CN210634409U - 一种具有充电功率分配功能的直流充电电路及直流充电桩 - Google Patents

Abstract

一种具有充电功率分配功能的直流充电电路及具有充电功率分配功能的直流充电桩，直流充电电路包括：至少两个充电模块、充电控制模块、至少两个第一开关模块以及至少一个充电转换模块；充电控制模块用于采集待充电模块的充电参数并生成充电控制信号；每个第一开关模块根据充电控制信号进行导通或者关断，并且在导通时输出对应的电流信号和对应的电压信号；进而至少两个第一开关模块输出至少一路电流信号和至少一路电压信号；每个充电转换模块根据至少一路电流信号和至少一路电压信号生成电源信号，并将电源信号输出至待充电模块；直流充电电路可对于各种充电功率需求的待充电模块进行额定充电，具有较高的充电控制兼容性和灵活性。

Description

一种具有充电功率分配功能的直流充电电路及直流充电桩

技术领域

本申请属于充电控制技术领域，尤其涉及一种具有充电功率分配功能的直流充电电路及具有充电功率分配功能的直流充电桩。

背景技术

随着电子产品的不断普及，电子产品逐渐适用于在各个不同的工业技术领域，并且随着人们所需要的电路功能逐渐多样化，技术人员相继设计不同类型的电子产品，这些电子产品包含不同的集成电路及适用范围；由于电子产品必须接入电源才能够保持自身的工作稳定性，并且每一种类型的电子产品内部包含不同的电路结构，因此每一种类型的电子产品具有特定的充电功率需求；只有当电子产品接入稳定的电能时，才能够保持正常的工作状态；因此电子产品的充电安全性是影响电子产品的实用价值的重要因素之一。

然而传统技术中的充电设备只能够向电子产品提供特定的电源，充电的功率无法进行任意调整；例如若通过充电设备对于充电功率较大的电子产品进行供电时，技术人员只能够对于充电设备的内部储能结构进行重新更改，这不仅导致充电步骤较为繁琐，控制不便，而且将使得电子产品的充电成本被极大的提高，给用户的使用带来了极大的不便；因此传统技术中的充电设备的电能供应过程不可调，充电过程的兼容性和灵活性较低，导致充电设备无法普遍地适用于各个不同的工业技术领域。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种具有充电功率分配功能的直流充电电路及具有充电功率分配功能的直流充电桩，旨在解决传统的技术方案中充电设备的兼容性和稳定性较低，充电过程无法进行灵活的调节，导致对于电子产品的充电成本较高，充电控制步骤繁琐的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种具有充电功率分配功能的直流充电电路，与待充电模块连接，所述直流充电电路包括：

至少两个充电模块，每个所述充电模块用于输出预设的电流信号和预设的电压信号；

充电控制模块，与所述待充电模块连接，所述充电控制模块用于采集所述待充电模块的充电参数并生成充电控制信号；

至少两个第一开关模块，每个所述第一开关模块均与所述充电控制模块连接，至少两个所述第一开关模块与至少两个所述充电模块一一对应连接，每个所述第一开关模块根据所述充电控制信号进行导通或者关断，并当导通时传输对应的电流信号和对应的电压信号；以及

至少一个充电转换模块，所述充电转换模块与所述第一开关模块及所述待充电模块连接，每个所述充电转换模块用于根据至少一路所述电流信号和至少一路所述电压信号生成电源信号，并将所述电源信号输出至所述待充电模块。

在其中的一个实施例中，所述直流充电电路还包括：

第一串行通信模块，与所述充电控制模块连接，所述第一串行通信模块用于接收所述充电控制信号；和

开关控制模块，与所述第一串行通信模块及至少两个所述第一开关模块连接，所述开关控制模块用于根据所述充电控制信号生成至少两路开关控制信号，根据至少两路所述开关控制信号控制至少两个所述第一开关模块进行导通或者关断。

在其中的一个实施例中，每个所述第一开关模块包括：

继电器，所述继电器的线圈接所述开关控制模块，所述继电器的触点连接于所述对应的充电模块与所述充电转换模块之间的支路上。

在其中的一个实施例中，所述直流充电电路还包括：

至少一个第二开关模块，与所述充电控制模块连接，至少一个所述第二开关模块与至少一个所述充电转换模块一一对应连接，每个所述第二开关模块均与至少两个所述第一开关模块连接，每个所述第二开关模块用于根据所述充电控制模块生成的一路开关信号进行导通或者关断，并在导通时将至少一路所述电流信号和至少一路所述电压信号输出至对应的所述充电转换模块。

在其中的一个实施例中，所述充电控制模块与所有的所述充电转换模块连接，所述充电控制模块还用于根据所有的所述充电转换模块输出的电源信号获取所述待充电模块在预设时间段内的充电电量；

