CN211567690U - 一种充电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种充电系统，包括至少一个能量源，每个能量源包含一电能发生模块、一储能模块和一能量管理系统，所述充电系统还包括充电控制单元和HCU；所述充电控制单元与待充电负载通讯用于确认外部待充电负载接入并获取负载需求相关信息；所述HCU与各能量管理系统以及充电控制单元连接，用于基于负载功率需求及能量源的状态信息，确定至少一个能量源中每个能量源的输出功率；所述能量管理系统用于基于输出功率确定充电电流以及控制电能发生模块的启停和/或储能模块的充放电。本实用新型的充电系统能够实现对电能发生模块和储能模块的合理控制以对接入充电系统的待充负载的高效充电。

Description

一种充电系统
技术领域
本实用新型涉及能源领域，尤其涉及一种充电系统。
背景技术
为解决环境污染问题，新能源汽车的发展已上升至国家战略，并在国家政策支持下得到长足发展，其中纯电动汽车新能源汽车中占绝大部分比例。然而受限于电池能量密度，纯电动汽车续航里程短。纯电动车可能面临的充电难问题包括：若纯电动车在途中电池能量即将耗尽，而附近没有充电桩可用。另外，随着纯电动汽车的不断普及，集中式敷设的固定充电桩将难以满足日益增长的充电需求。例如，由于敷设有固定充电桩的充电站数量少而充电需求大造成的交通拥堵。再例如，大量的纯电动车同时充电，会给电网造成巨大负担。这都使得分布式的充电设备应运而生，例如移动充电设备。
移动充电设备一般是通过车载一个或多个能量源的方式向负载充电，能量源中电能发生模块和储能模块作为电源装置，具有不依赖于电网，节省建设成本，敷设更灵活等优点。然而，如何对移动充电设备能量源中进行合理的控制，使其对接入系统的待充电负载进行高效的充电，是一个需要解决的技术问题。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种充电系统。
本实用新型的技术方案如下：
根据本实用新型的一个方面，提供一种充电系统，包括至少一个能量源Si，每个能量源Si包含一电能发生模块Ti、一储能模块Bi和一能量管理系统EMSi，所述充电系统还包括充电控制单元CHRG和HCU；
所述充电控制单元CHRG与待充电负载通讯用于确认外部待充电负载接入并获取负载需求相关信息；
所述HCU与各能量管理系统EMSi以及充电控制单元CHRG连接，用于获取由充电控制单元CHRG提供的待充电负载的功率需求Pload以及由EMSi提供的各能量源Si中每一个能量源Si的状态信息，并基于负载功率需求Pload及能量源Si的状态信息，确定至少一个能量源Si中每个能量源Si的输出功率PSi，所述状态信息包括能量源Si中电能发生模块Ti的运行状态信息以及储能模块Bi的电量状态信息；
所述能量管理系统EMSi用于基于输出功率PSi确定充电电流ISi以及控制电能发生模块Ti的启停和/或储能模块Bi的充放电。
进一步的，所述充电系统还包括汇流分配单元以及多个充电枪，每个充电枪连接一充电控制单元CHRG，各充电枪通过各自对应的汇流母排连接汇流分配单元，所述汇流分配单元包含数量与能量源Si数量相同的开关，所述开关用于选择将能量源Si的电能输出至多个汇流母排中的一个。
进一步的，所述能量源Si还包括电子控制单元ECUi、DPCi模块、DC/DCi1模块、DC/DCi2模块，
所述DPCi模块连接电能发生模块Ti用于将电能发生模块Ti输出的交流电整流为直流电，同时也用于在电能发生模块Ti启动阶段托转电能发生模块Ti；
所述DC/DCi1模块连接DPCi模块和储能模块Bi用于稳定母线电压，控制储能模块Bi的充放电；
所述DC/DCi2模块连接DPCi模块，用于基于能量管理系统EMSi的指令对外部待充电负载放电；
所述电子控制单元ECUi用于配DPCi模块实电能发生模块Ti输出功率的闭环控制。
进一步的，所述HCU还连接至车载终端和/或上层服务器，用于将汇总的所有能量源Si的状态信息及被充电负载的状态信息上报至车载终端和/或上层服务器以及接收车载终端和/或上层服务器的信息。
进一步的，所述电能发生模块Ti为燃气轮机发电机组，所述储能模块Bi为蓄电池。
