CN212447153U - 充电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种充电柜，用于车辆充电，包括：电能输入模块，用于连接供电车辆；电能输出模块，用于连接充电车辆；电能转化模块，与电能输入模块和电能输出模块分别连接，电能转化模块用于将供电车辆的电能转化为充电车辆能够接收的电能；控制模块，与电能转化模块连接，控制模块用于检测充电柜的状态，还用于根据充电柜的状态控制充电柜的运行；其中，电能转化模块包括多个直流‑直流充电模块。通过本实用新型的技术方案，有效地扩大了充电柜的使用范围，尤其可以应用在电动商用车之间的车对车充电，还提升了充电柜使用的便利性和安全性。

Description

充电柜

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种充电柜。

背景技术

现有V2V(Vehicle to Vehicle，车对车互充)充电技术在新能源乘用车上应用较多，在新能源商用车上没有应用。

现有的V2V充电装置由于均是针对乘用车开发，功率小，且输入电源需求为交流电源，或者输入电源需求为直流电源，但小于等于450V，不适用于新能源商用车。

实用新型内容

本实用新型旨在至少改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种充电柜。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种充电柜，用于车辆充电，包括：电能输入模块，用于连接供电车辆；电能输出模块，用于连接充电车辆；电能转化模块，电能转化模块的一端与电能输入模块连接，电能转化模块的一端与电能输出模块连接，电能转化模块用于将供电车辆的电能转化为充电车辆能够接收的电能；控制模块，与电能输入模块、电能输出模块、电能转化模块分别连接，控制模块用于检测充电柜的状态，还用于根据充电柜的状态，控制充电柜的运行；其中，电能转化模块包括多个直流-直流充电模块。

在该技术方案中，通过设置多个直流-直流充电模块，可以直接连接两个电动车辆，即利用一个电动车辆为另一个电动车辆充电，使用方便，且多个直流-直流充电模块，有利于提升充电柜整体的功率，从而满足新能源商用车的充电需求；另外，多个直流-直流充电模块的设置，还可以减少因为一个直流-直流充电模块损坏而导致整个充电柜无法使用的情况，提升了充电柜使用的便利性。

在上述技术方案中，直流-直流充电模块均为宽电压充电模块。

在上述技术方案中，电能转化模块还包括：第一开关电源，与电能输入模块连接，第一开关电源用于将供电车辆的高压直流电转化为低压直流电，第一开关电源还用于为控制模块供电。

在上述技术方案中，电能转化模块还包括：第二开关电源，与电能输入模块连接，第二开关电源用于将供电车辆的高压直流电转化为低压直流电，并为充电车辆的辅助电源和供电车辆的辅助电源供电。

在上述任一项技术方案中，电能输入模块包括：第一充电枪、输入熔断器、第一直流接触器和第二直流接触器，第一直流接触器的一端与第一充电枪连接，第一直流接触器的另一端与输入熔断器连接，输入熔断器还与电能转化模块连接；第二直流接触器的一端与第一充电枪连接，第二直流接触器的另一端与电能转化模块连接。

在上述技术方案中，电能输出模块包括：第二充电枪、输出熔断器、第三直流接触器和第四直流接触器，第三直流接触器的一端与第二充电枪连接，第三直流接触器的另一端与输出熔断器连接，输出熔断器还与电能转化模块连接；第四直流接触器的一端与第二充电枪连接，第四直流接触器的另一端与电能转化模块连接。

在上述技术方案中，控制模块包括：检测器，用于检测电能输入模块的输入电流和/或输入电压和/或第一直流接触器和/或第二直流接触器的状态，检测器还用于检测电能输出模块的输出电流和/或输出电压和/或第三直流接触器和/或第四直流接触器的状态。

在上述技术方案中，控制模块还包括：控制器，与检测器连接，控制器用于根据检测器的检测结果，控制充电柜的运行。

在上述技术方案中，控制模块还包括：供电装置，与控制器连接并为控制器和检测器供电，第一开关电源还用于为供电装置充电。

在上述技术方案中，控制模块还包括：显示器，与控制器连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的充电柜的工作原理示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的充电柜的电路结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的电能输入模块的电路结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的电能转化模块的电路结构示意图；

图5是本实用新型的一个实施例的控制模块的电路结构示意图；

图6是本实用新型的一个实施例的电能输出模块的电路结构示意图。

其中，图1至图6中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10电能输入模块，100第一充电枪，102输入熔断器，104第一直流接触器，106第二直流接触器，12电能输出模块，120第二充电枪，122输出熔断器，124第三直流接触器，126第四直流接触器，14电能转化模块，140直流-直流充电模块，142第一开关电源，144第二开关电源，16控制模块，160控制器，162检测器，164锂电池，166显示器，200直流接触器，206电动汽车。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6描述本实用新型的一些实施例。