所述直流充电电路还包括：充电计算模块，与所述充电控制模块连接，所述充电计算模块用于显示所述待充电模块在预设时间段内的充电电量。

在其中的一个实施例中，所述充电控制模块包括：

第一控制单元，与所述待充电模块连接，所述第一控制单元用于采集所述待充电模块的充电参数并生成所述充电控制信号；

第二串行通信单元，与所述第一控制单元及至少两个所述第一开关模块连接，所述第二串行通信单元用于将所述充电控制信号输出至至少两个所述第一开关模块；

至少一个第三串行通信单元，至少一个所述第三串行通信单元与至少一个所述充电转换模块一一对应连接，所述第三串行通信单元用于将对应的所述充电转换模块输出的电源信号输出至所述第一控制单元；所述第一控制单元还用于根据所有的所述充电转换模块输出的电源信号获取所述待充电模块在预设时间段内的充电电量，并得到电量检测信号；以及

串口通信单元，连接于所述第一控制单元与所述充电计算模块之间，所述串口通信单元用于将所述电量检测信号输出至所述充电计算模块。

在其中的一个实施例中，所述充电控制模块还包括：

状态指示单元，与所述第一控制单元连接，所述状态指示单元用于根据所述充电控制信号获取所述待充电模块的充电电压和/或充电电流，并生成充电指示信号；和

环境采集单元，与所述第一控制单元连接，所述环境采集单元用于采集预设环境区域的环境参数；

所述第一控制单元还用于根据所述环境参数和所述充电参数生成所述充电控制信号。

在其中的一个实施例中，所述充电控制模块还包括：

绝缘保护单元，与所述第一控制单元连接，所述绝缘保护单元用于对所述第一控制单元进行绝缘保护。

在其中的一个实施例中，所述充电控制模块还包括：

急停保护单元，与所述第一控制单元连接，所述急停保护单元用于生成急停保护信号；

所述第一控制单元用于根据所述急停保护信号生成急停控制信号；

每个所述第一开关模块用于根据所述急停控制信号进行关断。

本申请实施例的第二方面提供了一种具有充电功率分配功能的直流充电桩，包括：

如上所述的直流充电电路；和

外壳，用于对所述直流充电电路进行封装保护。

上述的具有充电功率分配功能的直流充电电路通过每个充电模块输出预设幅值的电压和预设幅值的电流，通过充电控制模块能够实时地获取待充电模块的实际充电功率需求信息，进而充电控制模块根据待充电模块的的充电功率需求来控制多个第一开关模块进行导通，进而通过多个第一开关模块将至少一路供电电能输出充电转换模块，通过充电转换模块对于至少一路供电电能进行组合后得到具有特定电压和特定电流的电源信号，通过电源信号能够实时地对于待充电模块进行额定的上电，以保障待充电模块的充电安全性和充电效率；因此本实施例中的直流充电电路具有较高的控制灵活性和兼容性，无论对于高压、低压或者大电流、小电流的待充电模块，本实施例无需改动充电模块的内部电路结构，只需要组合任意数量的充电模块输出的供电电能，即可满足各种类型的待充电模块的额定充电功率需求，以适用于各种类型的待充电模块的充电过程中，直流充电电路具有较为简化的充电控制步骤，极大地降低了对于待充电模块的直流充电成本，给用户使用带来了极大的便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请一实施例提供的具有充电功率分配功能的直流充电电路的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的具有充电功率分配功能的直流充电电路的另一种结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的具有充电功率分配功能的直流充电电路的另一种结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的具有充电功率分配功能的直流充电电路的另一种结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的充电控制模块的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的充电控制模块的另一种结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的充电控制模块的另一种结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的具有充电功率分配功能的直流充电桩的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本文中的“待充电模块”包括至少一个待充电设备，其中待充电设备为各种类型的电子设备，进而本申请实施例中的直流充电电路能够适用于各个不同的工业技术领域，并对于至少一个待充电设备进行额定充电，以保障至少一个待充电设备的控制效率和工作安全性；示例性的，待充电设备为电动汽车，由于电动汽车仅仅为示例而已，并非对于本申请中的直流充电电路构成技术限定。

请参阅图1，本申请实施例提供具有充电功率分配功能的直流充电电路10的结构示意图，直流充电电路10与待充电模块20连接，通过直流充电电路10能够对于待充电模块20进行直流充电，以使得待充电模块20具有较高的续航功能和实用价值；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述直流充电电路10包括：至少两个充电模块(图1采用1011、1012…101N表示，其中N为大于或者等于2的正整数)、充电控制模块102、至少两个第一开关模块(图1采用1031、1032…103N表示)、至少一个充电转换模块(图1采用1041…104M表示，其中M为大于或者等于1的正整数)。

其中，每个充电模块用于输出预设的电流信号和预设的电压信号。

充电模块预先存储电能，并且充电模块具有较高的电能存储功能，通过一个充电模块能够一路电流信号和一路电压信号，进而通过充电模块输出的电能能够实现待充电模块20的上电功能，极大地保障了待充电模块20的供电稳定性和安全性；通过充电模块能够输出特定的电能，以满足待充电模块20的稳定上电需求；其中充电模块输出的电流信号和电压信号这两者的幅值维持在恒定值，以达到直流充电电路10的安全供电功能；因此本实施例通过多个充电模块实现电能输出功能；若将其中任意数量的充电模块进行组合，即可得到不同幅值的电能，提高了直流充电电路10的供电过程的可操控性和灵活性。

