CN212604600U - 用于充电桩的电源模块功率分配系统 - Google Patents

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李雪强
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Abstract

本实用新型揭示了用于充电桩的电源模块功率分配系统，包括控制器、若干组电源模块和两个充电枪，若干组电源模块的输出端相连通，并且连通路径两端的两个电源模块的输出端分别与两个充电枪的接电端一一对应相连，任意相邻两组电源模块的连通路径上、及任意充电枪的接电端上设置有开关模块，控制器与任意开关模块相通讯连接。本实用新型采用电源模块输出端连通的方式相较传统矩阵并联，具备开关模块用量少的特点，降低系统成本，布线更简洁。具备梯度式分布电源模块，能满足较小功率上电与较大额定输出功率需求，尤其是在电源模块数量受限制的情况下，能最大化满足上电安全和充电效率需求。整体设计简洁，易于输出功率控制，具备较大地成本优势。

Description

用于充电桩的电源模块功率分配系统
技术领域
本实用新型涉及用于充电桩的电源模块功率分配系统，属于电源模块切换的技术领域。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
电动汽车一般采用多组锂电池连通实现供电，具备汽车电源管理模块BMS，一般情况下，电瓶充电呈曲线状态，即初始充电功率逐渐增大至平稳后维持较大功率持续充电，在临近充满时充电功率会逐渐减小，目前充电桩是采用多组电源模块，如图3所示，通过矩阵方式进行开关模块设置，一般情况下为双枪，因此需要采用较多地开关模块来实现功率切换，而开关模块价格较为昂贵，增加了充电桩的成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统功率分配系统中采用多组电源模块矩阵式并联方式提供功率切换造成成本较高的问题，提出用于充电桩的电源模块功率分配系统。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
用于充电桩的电源模块功率分配系统，包括控制器、若干组电源模块和两个充电枪，若干组所述电源模块的输出端相连通，并且连通路径两端的两个所述电源模块的输出端分别与两个充电枪的接电端一一对应相连，任意相邻两组所述电源模块的连通路径上、及任意所述充电枪的接电端上设置有开关模块，
所述控制器与任意所述开关模块相通讯连接。
优选地，包括沿连通方向依次设置的第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、第四电源模块、及第五电源模块，
其中，第三电源模块的额定输出功率大于或等于所述第二电源模块的额定输出功率，所述第二电源模块的额定输出功率大于所述第一电源模块，
第三电源模块的额定输出功率大于或等于所述第四电源模块的额定输出功率，所述第四电源模块的额定输出功率大于所述第五电源模块。
优选地，所述第二电源模块的额定输出功率与所述第四电源模块的额定输出功率相一致，所述第一电源模块的额定输出功率与所述第五电源模块的额定输出功率相一致，
所述第三电源模块的额定输出功率为第二电源模块的两倍，所述第二电源模块的额定输出功率为第一电源模块的额定输出功率的两倍。
优选地，所述控制器内设有远传模块，所述远传模块与外部监控设备相通讯连接。
本实用新型的有益效果主要体现在：
1.采用电源模块输出端连通的方式相较传统矩阵并联，具备开关模块用量少的特点，降低系统成本，布线更简洁。
2.具备梯度式分布电源模块，能满足较小功率上电与较大额定输出功率需求，尤其是在电源模块数量受限制的情况下，能最大化满足上电安全和充电效率需求。
3.整体设计简洁，易于输出功率控制，具备较大地成本优势。
附图说明
图1是本实用新型用于充电桩的电源模块功率分配系统的结构示意图。
图2是本实用新型用于充电桩的电源模块功率分配系统的优选实施例结构示意图。
图3是现有技术中电源模块功率分配系统的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供用于充电桩的电源模块功率分配系统。以下结合附图对本实用新型技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。
用于充电桩的电源模块功率分配系统，如图1和图2所示，包括控制器1、若干组电源模块2和两个充电枪3。