如图1和图2所示，根据本实用新型提出的一个实施例的充电柜，用于车辆充电，包括：电能输入模块10，用于连接供电车辆；电能输出模块12，用于连接充电车辆；电能转化模块14，电能转化模块14的一端与电能输入模块10连接，电能转化模块14的另一端与电能输出模块12连接，电能转化模块14用于将供电车辆的电能转化为充电车辆能够接收的电能；控制模块16，与电能输入模块10、电能输出模块12、电能转化模块14连接，控制模块16用于检测充电柜的状态，还用于根据充电柜的状态，控制充电柜的运行；其中，电能转化模块14包括多个直流-直流充电模块140。

在该实施例中，通过设置多个直流-直流充电模块140，使充电柜可以直接连接两个电动车辆，即利用一个电动车辆为另一个电动车辆充电，使用方便，且多个直流-直流充电模块140，有利于提升充电柜整体的功率，从而满足新能源商用车的充电需求；另外，多个直流-直流充电模块140的设置，还可以减少因为一个直流-直流充电模块140损坏而导致整个充电柜无法使用的情况，提升了充电柜使用的便利性。

在上述实施例中，直流-直流充电模块140均为宽电压充电模块，适用场景广，使充电柜能够应用于多种电动车辆，例如电动搅拌车、电动自卸车、电动铲车、电动公交车等多种车辆，且不同的电动车辆之间也可以进行充电，大幅提升了充电柜使用的便利性。

如图4所示，在上述实施例中，电能转化模块14还包括：第一开关电源142，与电能输入模块10连接，第一开关电源142用于将供电车辆的高压直流电转化为12V的低压直流电，第一开关电源142还用于为控制模块16供电。

在该实施例中，通过设置第一开关电源142独立地为控制模块16供电，无须外接电源，提升充电柜使用的便利性，第一开关电源142与电能输入模块10连接，有利于将供电车辆的高压直流电转化为12V的低压直流电，以便为控制模块16提供低压电。

在上述实施例中，电能转化模块14还包括：第二开关电源144，与电能输入模块10连接，有利于将供电车辆的高压直流电转化为12V的低压直流电，从而可以为充电车辆的辅助电源和供电车辆的辅助电源提供低压直流电；另外，第二开关电源144为充电车辆的辅助电源和供电车辆的辅助电源供电，且第一开关电源142和第二开关电源144各自独立工作，互不影响，有利于提升充电柜工作的稳定性和可靠性。

如图3所示，在上述任一项实施例中，电能输入模块10包括：第一充电枪100、输入熔断器102、第一直流接触器104和第二直流接触器106，第一直流接触器104的一端与第一充电枪100连接，第一直流接触器104的另一端与输入熔断器102连接，输入熔断器102还与电能转化模块14连接；第二直流接触器106的一端与第一充电枪100连接，第二直流接触器106的另一端与电能转化模块14连接。

在该实施例中，通过设置第一充电枪100，便于连接供电车辆；通过设置输入熔断器102，在电流过大时，可以通过熔断对电路上的各个部件进行保护；通过设置第一直流接触器104和第二直流接触器106，使电能输入模块10能够通过两个直流接触器的闭合而向电能输入模块10输入电能；通过两个直流接触器的断开而切断电能的输入。

如图6所示，在上述任一项实施例中，电能输出模块12包括：第二充电枪120、输出熔断器122、第三直流接触器124和第四直流接触器126，第三直流接触器124的一端与第二充电枪120连接，第三直流接触器124的另一端与输出熔断器122连接，输出熔断器122还与电能转化模块14连接；第四直流接触器126的一端与第二充电枪120连接，第四直流接触器126的另一端与电能转化模块14连接。

在该实施例中，通过设置第二充电枪120，便于连接充电车辆；通过设置输出熔断器122，在电流过大时，可以通过熔断对电路上的各个部件进行保护；通过设置第三直流接触器124和第四直流接触器126，使电能输出模块12能够通过两个直流接触器的闭合而将电能转化模块14转化出的电能向充电车辆输出；通过两个直流接触器的断开而切断电能的输出。