充电控制模块102与待充电模块20连接，充电控制模块102用于采集待充电模块20的充电参数并生成充电控制信号。

可选的，待充电模块20的充电参数包括额定充电电压和额定充电电流；进而根据待充电模块20的充电参数能够实时得到待充电模块20的实际充电需求信息，以便于对于直流充电电路10的电能转换过程进行精确的调节，操控灵活简便；进而通过充电控制模块102能够根据待充电模块20的实际充电需求信息以生成充电控制信号，通过充点控制信号能够实时改变直流充电电路10的工作状态，以使得直流充电电路10能够将额定的供电电能输出至待充电模块20，待充电模块20具有反馈充电控制功能。

具体的，充电控制模块102能够对于待充电模块20的额定充电信息进行精确的采集后，以对于电能进行更加快速的转换；充电控制模块102根据待充电模块20的充电参数和预设电压判断待充电模块20为高压充电模块或者低压充电模块；若待充电模块20的充电参数大于预设电压，则充电控制模块102判定待充电模块20为高压充电模块，进而通过充电控制模块102输出的充电控制信号实现对于待充电模块20的高压充电过程，极大地保障了待充电模块20的安全充电性能。

每个第一开关模块均与充电控制模块102连接，至少两个第一开关模块与至少两个充电模块一一对应连接，每个第一开关模块根据充电控制信号进行导通或者关断，并当导通时传输出对应的电流信号和对应的电压信号。

其中通过充电控制信号使得多个第一开关模块分别进行导通或关断，至少两个第一开关模块用于输出至少一路电流信号和至少一路电压信号。

其中第一开关模块具有导通和关断控制功能，并且由于每一个第一开关模块与每一个充电模块对应匹配连接，进而通过第一开关模块的导通和关断过程能够实时、灵活地改变对应的充电模块的电能传输过程，直流充电电路10的电能传输过程具有较高的控制灵敏性和简便性；因此本实施例通过充电控制信号能够实时地改变多个第一开关模块的导通或者关断状态，当第一开关模块导通时，则对应的充电模块就通过第一开关模块输出一路电流信号和一路电压信号，以启动对于待充电模块20的额定充电功能；示例性的，第一个充电模块与第一个第一开关模块连接，当第一个第一开关模块导通时，则通过第一个充电模块输出的电能能够实现对于待充电模块20的额定上电功能；因此本实施例中的第一开关模块102具有较高的通断控制灵敏性，充电控制模块102根据待充电模块20的错红点功率需求选择其中一个或者多个充电模块提供电能，以实现对于待充电模块20的实时上电功能，直流充电电路10具有较高的控制简便性。

充电转换模块与第一开关模块及待充电模块20连接，每个充电转换模块用于根据至少一路电流信号和至少一路电压信号生成电源信号，并将电源信号输出至待充电模块20。

具体的，充电转换模块与所有的第一开关模块连接，进而当直流充电电路10中的任意一个第一开关模块导通时，则说明对应的充电模块与充电转换模块之间的支路进行导通，所有的充电转换模块能够接入对应的电流信号和对应的电压信号；并且充电转换模块具有电能调节的功能，示例性的，充电转换模块用于对至少一路电流信号进行降流处理和对至少一路电压信号进行降压处理得到电源信号，以使得电源信号的电压和电压能够完全匹配待充电模块20的额定充电需求，保障了对于待充电模块20的充电效率和充电安全性；进而当充电转换模块接入任意数量的电压信号和电流信号时，通过充电转换模将不同数量的电压信号和电流信号进行组合后得到具有特定幅值的电源信号，基于电源信号能够实现对于待充电模块20实现额定的上电功能；因此本实施例中的充电转换模块具有较高的电源转换精度和灵敏性，通过对于不同数量的充电模块输出的电能统一集中化处理，以使得充电转换模块输出的电源信号的电压/电流具有更加更广的调节范围，通过至少一个充电转换模块对于多路电能进行处理后，可向待充电模块20提供的更加兼容和稳定的电能，以使得本实施例中的直流充电电路10的直流转换过程具有更高的可调性和灵活性。

示例性的，本实施例中的直流充电电路10包括多个充电转换模块，多个充电转换模块与多个待充电设备一一对应连接，进而通过每一个充电转换模块能够将电源信号输出至对应的待充电设备，以实现对于对应的待充电设备的额定充电功能，提高了多个充电转换模块的充电效率和充电精度。