根据本实用新型另一方面，提供一种充电系统，包括两个以上并联的能量源Si，每个能量源Si包含一电能发生模块Ti和一能量管理系统EMSi，各能量源Si共用一储能模块B，所述充电系统还包括充电控制单元CHRG和HCU；
所述充电控制单元CHRG与待充电负载通讯用于确认外部待充电负载接入并获取负载需求相关信息；
所述HCU与各能量管理系统EMSi以及充电控制单元CHRG连接，用于获取由充电控制单元CHRG提供的待充电负载的功率需求Pload以及由EMSi提供的各能量源Si中每一个能量源Si的电能发生模块Ti的运行状态信息，并基于负载功率需求Pload及每一个能量源Si的电能发生模块Ti的运行状态信息，确定各能量源Si中每个能量源Si的输出功率PSi；
所述能量管理系统EMSi用于基于输出功率PSi确定充电电流ISi以及控制电能发生模块Ti的启停。
进一步的，所述充电系统还包括汇流分配单元以及多个充电枪，每个充电枪连接一充电控制单元CHRG，各充电枪通过各自对应的汇流母排连接汇流分配单元，所述汇流分配单元包含数量与能量源Si数量相同的开关，所述开关用于选择将能量源Si的电能输出至多个汇流母排中的一个。
进一步的，所述充电系统还包括DC/DC1模块，所述能量源Si还包括电子控制单元ECUi、DPCi模块、DC/DCi2模块，
所述DPCi模块连接电能发生模块Ti用于将电能发生模块Ti输出的交流电整流为直流电，同时也用于在电能发生模块Ti启动阶段托转电能发生模块Ti；
所述DC/DC1模块连接各能量源Si的DPC模块以及储能模块B，用于控制储能模块B为多个能量源Si的电能发生模块Ti提供启动电能；
所述DC/DCi2模块连接DPCi模块，用于基于能量管理系统EMSi的指令对外部待充电负载放电；
所述电子控制单元ECUi用于配合DPCi模块实现电能发生模块Ti输出功率的闭环控制。
进一步的，所述HCU还连接至车载终端和/或上层服务器，用于将汇总的所有能量源Si的状态信息及被充电负载的状态信息上报至车载终端和/或上层服务器以及接收车载终端和/或上层服务器的信息。
进一步的，所述电能发生模块Ti为燃气轮机发电机组，所述储能模块B为蓄电池。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型的充电系统能够实现对电能发生模块的启动-发电-停机过程以及储能模块进行合理控制以对接入充电系统的待充负载进行高效充电。
2、本实用新型的充电系统由HCU统一执行多个能量源的功率分配，能量源内部的EMS只需根据HCU下发的功率指令或功率需求进行内部储能模块和电能发生模块两个电源的控制，降低了系统的复杂度，如此使得系统易于拓展，例如可根据具体应用场合增加或减少能量源的数量而只需对HCU控制软件做少量修改。
3、本实用新型的充电系统，采用微型燃气轮机作为电能发生模块，基于微型燃气轮机轻小型充电车较大型卡车而言，行驶灵活且受交通道路限制少，更便于随时随地为缺电车辆提供充电服务，相较于电力来源于电网的传统充电桩，基于微型燃气轮机的充电桩，由于不依赖于电网，节省了建设成本，敷设更灵活，大量电动车同时充电时也不会对电网造成负担，缓解电网压力的同时也缓解了交通压力。
附图说明
图1为本实用新型实施例中充电系统结构原理图。
图2为本实用新型实施例中采用多个充电枪的充电系统结构原理图。
图3为本实用新型实施例中能量源结构原理图。
图4为本实用新型实施例中充电方法总流程图。
具体实施方式
为了更好的了解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例、说明书附图对本实用新型作进一步说明。
请参照图1，图1是本实用新型提供的充电系统的一个实施例原理图。