如图5所示，在上述实施例中，控制模块16包括：检测器162，用于检测电能输入模块10的输入电流和/或输入电压和/或第一直流接触器104和/或第二直流接触器106的状态，检测器162还用于检测电能输出模块12的输出电流和/或输出电压和/或第三直流接触器124和/或第四直流接触器126的状态。

在该实施例中，通过设置检测器162检测输入、输出的电流、电压以及检测各直流接触器的状态等，有利于全面的掌握充电柜的具体状况，及时发现安全隐患，提升充电柜使用的安全性；其中，直流接触器的状态是指各直流接触器的启闭状态。

在上述实施例中，控制模块16还包括：控制器160，与检测器162连接，控制器160用于根据检测器162的检测结果，控制充电柜的运行，这样便于针对检测结果，采取相应的控制措施，减少或消除安全隐患，并在没有安全隐患时，及时执行充电工作，提升工作效率，还有利于提升充电柜工作的自动化程度。

在上述实施例中，控制模块16还包括：供电装置，与控制器160连接并为控制器160和检测器162供电；供电装置还接受第一开关电源142的充电，这样采用内置的供电装置为控制器160和检测器162供电，不需要外接电源，提升了充电柜使用的便利性，且供电装置还能够接受第一开关电源142的充电补充，进一步地提升了充电柜使用的便利性。

在一些实施例中，供电装置为锂电池164、铅酸电池或镍铬电池中的任意一种。

在上述实施例中，控制模块16还包括：显示器166，与控制器160连接，以便于通过显示器166直观地显示检测结果和/或充电柜的充电状态等，提升了充电柜使用的便利性。

根据本申请提出的一个具体实施例的充电柜，用于车对车充电；充电柜采用宽电压直流电源输入，通过两个20kW的直流-直流充电模块140进行电能转化，实现40kW功率的宽电压范围的电能输出，并内置锂电池164用作辅助电源。

可以理解，直流-直流充电模块140的功率并不仅限于20KW，例如可以是0KW-40KW中的任意一种功率。

为了实现上述技术目的，本具体实施例的设计方案是，提供一种车对车的充电柜，包括电能输入模块10、电能转化模块14、控制模块16、电能输出模块12。

本具体实施例的充电柜，其电能输入模块10包括第一充电枪100、输入熔断器102、第一直流接触器104、第二直流接触器106。

本具体实施例的充电柜，其电能转化模块14包括两个20kW的高压充电模块，两个高压充电模块均为直流-直流充电模块140；电能转化模块14还包括第一开关电源142和第二开关电源144，第一开关电源142是低压充电模块，用于给充电柜内部的控制器160供电，还用于给锂电池164充电，第二开关电源144用于给充电车辆和供电车辆的整车需求的辅助电源供电。

本具体实施例的充电柜，其控制模块16包括控制器160、检测器162、锂电池164、显示器166等。

本具体实施例的充电柜，其电能输入模块10包括第二充电枪120、输出熔断器122、第三直流接触器124、第四直流接触器126。

具体实施方式如下：

如图1所示，本具体实施例的充电柜主要包括第一充电枪100、第二充电枪120、输入熔断器102、输出熔断器122、直流接触器200、直流-直流充电模块140、第一开关电源142、第二开关电源144、锂电池164、控制器160、检测器162、显示器166等；其中，直流接触器200的数量为多个，例如在输入端，设有第一直流接触器104和第二直流接触器106；在输出端，设有第三直流接触器124和第四直流接触器126；在图1中，为表达的简洁性，输入端和输出端各自仅示出了一个直流接触器200；直流-直流充电模块140的数量也为多个；第一充电枪100与一个待供电的电动汽车206连接，第二充电枪120与一个待充电的电动汽车206连接。