在图1示出直流充电电路10的结构示意中，利用不同数量的充电模块输出的电能之间的任意组合，可得到具有特定电压和特定电流的电源信号，进而对于各个技术领域中待充电模块20的额定充电功能，保障了待充电模块20的上电安全性和上电效率，直流充电电路10的电能转换过程具有更高的可调性和灵活性；当直流充电电路10适用于不同的工业技术领域中，通过充电控制模块102能够实时地获取待充电模块20的实际供电功率需求，进而控制不同数量的充电模块输出直流电能，经过充电转换模块对于任意数量的电流信号和电压信号进行混合，以得到归一化后的电源信号，通过电源信号能够为待充电模块20进行额定充电，直流充电电路10的充电控制过程具有较高的兼容性和灵活性；从而本实施例中的直流充电电路10可根据待充电模块20的充电功率需求利用多个充电模块输出的电能对于待充电模块20进行自适应、灵活上电，无需对于充电模块的内部电能存储结构进行调节，极大地降低了对于待充电模块20的充电控制成本，简化了充电控制步骤；从而有效地解决了传统技术的充电设备的充电功率不可调，兼容性和灵活性较低，传统的充电设备输出的电能无法满足具有不同充电功率的充电需求，导致对于电子产品的充电成本较高和充电控制步骤较为繁琐，给用户的使用带来了极大的不便的问题。

作为一种可选的实施方式，图2示出了本实施例提供的直流充电电路10的另一种结构示意，相比于图1中直流充电电路10的结构示意，直流充电电路10还包括：第一串行通信模块1001和开关控制模块1002；其中，第一串行通信模块1001与充电控制模块102连接，第一串行通信模块1001用于接收充电控制信号。

当充电控制模块102获取得到待充电模块20的充电需求信息后，则输出充电控制信号，其中充电控制信号包含充电控制信息，基于充电控制信号实时地调节待充电模块20的实际充电状态；本实施例中的第一串行通信模块1001具有数据传输功能，通过第一串行通信模块1001能够保障充电控制信号的传输稳定性和传输兼容性，进而根据充电控制信号能够实时地调节每一个第一开关模块的导通或者关断状态，保障了对于待充电模块20的充电控制精度和控制效率，充电控制模块102能够将充电控制信号输出至第一开关模块，保障了直流充电电路10的内部信号传输效率和兼容性。

作为一种可选的实施方式，第一串行通信模块1001为CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网络)通信接口，通过CAN通信接口能够实现CAN通信，以使得第一开关模块能够更加快速地接收到充电控制信号，充电控制信号能够在各个不同的通信环境中保持良好的数据传输功能，有利于降低了直流充电电路10的信号传输成本，避免充电控制信号在传输过程中出现损耗。

开关控制模块1002与第一串行通信模块1001及至少两个第一开关模块连接，开关控制模块1002用于根据充电控制信号生成至少两路开关控制信号，根据至少两路开关控制信号控制至少两个第一开关模块进行导通或者关断。

其中开关控制模块1002与所有的第一开关模块连接，进而通过开关控制模块1002能够灵敏地改变每个第一开关模块的导通或者关断状态，以实现对于第一开关模块的精确控制功能，对于待充电模块20的充电过程的灵敏控制功能；开关控制模块1002能够识别充电控制信号中的控制信息，并且对于充电控制信号进行信号转换，当开关控制模块1002输出多路开关控制信号时，开关控制模块1002能够将每一路开关控制信号输出至一个第一开关模块，根据一路开关控制信号能够驱动对应的一个第一开关模块进行导通或者关断，以使得每一个充电模块在对应的第一开关模块进行导通时，输出相应的供电电能；示例性的，通过每一路开关控制信号的电平状态能够驱动对应的一个第一开关模块进行导通或者关断，当开关控制信号为高电平状态时，则对应的第一开关模块进行导通；当开关控制信号为低电平状态时，则对应的第一开关模块进行关断，第一开关模块的导通或者关断状态具有较高控制灵敏性和精确性；比如根据第一路开关控制信号控制第一个第一开关模块进行导通，根据第二路开关控制信号控制第二个第一开关模块进行关断，依次类推；因此本实施例通过开关控制模块1002能够精确地控制多个第一开关模块分别进行导通或者关断，进而不同数量的充电模块能够相互组合以输出一定功率的电能，以满足待充电模块20的额定充电需求；因此本申请实施例中的第一开关模块具有较高的通断控制灵敏性，以使得待充电模块20保持安全稳定的工作状态。

可选的，开关控制模块1002包括单片机芯片，示例性的，单片机芯片为STM32系列芯片，进而通过单片机芯片能够信号的转换功能，提高了第一开关模块的通断控制效率和精确性。

作为一种可选的实施方式，请参阅图2，每一个第一开关模块包括继电器；继电器的线圈接开关控制模块，继电器的触点连接于对应的充电模块与充电转换模块之间的支路上。

由于继电器的线圈和继电器的触点之间具有耦合的控制功能，通过开关控制信号能够控制继电器的线圈进行得电或者失电，以使得继电器的触点进行导通或者关断，当继电器的触点导通时，则对应的充电模块与充电转换模块之间的支路便导通，充电模块将电流信号和电压信号输出至充电转换模块，以实现对于充电模块的电能输出状态的精确控制功能，控制的灵敏性极高；示例性的，继电器的常开触点连接于对应的充电模块与充电转换模块之间的支路上，当根据开关控制信号控制继电器的线圈进行得电时，则继电器的常开触点进行导通，充电模块能够将供电电能输出至充电转换模块，实现了直流充电电路10的电能转换过程的精确控制功能。