整个充电系统CS(Charging System)包含N(N≥1)个并联的能量源Si、充电控制单元CHRG(Charging Control Unit)、混合控制单元HCU(Hybrid Control Unit)、汇流母排、充电枪。充电枪通过汇流母排与能量源Si连接，HCU通过通信总线与各能量源Si连接。充电控制单元CHRG直接参与被充车辆的充电控制通讯。充电控制单元CHRG的软硬件功能需求遵循非车载充电机给电动汽车充电的国家标准(GB T 27930-2015)，包括物理连接完成，低压辅助上电，充电握手，充电参数配置，充电阶段和充电结束等流程。充电控制单元CHRG记录被充车辆在充电过程中各个参数，如功率需求及动力电池SOC值，并动态上传至HCU。HCU或者能量源Si内部的能量管理系统EMSi(Energy Management System)根据待充电负载的功率需求以及各个能量源Si状态信息，确定各个能量源Si的输出功率，充电电流经充电枪输出至待充电负载，充电枪直接与待充电负载连接。
请参照图2，图2是本实用新型提供的充电系统的另一个实施例原理图。在本实施例中，充电系统CS可以设置多个充电枪。图示以设置两个充电枪为例。两个充电枪分别经过两个充电控制单元CHRG与HCU连接，两个充电枪分别通过汇流母排与汇流分配单元连接，汇流分配单元包含数量与能量源Si数量相同的开关，开关用于选择将能量源Si的电能输出至汇流母排1和2中的一个。通过多个充电枪的设置，能够满足对多个待充电负载的同时充电作业。在本实施例中，HCU同样从各CHRG中获取各待充电负载的功率需求，HCU或者能量源Si内部的能量管理系统EMSi根据待充电负载的功率需求以及各个能量源Si状态信息，确定各个能量源Si的输出功率。
请参照图3，图3是本实用新型提供的能量源Si的一个实施例结构图。在本实施例中，N个并联的能量源Si中，每个能量源Si包含一电能发生模块Ti、一储能模块Bi和一能量管理系统EMSi。
在本实施例中，单个能量源Si除了包括电能发生模块Ti、储能模块Bi(包括电池管理系统BMSi)，还包括燃油供给系统、传感器、电子控制单元ECU(Electronic ControlUnit)、DPCi(Digital Power Controller)、DC/DC控制器、EMSi(未一一示出)。
其中，电能发生模块Ti：电能发生模块Ti用于产生电能，由原动机和发电机组成，原动机指将燃料的能量转化为机械能并通过转轴输出机械能的热能发动机，发电机则将原动机产生的机械能转换为电能输出。发电机在原动机的启动阶段也可作电动机运行，拖转原动机转动。原动机可以是柴油发电机、汽油发电机、燃气轮机等。本实施例中优先选用微型燃气轮机(简称微型燃机、微燃机或MT(Microturbine))作为原动机，此时电能发生模块Ti即为微型燃气轮机与发电机构成的微型燃气轮机发电机组。与传统的内燃机发电机组(如柴油机发电机组)相比，微型燃气轮机发电机组具有体积小、重量轻、振动小、噪声低、启动较快、运动部件少、使用寿命长、维护简单、环境友好、燃料适应性广等优点。因此，除了可在军事领域用作重要国防设施的常用电源，用作军事通信和导弹发射等装备的备用电源；在民用领域用作小型商业建筑物的常用/备用电源，用作偏远地区的分布式供电系统外，微型燃气轮机发电机组有望在电动汽车充电领域有广泛应用。
微型燃气轮机(发电机组)的单机容量一般在300kW内。但对于微型燃气轮机(发电机组)的单机容量范围在国际上并没有统一定义，有些学着认为功率小于500kW为微型燃气轮机(发电机组)。但这些并不构成对本申请的限制。需要说明的是，虽然本实施例优选额定功率较小的微型燃气轮机发电机组作为电能发生模块，但实际上，本申请提出的充电方法同样适用于包含功率较大的小型、中型、大型燃气轮机发电机组的系统。因此，本申请不对燃气轮机(发电机组)的单机容量做具体限定，本申请在提及时，通用“燃气轮机”或“燃机”指代。此外，由于对于燃气轮机发电机组而言，燃气轮机作为原动机，是提供能量的一方，从燃气轮机到发电机的能量损失可以忽略不计，因此，在本申请中，“燃气轮机的输出功率/额定功率/单机容量”与“燃气轮机发电机组的输出功率/额定功率/单机容量”是相同的。同样地，在本申请中，“原动机的输出功率/额定功率/单机容量”与“电能发生模块Ti的输出功率/额定功率/单机容量”也是相同的。