具体地，如图2所示，本具体实施例包括电能输入模块10、电能转化模块14、控制模块16、电能输出模块12。

如图3所示，本具体实施例的电能输入模块10，包括第一充电枪100、输入熔断器102、第一直流接触器104、第二直流接触器106。

如图4所示，本具体实施例的电能转化模块14，包括两个直流-直流充电模块140、第一开关电源142、第二开关电源144。

如图5所示，本具体实施例的控制模块16，包括控制器160、检测器162、锂电池164和显示器166。

如图6所示，本具体实施例的电能输出模块12，包括第二充电枪120、输出熔断器122、第三直流接触器124、第四直流接触器126。

本具体实施例的优点如下：

使用两个直流-直流充电模块，功率更大；选用宽输入电压范围的直流-直流充电模块，适用场景广，电动搅拌车、电动自卸车等工程机械车辆，电动公交车等商用车，以及电动乘用车等均适用；内置12V锂电池，使用时无需外接低压电源；使用两个开关电源分别给控制器以及整车辅助电源供电，使充电柜的低压电源和整车低压辅助电源互不影响；内置检测器，检测车对车充电柜的输入端的电压电流、输出端的电压电流、各个直流接触器的状态，并将检测到的信息通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线信号传输给控制器，由控制器进行判断和处理，提高高压安全性；另外，本具体实施例的充电柜，取消了绝缘板，取消后可减少部件，简化结构，降低成本；充电时可由车辆自身进行绝缘检测。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，通过本实用新型的技术方案，有效地扩大了充电柜的使用范围，尤其可以应用在电动商用车之间的车对车充电，还提升了充电柜使用的便利性和安全性。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电柜，用于车辆充电，其特征在于，包括：

电能输入模块(10)，用于连接供电车辆；

电能输出模块(12)，用于连接充电车辆；

电能转化模块(14)，所述电能转化模块(14)的一端与所述电能输入模块(10)连接，所述电能转化模块(14)的另一端与所述电能输出模块(12)连接，所述电能转化模块(14)用于将所述供电车辆的电能转化为所述充电车辆能够接收的电能；

控制模块(16)，与所述电能输入模块(10)、所述电能输出模块(12)、所述电能转化模块(14)分别连接，所述控制模块(16)用于检测所述充电柜的状态，还用于根据所述充电柜的状态，控制所述充电柜的运行；

其中，所述电能转化模块(14)包括多个直流-直流充电模块(140)。

2.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，

所述直流-直流充电模块(140)均为宽电压充电模块。

3.根据权利要求2所述的充电柜，其特征在于，

所述电能转化模块(14)还包括：第一开关电源(142)，与所述电能输入模块(10)连接，所述第一开关电源(142)用于将所述供电车辆的高压直流电转化为低压直流电，所述第一开关电源(142)还用于为所述控制模块(16)供电。

4.根据权利要求3所述的充电柜，其特征在于，

所述电能转化模块(14)还包括：第二开关电源(144)，与所述电能输入模块(10)连接，所述第二开关电源(144)用于将所述供电车辆的高压直流电转化为低压直流电，并为所述充电车辆的辅助电源和供电车辆的辅助电源供电。

5.根据权利要求3或4所述的充电柜，其特征在于，

所述电能输入模块(10)包括：第一充电枪(100)、输入熔断器(102)、第一直流接触器(104)和第二直流接触器(106)，所述第一直流接触器(104)的一端与所述第一充电枪(100)连接，所述第一直流接触器(104)的另一端与所述输入熔断器(102)连接，所述输入熔断器(102)还与所述电能转化模块(14)连接；

所述第二直流接触器(106)的一端与所述第一充电枪(100)连接，所述第二直流接触器(106)的另一端与所述电能转化模块(14)连接。

6.根据权利要求5所述的充电柜，其特征在于，

所述电能输出模块(12)包括：第二充电枪(120)、输出熔断器(122)、第三直流接触器(124)和第四直流接触器(126)，所述第三直流接触器(124)的一端与所述第二充电枪(120)连接，所述第三直流接触器(124)的另一端与所述输出熔断器(122)连接，所述输出熔断器(122)还与所述电能转化模块(14)连接；

所述第四直流接触器(126)的一端与所述第二充电枪(120)连接，所述第四直流接触器(126)的另一端与所述电能转化模块(14)连接。

7.根据权利要求6所述的充电柜，其特征在于，

所述控制模块(16)包括：检测器(162)，用于检测所述电能输入模块(10)的输入电流和/或输入电压和/或所述第一直流接触器(104)和/或所述第二直流接触器(106)的状态，所述检测器(162)还用于检测所述电能输出模块(12)的输出电流和/或输出电压和/或所述第三直流接触器(124)和/或所述第四直流接触器(126)的状态。

8.根据权利要求7所述的充电柜，其特征在于，

所述控制模块(16)还包括：控制器(160)，与所述检测器(162)连接，所述控制器(160)用于根据所述检测器(162)的检测结果，控制所述充电柜的运行。

9.根据权利要求8所述的充电柜，其特征在于，

所述控制模块(16)还包括：供电装置，与所述控制器(160)连接并为所述控制器(160)和所述检测器(162)供电，所述第一开关电源(142)还用于为所述供电装置充电。

10.根据权利要求8所述的充电柜，其特征在于，

所述控制模块(16)还包括：显示器(166)，与所述控制器(160)连接。

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