本实施例通过继电器实现对应的充电模块的电能输出状态的灵活控制功能，操控简便，进一步简化了对于待充电模块20的直流充电步骤，直流充电电路10具有较高的控制灵敏性和较低的电能转换成本。

作为一种可选的实施方式，图3示出了本实施例提供的直流充电电路10的另一种结构示意，相比于图1中直流充电电路10的结构示意，直流充电电路10还包括：至少一个第二开关模块(图3采用1051…105M表示)，第二开关模块与充电控制模块102连接，至少一个第二开关模块与至少一个充电转换模块一一对应连接，每个第二开关模块均与至少两个第一开关模块连接，每个第二开关模块用于根据充电控制模块102生成的一路开关信号进行导通或者关断，并在导通时将至少一路电流信号和至少一路电压信号输出至对应的充电转换模块。

具体的，当第二开关模块根据一路开关信号进行关断时，第二开关模块无法将至少一路电流信号和至少一路电压信号输出至对应的充电转换模块；因此本实施例通过开关信号能够实时地操控对应的第二开关模块的导通或者关断状态，以使得充电转换模块实现多路供电电能的集中处理功能。

本实施例通过充电控制模块102能够输出多路开关信号，根据多路开关信号分别控制多个第二开关模块的导通或者关断状态，对应的充电转换模块在第二开关模块进行导通时才能够接入供电电能，提高了直流充电电路10的电能输出状态的控制灵敏性和简便性，进而直流充电电路10能够实时地对于待充电模块20实现高效、精确的充电功能。

作为一种可选的实施方式，请参阅图3，直流充电电路10还包括按键模块106，按键模块106用于接收用户的按键信息，并根据按键信息生成按键信号。

按键模块106与充电控制模块102连接，充电控制模块102根据按键信号生成多路开关信号。

因此本实施例通过按键模块106能够实时用户的按键信息的实时接收，并且实现信号转换，其中按键模块106输出的按键信号包含用户的电路功能选择信息，通过按键信号能够实时控制操控待充电模块20的充电过程；充电控制模块102根据按键信号实时地改变多个第二开关模块的导通或者关断状态，第二开关模块能够根据用户的电路功能需求进行导通，以启动对于待充电模块20的实际充电过程，待充电模块20的充电过程具有较高的控制灵活性和简便性；进而直流充电电路10根据用户的按键信息实现对于待充电模块20的充电功能，给用户的控制过程带来了极大的简便性和使用体验，直流充电电路10能够对于待充电模块20进行自适应充电操作。

作为一种可选的实施方式，每个第二开关模块包括继电器，其中继电器的线圈接充电控制模块102，继电器的触点的一端接所有的第一开关模块，继电器的触点的另一端接对应的充电转换模块；进而根据开关信号能够控制继电器的线圈进行得电或者失电，以使得继电器的触点进行导通或者关断；当继电器的触点进行导通时，对应的电转换模块能够接入至少一路电流信号和至少一路电压信号；因此本实施通过继电器能够控制对应的充电转换模块的电能输入状态，操控简便，以使得直流充电电路10能够根据用户的实际需求对待充电模块20进行充电，直流充电电路10具有较高的调控简便性和灵活性，保障了对于待充电模块20的充电控制安全性。

作为一种可选的实施方式，充电控制模块102与所有的充电转换模块连接，充电控制模块102还用于根据所有的充电转换模块输出的电源信号获取待充电模块20在预设时间段内的充电电量。

其中充电控制模块102与充电转换模块之间能够实现信息通信，进而充电控制模块102能够实时获取每一个充电转换模块的电能输出状态，以便于对于待充电模块20的电能输入状态进行实时、精确的控制；预设时间段内是指待充电模块20在预先设定的历史时间段；进而充电控制模块102能够实时地获取待充电模块20在过去一段时间内的充电电量；比如待充电模块20在过去的1小时内的充电电压为10V，充电电流为1A，则待充电模块20在预设时间段内的充电电量为：1*10*3600焦耳＝36000焦耳；因此充电控制模块102能够精确地获取待充电模块20的实际充电电量，以使得待充电模块20能够接入安全稳定的电能。

图4示出了本实施例提供的直流充电电路10的另一种结构示意，相比于图1中直流充电电路10的结构示意，图4中的直流充电电路10还包括：充电计算模块107，充电计算模块107与充电控制模块102连接，充电计算模块107用于显示待充电模块20在预设时间段内的充电电量。

