连接，而并不是与所有的充电枪相连接。

可选地，本实用新型实施例中，每个所述充电模块组401在任意时刻仅能与一把充电枪403通过高压继电器405和低压继电器406接通，为一把充电枪403提供电能。

本实用新型上述几个实施例提供的充电系统的具体组成部件、各个组成部件的连接关系以及充电系统的工作过程，可参见充电设备的实施例的对应内容，此处不再赘述。

专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种充电设备，其特征在于，包括：

多个充电模块组，用于将交流电转换为直流电，为充电枪提供直流电；其中，每个充电模块组中包括至少一个充电模块；

与所述多个充电模块组的输出端连接的功率分配装置，用于根据充电控制装置获取到的充电需求者的充电需求，为所述充电枪分配所述充电模块组，从而为所述充电需求者提供电能；

其中，所述功率分配装置包括：

与所述充电模块组相连接的高压继电器；其中一个所述高压继电器连接一个所述充电模块组；

分别与所述高压继电器的输出端和所述充电枪连接的低压继电器。

2.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，一个所述高压继电器的输出端并联多个所述低压继电器，并且一个所述低压继电器连接一把所述充电枪。

3.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，每个所述充电模块组在任意时刻仅能与一把所述充电枪通过所述高压继电器和所述低压继电器接通，为一把所述充电枪提供电能。

4.一种充电系统，其特征在于，包括：

多个充电模块组，用于将交流电转换为直流电；其中，每个充电模块组中包括至少一个充电模块；

与所述多个充电模块组的输出端连接的功率分配装置；其中所述功率分配装置包括与所述充电模块组连接的高压继电器以及连接于所述高压继电器的输出端的低压继电器，并且一个所述高压继电器连接一个所述充电模块组；

与所述低压继电器的输出端连接的充电枪，用于与充电需求者进行连接，为所述充电需求者充电；

连接于所述功率分配装置的充电控制装置，用于获取所述充电需求者的充电需求，并根据所述充电需求通过控制所述高压继电器和所述低压继电器的开合为所述充电需求者进行充电的所述充电枪分配所述充电模块组提供电能。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，一个所述高压继电器的输出端并联多个所述低压继电器，并且一个所述低压继电器连接一把所述充电枪。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述充电枪为多个，一个所述充电模块组通过所述高压继电器与所述低压继电器连接多个充电枪中的部分充电枪。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每个所述充电模块组在任意时刻仅能与一把所述充电枪通过所述高压继电器和所述低压继电器接通，为一把所述充电枪提供电能。