电能发生模块Ti的启动控制是充电系统CS的控制内容之一。由于电能发生模块Ti的启动控制也就是由Ti的发电机拖转Ti的原动机从静止到运行在启动转速，因此，在本申请中，术语“电能发生模块Ti的启动”、“电能发生模块Ti原动机的启动”、“原动机的启动”等表明的意思一致。在启动阶段，Ti的发电机作电动机运转，所需的电能可以由储能模块Bi提供。启动阶段，除了要消耗电能以拖动原动机运行至启动转速外，还需要对其他变量进行精准控制，如温度、燃料量、空气量等。由此可见，电能发生模块Ti的启动是一个既耗能又复杂的过程。在充电系统CS的工作过程中，合理地降低电能发生模块Ti的启停次数，可以有效提高系统效率、降低系统损耗、减轻控制系统负担。
储能模块Bi：储能模块Bi的作用包括以下多种：为电能发生模块Ti的原动机提供启动电能；向负载对外输出电能；存储电能发生模块Ti生成的电能。在本实施例中储能模块Bi可以是任何形式的可充放电的电能存储设备，例如蓄电池、超级电容等。
能量管理系统EMSi：依据分配的输出功率完成单个能量源Si内部功率管理，确定电能发生模块Ti的启停和储能模块Bi的充放电功率，实现能量的高效利用。
ECUi：通过控制油气路中泵体、阀体、点火控制器等执行器，结合各个传感器反馈的信息，配合DPCi，实现电能发生模块Ti输出功率的闭环控制。
DC/DCi1：稳定母线电压，通过控制储能模块Bi的充放电，实现电能发生模块Ti的平稳启停。
DC/DCi2：基于EMSi的指令，对外部待充电负载放电。
针对本实施例的能量源Si结构，可通过与能量源Si连接的HCU或者能量源Si内部的EMSi相互协调实现负载需求功率的分配：
当通过HCU实现负载需求功率分配时，由HCU实时获取被充电负载的功率信息(包括负载的功率需求和/或负载动力电池SOC值等)以及由EMSi提供的每一个能量源Si的状态信息(包括当前电能发生模块Ti的运行状态信息以及储能模块Bi的电量状态信息等)，并根据负载功率信息及能量源Si的状态信息，确定各个能量源Si的输出功率；
当通过能量源Si内部的EMSi相互协调实现负载需求功率的分配时，由HCU实时获取被充电负载的功率信息(包括负载的功率需求和/或负载动力电池SOC值等)并发送至各能量管理系统EMSi，各能量管理系统EMSi根据负载功率需求及能量源Si的状态信息(包括当前电能发生模块Ti的运行状态信息以及储能模块Bi的电量状态信息等)，确定各个能量源Si中每个能量源Si的输出功率PSi。
与能量源Si连接的HCU除上述功能外，其还可用于：状态汇总上报——实时汇总所有能量源Si的状态信息及被充负载的状态信息，上报至车载终端和/或上层服务器；接收车载终端和/或上层服务器的信息(如调度指令、待充负载的位置信息等)。
本实施例中，每个能量源Si内部都包括一个储能模块Bi，该设置方式使得充电系统CS可以对输出功率进行细调，从而精确跟踪负载需求，以此节约充电时间提高充电效率，更适和应用在希望能够快速充电的应急充电场合。例如，充电系统CS可以装载在移动车辆上，作为(应急)充电车，随时接收用户的用电请求，并行使至预定的服务地点为用电负载(如电动汽车)提供用电服务。
本实用新型实施例还提供有另一中能量源Si结构。本实施例中，每个能量源Si包含一电能发生模块Ti和一能量管理系统EMSi，能量源Si内部不包含储能模块Bi，相应的能量源Si内部也不包含DC/DCi1，此时整个充电系统CS中的多个能量源Si共用一个外部的储能模块B及相应的DC/DC1(未在图中示出)，储能模块B此时的主要功能是为多个能量源Si中电能发生模块Ti提供启动电能，因此在对负载需求功率进行分配时，无需考虑储能模块B的输出。在本实施例中，由于储能模块B无需向负载输出功率，因此与能量源Si连接的HCU可以不承担能量源Si之间功率分配的功能，而是由每个能量源Si内部的EMSi之间相互协调。
针对本实施例的能量源Si结构，可通过与能量源Si连接的HCU或者能量源Si内部的EMSi相互协调实现负载需求功率的分配：
当通过HCU实现负载需求功率分配时，由HCU实时获取被充电负载的功率信息(包括负载的功率需求和/或负载动力电池SOC值等)以及由EMSi提供的每一个能量源Si中电能发生模块Ti的运行状态信息，并根据负载功率信息及电能发生模块Ti的运行状态信息，确定各个能量源Si的输出功率；