其中充电计算模块107具有电量显示的功能，当充电控制模块102对于待充电模块20的充电电量计算完成后，则充电控制模块102将电量计算结果输出至充电计算模块107，以使得充电计算模块107能够向用户更加直观地提供电量计算结果，用户通过充电计算模块107的电量显示结果能够更加精确地获取待充电模块20的充电状态，给用户带来了更高的使用体验；直流充电电路10具有更高的人机交互性能和实用价值。

作为一种可选的实施方式，请参阅图4，直流充电电路10还包括：费用计算模块108，其中费用计算模块108与充电控制模块102连接，费用计算模块108用于根据待充电模块20在预设时间段内的充电电量获取并显示待充电模块20在预设时间段内的充电费用。

其中充电费用等于充电电量与预设电量单价的乘积；示例性的，待充电模块20在1小时内的充电电量为1000焦耳，预设电量单价为：0.1元/焦耳，则待充电模块20在1小时内的充电费用为100元；因此费用计算模块108能够精确地获取待充电模块20的充电费用，操作简便。

本实施例通过费用计算模块108能够实时显示待充电模块20的充电费用，在保障待充电模块20的充电安全性和可靠性的基础之上，通过费用计算模块108能够精确地显示待充电模块20的充电成本，提高了直流充电电路10的人性化和操控简便性，直流充电电路10能够普适性地适用于各个不同的工业技术领域，实用价值和灵活性较高。

作为一种可选的实施方式，图5示出了本实施例提供的充电控制模块102的结构示意，请参阅图5，充电控制模块102包括：第一控制单元1021、第二串行通信单元1022、至少一个第三串行通信单元(图5采用501…50M表示)以及串口通信单元1023。

其中，第一控制单元1021与待充电模块20连接，第一控制单元1021用于采集待充电模块20的充电参数并生成充电控制信号。

可选的，第一控制单元1021为STM32系列单片机芯片，进而通过第一控制单元1021能够实现信息采集待充电模块20的充电需求信息，并且实现信号转换功能，第一控制单元1021生成的充电控制信号能够反馈调节待充电模块20的实际充电状态，以保障待充电设备20始终处于额定、安全的充电状态，极大地提高了充电控制模块102的信号转换精度和电能控制效率。

第二串行通信单元1022与第一控制单元1021及至少两个第一开关模块连接，第二串行通信单元1022用于将充电控制信号输出至至少两个第一开关模块。

可选的，第二串行通信单元1022为CAN通信接口，进而第一控制单元1021与直流充电电路10中的每一个第一开关模块实现CAN通信功能，进而通过充电控制信号精确的改变每一个第一开关模块的导通或者关断状态，操作简便，避免了充电控制信号在传输过程中出现信息丢失的现象；因此本实施例通过第二串行通信单元1022提高了充电控制信号的传输效率和传输精度，直流充电电路10的内部具有更高的信号传输兼容性。

至少一个第三串行通信单元与至少一个充电转换模块一一对应连接，第三串行通信单元用于将对应的充电转换模块输出的电源信号输出至第一控制单元；第一控制单元1021还用于根据所有的充电转换模块输出的电源信号获取待充电模块20在预设时间段内的充电电量，并得到电量检测信号。

可选的，第三串行通信单元为CAN通信接口；进而通过第三串行通信单元能够实时地获取每一个充电转换模块的电能输出信息，并且多个第三串行通信单元将多路电源信号输出至第一控制单元1021，通过第一控制单元1021对于多路电源信号进行集中处理并且精确的计算后得到电量检测信号，电量检测信号包括待充电模块20的实际充电电量；因此第一控制单元1021输出的电量检测信号在直流充电电路10的内部能够实现兼容的传输功能，保障了对于待充电模块20的实际充电状态的精确监控功能。

串口通信单元1023连接于第一控制单元1021与充电计算模块107之间，串口通信单元1023用于将电量检测信号输出至充电计算模块107。

可选的，串口通信单元1023为RS485通讯接口；其中RS485通讯接口具有差分信号传输功能，并且RS485通讯接口的布线结构较为简化，可实现信号的兼容传输；因此本实施例通过串口通信单元1023能够保障充电电量的兼容传输性能，充电计算模块107能够更加精确地获取待充电模块20的充电电量，保障了充电计算模块107的电量显示精度和可信度，充电控制模块102能够在各个通信环境中保持兼容的信息显示功能。

作为一种可选的实施方式，图5中的充电控制模块102还包括第四串行通信单元1024，第四串行通信单元1024连接于第一控制单元1021与费用计算模块108之间，第四串行通信单元1024用于将电量检测信号输出至费用计算模块108；可选的，第四串行通信单元1024为CAN通信接口，进而费用计算模块108与第一控制单元1021之间能够保持兼容的CAN通信功能，提高了费用计算模块108的费用检测精度和显示结果准确性，进而用户通过费用计算模块108能够实施地获取待充电模块20的实际充电费用。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本实施例提供的充电控制模块102的另一种结构示意，相比于图5中充电控制模块102的结构示意，图6中的充电控制模块102还包括：状态指示单元1025和环境采集单元1026。