当通过能量源Si内部的EMSi相互协调实现负载需求功率的分配时，由HCU实时获取被充电负载的功率信息(包括负载的功率需求和/或负载动力电池SOC值等)并发送至各能量管理系统EMSi，各能量管理系统EMSi根据负载功率需求及能量源Si中电能发生模块Ti的运行状态信息，确定各个能量源Si中每个能量源Si的输出功率PSi。
在本实施例中，多个能量源Si共用一个储能模块B，除能够节约成本(动力电池的成本较高)外，功率分配的实现也更简单进而降低控制系统的复杂度。由于储能模块B不向负载输出电能，此时充电系统CS一般不能精确跟踪负载功率需求，而是以低于负载功率需求的功率值向负载供电，因此更适合应用在要求节约成本或对充电时间没有严格要求的场合。例如，充电系统CS可以并联十几个能量源Si，作为停车场或充电站的电源设备，为电动汽车提供充电服务。
本实用新型上述实施例中，由HCU统一执行负载功率的分配，能量源内部的EMS只需根据HCU下发的功率指令进行内部储能模块和电能发生模块两个电源的控制，能够降低系统的复杂度，如此使得系统易于拓展，例如可根据具体应用场合增加或减少能量源的数量而只需对HCU控制软件做少量修改；同时还可通过能量源内部的EMS根据HCU提供的负载功率需求相互协调进行负载功率的分配，在具体实施过程中，可将各能量管理系统EMSi设置一个主能量管理系统EMSi，而其它能量管理系统EMSi设置为从能量管理系统EMSi，由主能量管理系统EMSi主要负责协调作业，如此同样能够降低系统的复杂度，使得系统易于拓展，例如可根据具体应用场合增加或减少能量源的数量而只需对EMS的控制软件做少量修改因为。而如果对于各能量管理系统EMSi不区分主、从关系，在进行能量源Si的扩展时，相应的各能量管理系统EMSi的修改则会比较复杂，且扩展的能量源Si越多，系统会变得越复杂。
本实用新型实施例还提供一种充电方法，本充电方法用于通过能量源Si向负载输出电能，通过对能量源Si中电能发生模块Ti和储能模块Bi的合理控制以提高充电效率。应当理解，虽然本实用新型图1、图2所示的充电系统包含有多个能量源，但本充电方法同样适用于单个能量源的情形。
请参照图4，为本实施例的充电方法总体流程图。
在本实施例的充电方法中，每个能量源Si包括有一电能发生模块Ti(优选为燃气轮机发电机组，即燃气轮机+发电机，可以是其他任何形式可产生电能的发电设备)和一储能模块Bi(优选为蓄电池，可以是其他任何形式的可充放电的电能存储设备)。
总体充电流程100主要包括：
S110：充电枪与待充负载连接后，充电控制单元CHRG与待充负载通信，确认有外部待充电负载接入并获取待充负载发送的负载需求相关信息。
负载需求相关信息包括功率需求Pload和待充负载的动力电池的SOC值。
S120：基于负载需求相关信息确定至少一个能量源Si中每个能量源Si的输出功率PSi。
具体的，当充电系统CS仅包含一个能量源Si时，即确定负载需求功率Pload为该能量源Si的输出功率PSi。当充电系统CS包含两个或两个以上能量源Si时，由HCU完成量源Si之间的功率分配任务，具体是基于负载的实时功率需求，根据各个能量源Si输出能力的差别，将输出功率任务分配至各个能量源Si以满足负载的实时功率需求，即确定各个能量源Si的输出功率PSi。能量源Si内部的能量管理单元EMSi接收HCU分配的输出功率PSi，并进一步根据输出功率PSi执行能量源Si内部的功率分配，进而控制能量源Si内部电能发生模块Ti的启停和储能模块Bi的充放电。
S130：基于输出功率PSi确定充电电流ISi。
具体地，HCU确定每个能量源Si的输出功率PSi后，会将输出功率PSi发送至相应能量源Si的能量管理单元EMSi。随后EMSi基于输出功率PSi确定充电电流ISi。ISi＝PSi/Vload，Vload与待充负载相关。例如，当待充负载为电动汽车上的动力电池时，Vload是动力电池SOC的函数，与SOC一一对应。后续DC/DC控制器会控制DC/DCi2根据充电电流ISi对外输出电能。
S140：基于输出功率PSi，确定能量源Si的工作模式，控制电能发生模块Ti的启停和/或储能模块Bi的充放电。