其中，状态指示单元1025与第一控制单元1021连接，状态指示单元1025用于根据充电控制信号获取待充电模块20的充电电压和/或充电电流，并生成充电指示信号。

状态指示单元1025与第一控制单元1021进行实时的通信，并且状态指示单元1025能够实时显示待充电模块20的充电状态；可选的，状态指示单元1025包含至少一个发光二极管；具体的，充电指示信号属于光信号，当第一控制单元1021控制至少一个第一开关模块进行导通时，则说明待充电模块20处于充电状态，此时状态指示单元1025能够实时地显示白光；当第一控制单元1021控制所有的第一开关模块进行关断时，则说明待充电模块20处于未充电状态，此时状态指示单元1025实时显示红光；因此本实施例通过状态指示单元1025能够灵敏地显示待充电模块20的运行状态，给用户带来了良好的使用体验，提高了对于待充电模块20的充电控制精度和效率。

环境采集单元1026与第一控制单元1021连接，环境采集单元1026用于采集预设环境区域的环境参数。

第一控制单元1021还用于根据环境参数和充电参数生成充电控制信号。

可选的，预设环境区域的环境参数包括：温度和空气湿度；由于外界环境因素会极大地影响待充电模块20的实际充电状态，因此本实施例通过环境采集单元1026能够采集待充电模块20所处的外界环境的环境参数，并将环境参数输出至第一控制单元1021，进而第一控制单元1021根据外界环境的因素和待充电模块20的实际充电功率需求进行综合分析，以调控多个第一开关模块的导通或者关断状态；利用多个充电模块输出的电能可向待充电模块20进行安全、稳定的充电，提高了直流充电电路10的电能转换稳定性和可靠性。

作为一种可选的实施方式，图7示出了本实施例提供的充电控制模块102的另一种结构示意，相比于图5中充电控制模块102的结构示意，图7中的充电控制模块102还包括：绝缘保护单元1027和急停保护单元1028。

其中，绝缘保护单元1027与第一控制单元1021连接，绝缘保护单元1027用于对第一控制单元1021进行绝缘保护。

通过绝缘保护单元1027能够对于第一控制单元1021进行绝缘防护，进而第一控制单元1021能够实现电源信号的兼容传输以及待充电模块20的充电信息采集，第一控制单元1021具有更高的电力安全性和控制稳定性；其中第一控制单元1021作为充电过程的控制中枢，通过对于第一控制单元1021进行安全的绝缘保护，进而第一控制单元1021处于安全的工作状态；通过实时改变多个第一开关模块的导通或者关断状态，待充电模块20可始终处于安全的上电状态；本实施例中的充电控制模块102具有更高的安全性，满足了用户的安全供电需求。

急停保护单元1028与第一控制单元1021连接，急停保护单元1028用于生成急停保护信号。

第一控制单元1021用于根据急停保护信号生成急停控制信号。

每个第一开关模块用于根据急停控制信号进行关断。

本实施例中的急停保护单元1028能够对于待充电模块20的充电过程实现急停保护的功能；当待充电模块20的充电过程需要紧急停止时，则急停保护单元1028立即生成急停保护信号，通过第一控制单元1021进行信号转换后得到急停控制信号，进而直流充电电路10中的所有第一开关模块根据急停控制信号都进行关断，则每一个充电模块无法输出供电电能，将待充电模块20的充电过程进行强制停止，此时待充电模块20无法接入电源信号；因此本实施例通过急停保护单元1028保障了对于待充电模块20的充电过程的控制精度和准确性，直流充电电路10的充电控制过程具有较高的灵敏性和稳定性，直流充电电路10可根据技术人员的实际需求对于待充电模块20进行充电，安全性较高。

作为一种可选的实施方式，每个充电模块包括锂电池。

其中锂电池具有较高的电能存储稳定性和存储容量，并且锂电池具有较长的使用寿命和适用范围；因此本实施例利用多个锂电池输出的电量，组合形成具有不同功率的电源信号，以达到充电功率分配的效果；根据待充电模块20的额定充电功率需求对于待充电模块20进行额定充电，直流充电电路10输出的电源信号的功率具有较广的调节范围，可适用于不同类型的待充电模块20的充电需求，兼容性较高，进一步简化了直流充电电路10对于待充电模块20的充电控制步骤。

图8示出了本实施例提供的具有充电功率分配功能的直流充电桩80的结构示意图，请参阅图8，直流充电桩80包括：如上所述的直流充电电路10和外壳801，其中外壳801用于对直流充电电路10进行封装保护；可选的，外壳801为塑料外壳或者金属外壳；通过外壳801能够抵抗外界的物理冲击，保护了直流充电电路10的物理安全性和电能转换稳定性；因此本实施例中的直流充电桩80能够兼容适用于各个不同的工业技术领域，根据待充电模块的充电需求对于待充电模块进行安全、稳定的充电，降低了直流充电桩80的充电控制成本和充电控制步骤，直流充电桩80具有更高的使用范围和实用价值，给用户带来了良好的使用体验；有效地解决了传统技术中充电桩的兼容性较低，只能输出特定功率的电能，无法满足不同用电设备的充电需求，充电控制的兼容性和稳定性较低，提高了对于电子产品的充电成本和充电控制步骤的问题。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有充电功率分配功能的直流充电电路，与待充电模块连接，其特征在于，所述直流充电电路包括：