由于充电系统CS的每一个能量源Si内部包含两个电力来源：储能模块Bi及电能发生模块Ti。此时，能量源Si内部的能量管理单元EMSi接收HCU分配的输出功率PSi，并进一步根据输出功率PSi执行能量源内部的功率分配，从而对内部的两个电力来源进行控制，两个电力来源的不同运行状态组合成能量源PSi的多个工作模式。
具体地，EMSi基于输出功率PSi的大小及储能模块Bi的SOC值判断是否开启或关闭电能发生模块Ti。
S150：基于充电电流ISi对外输出电能。
具体地，DC/DCi2为确保其输出电流为ISi且能够对负载充电，会将直流母线DC bus直流电变换为大小略大于Vload的直流电压，即DC/DCi2的输出电压VSi略大于Vload。例如，Vload为400V，VSi为415V。VSi与Vload的差值过大，如前者为600V后者为400V，VSi会被拉低至与Vload相同的大小，从而无法对负载充电。VSi的大小可以通过测试实验进行标定以选取合适的值。
S160：系统判断充电完成，停止对外输出电能。
具体地，判断条件可以是用户要求停止充电服务(例如用户在手机的app界面点击“充电结束”)或检测到待充电负载的动力电池SOC大于某一期望值(如90％)。
在一些实施方式中，在系统判断充电服务完成并停止对外充电后，由于系统内部能量源Si的储能模块Bi处于缺电状态，需要电能发生模块Ti对其进行补电或通过外接电源(如电网)进行补电。
本实施例的充电方法，能够实现对电能发生模块的启动-发电-停机过程以及储能模块进行合理控制以对接入充电系统的待充负载进行高效充电。当电能发生模块的原动机为微型燃气轮机时，基于微型燃气轮机轻小型充电车较大型卡车而言，行驶灵活且受交通道路限制少，更便于随时随地为缺电车辆提供充电服务。相较于电力来源于电网的传统充电桩，基于微型燃气轮机的充电桩，由于不依赖于电网，节省了建设成本，敷设更灵活，大量电动车同时充电时也不会对电网造成负担，缓解电网压力的同时也缓解了交通压力。
本实用新型的实施例还提供有另一种充电方法，在本实施例的充电方法中，每个能量源Si包括有一电能发生模块Ti，多个能量源Si共用一储能模块B。本实施例中总体充电流程、电能发生模块Ti启停流程与上述实施例的充电方法相同。其不同之处在于，当充电系统CS的多个能量源Si共用一个储能模块B时，该储能模块B不参与对负载输出电能，仅负责为充电系统CS的能量源Si中的电能发生模块Ti提供启动电能，因此在充电过程中无需考虑储能模块B的功率。此时，在充电过程中，基于输出功率PSi，只需控制电能发生模块Ti的启停，具体的是：若PSi大于0且能量源Si中的电能发生模块Ti处于停机状态，则启动电能发生模块Ti；若PSi大于0且能量源Si中的电能发生模块Ti处于运行状态，则保持电能发生模块Ti处于运行状态；若PSi为0且能量源Si中的电能发生模块Ti处于运行状态，则关闭电能发生模块Ti。
本实施例的充电方法，能够实现对电能发生模块的启动-发电-停机过程进行合理控制以对接入充电系统的待充负载进行高效充电，同时避免电能发生模块的频繁启动，以节约能源，提高电能发生模块的使用寿命。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能。

Claims (10)

1.一种充电系统，包括至少一个能量源Si，每个能量源Si包含一电能发生模块Ti、一储能模块Bi和一能量管理系统EMSi，其特征在于，所述充电系统还包括充电控制单元CHRG和HCU；
所述充电控制单元CHRG与待充电负载通讯用于确认外部待充电负载接入并获取负载需求相关信息；
所述HCU与各能量管理系统EMSi以及充电控制单元CHRG连接，用于获取由充电控制单元CHRG提供的待充电负载的功率需求Pload以及由EMSi提供的各能量源Si中每一个能量源Si的状态信息，并基于负载功率需求Pload及能量源Si的状态信息，确定至少一个能量源Si中每个能量源Si的输出功率PSi，所述状态信息包括能量源Si中电能发生模块Ti的运行状态信息以及储能模块Bi的电量状态信息；
所述能量管理系统EMSi用于基于输出功率PSi确定充电电流ISi以及控制电能发生模块Ti的启停和/或储能模块Bi的充放电。
2.根据权利要求1所述的一种充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括汇流分配单元以及多个充电枪，每个充电枪连接一充电控制单元CHRG，各充电枪通过各自对应的汇流母排连接汇流分配单元，所述汇流分配单元包含数量与能量源Si数量相同的开关，所述开关用于选择将能量源Si的电能输出至多个汇流母排中的一个。
3.根据权利要求1所述的一种充电系统，其特征在于，所述能量源Si还包括电子控制单元ECUi、DPCi模块、DC/DCi1模块、DC/DCi2模块，
所述DPCi模块连接电能发生模块Ti用于将电能发生模块Ti输出的交流电整流为直流电，同时也用于在电能发生模块Ti启动阶段托转电能发生模块Ti；
所述DC/DCi1模块连接DPCi模块和储能模块Bi用于稳定母线电压，控制储能模块Bi的充放电；
所述DC/DCi2模块连接DPCi模块，用于基于能量管理系统EMSi的指令对外部待充电负载放电；
所述电子控制单元ECUi用于配DPCi模块实电能发生模块Ti输出功率的闭环控制。
4.根据权利要求1所述的一种充电系统，其特征在于，所述HCU还连接至车载终端和/或上层服务器，用于将汇总的所有能量源Si的状态信息及被充电负载的状态信息上报至车载终端和/或上层服务器以及接收车载终端和/或上层服务器的信息。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种充电系统，其特征在于，所述电能发生模块Ti为燃气轮机发电机组，所述储能模块Bi为蓄电池。
6.一种充电系统，包括两个以上并联的能量源Si，每个能量源Si包含一电能发生模块Ti和一能量管理系统EMSi，各能量源Si共用一储能模块B，其特征在于，所述充电系统还包括充电控制单元CHRG和HCU；
所述充电控制单元CHRG与待充电负载通讯用于确认外部待充电负载接入并获取负载需求相关信息；
所述HCU与各能量管理系统EMSi以及充电控制单元CHRG连接，用于获取由充电控制单元CHRG提供的待充电负载的功率需求Pload以及由EMSi提供的各能量源Si中每一个能量源Si的电能发生模块Ti的运行状态信息，并基于负载功率需求Pload及每一个能量源Si的电能发生模块Ti的运行状态信息，确定各能量源Si中每个能量源Si的输出功率PSi；
所述能量管理系统EMSi用于基于输出功率PSi确定充电电流ISi以及控制电能发生模块Ti的启停。
7.根据权利要求6所述的一种充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括汇流分配单元以及多个充电枪，每个充电枪连接一充电控制单元CHRG，各充电枪通过各自对应的汇流母排连接汇流分配单元，所述汇流分配单元包含数量与能量源Si数量相同的开关，所述开关用于选择将能量源Si的电能输出至多个汇流母排中的一个。
8.根据权利要求7所述的一种充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括DC/DC1模块，所述能量源Si还包括电子控制单元ECUi、DPCi模块、DC/DCi2模块，
所述DPCi模块连接电能发生模块Ti用于将电能发生模块Ti输出的交流电整流为直流电，同时也用于在电能发生模块Ti启动阶段托转电能发生模块Ti；
所述DC/DC1模块连接各能量源Si的DPC模块以及储能模块B，用于控制储能模块B为多个能量源Si的电能发生模块Ti提供启动电能；
所述DC/DCi2模块连接DPCi模块，用于基于能量管理系统EMSi的指令对外部待充电负载放电；
所述电子控制单元ECUi用于配合DPCi模块实现电能发生模块Ti输出功率的闭环控制。
9.根据权利要求6所述的一种充电系统，其特征在于，所述HCU还连接至车载终端和/或上层服务器，用于将汇总的所有能量源Si的状态信息及被充电负载的状态信息上报至车载终端和/或上层服务器以及接收车载终端和/或上层服务器的信息。
10.根据权利要求6-9任一项所述的一种充电系统，其特征在于，所述电能发生模块Ti为燃气轮机发电机组，所述储能模块B为蓄电池。
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