至少两个充电模块，每个所述充电模块用于输出预设的电流信号和预设的电压信号；

充电控制模块，与所述待充电模块连接，所述充电控制模块用于采集所述待充电模块的充电参数并生成充电控制信号；

至少两个第一开关模块，每个所述第一开关模块均与所述充电控制模块连接，至少两个所述第一开关模块与至少两个所述充电模块一一对应连接，每个所述第一开关模块根据所述充电控制信号进行导通或者关断，并当导通时传输对应的电流信号和对应的电压信号；以及

至少一个充电转换模块，所述充电转换模块与所述第一开关模块及所述待充电模块连接，每个所述充电转换模块用于根据至少一路所述电流信号和至少一路所述电压信号生成电源信号，并将所述电源信号输出至所述待充电模块。

2.根据权利要求1所述的直流充电电路，其特征在于，所述直流充电电路还包括：

第一串行通信模块，与所述充电控制模块连接，所述第一串行通信模块用于接收所述充电控制信号；和

开关控制模块，与所述第一串行通信模块及至少两个所述第一开关模块连接，所述开关控制模块用于根据所述充电控制信号生成至少两路开关控制信号，根据至少两路所述开关控制信号控制至少两个所述第一开关模块进行导通或者关断。

3.根据权利要求2所述的直流充电电路，其特征在于，每个所述第一开关模块包括：

继电器，所述继电器的线圈接所述开关控制模块，所述继电器的触点连接于所述对应的充电模块与所述充电转换模块之间的支路上。

4.根据权利要求1所述的直流充电电路，其特征在于，所述直流充电电路还包括：

至少一个第二开关模块，与所述充电控制模块连接，至少一个所述第二开关模块与至少一个所述充电转换模块一一对应连接，每个所述第二开关模块均与至少两个所述第一开关模块连接，每个所述第二开关模块用于根据所述充电控制模块生成的一路开关信号进行导通或者关断，并在导通时将至少一路所述电流信号和至少一路所述电压信号输出至对应的所述充电转换模块。

5.根据权利要求1所述的直流充电电路，其特征在于，所述充电控制模块与所有的所述充电转换模块连接，所述充电控制模块还用于根据所有的所述充电转换模块输出的电源信号获取所述待充电模块在预设时间段内的充电电量；

所述直流充电电路还包括：充电计算模块，与所述充电控制模块连接，所述充电计算模块用于显示所述待充电模块在预设时间段内的充电电量。

6.根据权利要求5所述的直流充电电路，其特征在于，所述充电控制模块包括：

第一控制单元，与所述待充电模块连接，所述第一控制单元用于采集所述待充电模块的充电参数并生成所述充电控制信号；

第二串行通信单元，与所述第一控制单元及至少两个所述第一开关模块连接，所述第二串行通信单元用于将所述充电控制信号输出至至少两个所述第一开关模块；

至少一个第三串行通信单元，至少一个所述第三串行通信单元与至少一个所述充电转换模块一一对应连接，所述第三串行通信单元用于将对应的所述充电转换模块输出的电源信号输出至所述第一控制单元；所述第一控制单元还用于根据所有的所述充电转换模块输出的电源信号获取所述待充电模块在预设时间段内的充电电量，并得到电量检测信号；以及

串口通信单元，连接于所述第一控制单元与所述充电计算模块之间，所述串口通信单元用于将所述电量检测信号输出至所述充电计算模块。

7.根据权利要求6所述的直流充电电路，其特征在于，所述充电控制模块还包括：

状态指示单元，与所述第一控制单元连接，所述状态指示单元用于根据所述充电控制信号获取所述待充电模块的充电电压和/或充电电流，并生成充电指示信号；和

环境采集单元，与所述第一控制单元连接，所述环境采集单元用于采集预设环境区域的环境参数；

所述第一控制单元还用于根据所述环境参数和所述充电参数生成所述充电控制信号。

8.根据权利要求6所述的直流充电电路，其特征在于，所述充电控制模块还包括：

绝缘保护单元，与所述第一控制单元连接，所述绝缘保护单元用于对所述第一控制单元进行绝缘保护。

9.根据权利要求6所述的直流充电电路，其特征在于，所述充电控制模块还包括：

急停保护单元，与所述第一控制单元连接，所述急停保护单元用于生成急停保护信号；

所述第一控制单元用于根据所述急停保护信号生成急停控制信号；

每个所述第一开关模块用于根据所述急停控制信号进行关断。

10.一种具有充电功率分配功能的直流充电桩，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的直流充电电路；和

外壳，用于对所述直流充电电路进行封装保护。

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