若干组电源模块2的输出端相连通，并且连通路径两端的两个电源模块2的输出端分别与两个充电枪3的接电端一一对应相连，任意相邻两组电源模块2的连通路径上、及任意充电枪3的接电端上设置有开关模块4，控制器1与任意开关模块4相通讯连接。
具体地实现过程及原理说明：
通过充电枪3的接电端上的开关模块4控制进行充电枪3的选择，而电源模块2通过连通线路进行并线输出，通过相邻电源模块2之间的开关模块4实现功率调节。需要说明的是，电源模块2的输出端为单向供给，其内设有反流保护设计，该反流保护属于现有技术。
具体地，当使用其中一个充电枪3时，首先通过控制该充电枪3的开关模块4通路，然后按照该充电枪3所连接电源模块2的连通路径，依次进行连通路径上的开关模块4通路，从而实现输出功率的逐渐增大，当快充电结束时，按照反向路径依次关闭开关模块4实现输出功率的逐渐减小。
当两个充电枪3同时使用时，连通路径上存在至少一个断路的开关模块4，这样多个电源模块2能分组使用，满足实际充电需求，如此能减少开关模块4的数量。
更细化地说明，电源模块2的输出端为正极输出，其连通为一路与两个充电枪分别连接，而电源模块2的负极端可连通且与两个充电枪分别连接，而通过控制器1进行对若干个开关模块4的控制属于现有技术，在此不再赘述。
在一个优选实施例中，如图2所示，电源模块的负极端与输出端采用相似设计，其在相邻电源模块2的负极端连通路径上亦设有开关模块4，如此设计更安全可靠。
在一个具体实施例中，如图1所示，包括沿连通方向依次设置的第一电源模块21、第二电源模块22、第三电源模块23、第四电源模块24、及第五电源模块25，其中，第三电源模块的额定输出功率大于或等于所述第二电源模块的额定输出功率，第二电源模块的额定输出功率大于第一电源模块，第三电源模块的额定输出功率大于或等于所述第四电源模块的额定输出功率，第四电源模块的额定输出功率大于第五电源模块。
即存在单向供给功率梯度变化，在刚上电时采用较小的第一电源模块或第五电源模块进行上电预热，待预热后进行功率梯度增大地供电方式，如此复合充电保护原理，对电源起到上电保护的作用。
在一个具体实施例中，第二电源模块22的额定输出功率与第四电源模块24的额定输出功率相一致，第一电源模块21的额定输出功率与第五电源模块25的额定输出功率相一致，第三电源模块23的额定输出功率为第二电源模块22的两倍，第二电源模块22的额定输出功率为第一电源模块21的额定输出功率的两倍。
如此设计，在电源模块22数量有限地前提条件下，满足接电功率较小、与较大额定输出功率输出的需求，更符合电瓶充电储能曲线，延长了电瓶使用寿命。
在一个具体实施例中，控制器1内设有远传模块5，远传模块5与外部监控设备相通讯连接。具体地说明，通过远传模块5能连接外部监控设备，实时对充电桩监控，当出现某功率输出无效时，能实时报警。
通过以上描述可以发现，本实用新型用于充电桩的电源模块功率分配系统，采用电源模块输出端连通的方式相较传统矩阵并联，具备开关模块用量少的特点，降低系统成本，布线更简洁。具备梯度式分布电源模块，能满足较小功率上电与较大额定输出功率需求，尤其是在电源模块数量受限制的情况下，能最大化满足上电安全和充电效率需求。整体设计简洁，易于输出功率控制，具备较大地成本优势。
以上对本实用新型的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本实用新型的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本实用新型的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于充电桩的电源模块功率分配系统，包括控制器、若干组电源模块和两个充电枪，其特征在于：
若干组所述电源模块的输出端相连通，并且连通路径两端的两个所述电源模块的输出端分别与两个充电枪的接电端一一对应相连，任意相邻两组所述电源模块的连通路径上、及任意所述充电枪的接电端上设置有开关模块，
所述控制器与任意所述开关模块相通讯连接。
2.根据权利要求1所述用于充电桩的电源模块功率分配系统，其特征在于：
包括沿连通方向依次设置的第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、第四电源模块、及第五电源模块，
其中，第三电源模块的额定输出功率大于或等于所述第二电源模块的额定输出功率，所述第二电源模块的额定输出功率大于所述第一电源模块，
第三电源模块的额定输出功率大于或等于所述第四电源模块的额定输出功率，所述第四电源模块的额定输出功率大于所述第五电源模块。
3.根据权利要求2所述用于充电桩的电源模块功率分配系统，其特征在于：
所述第二电源模块的额定输出功率与所述第四电源模块的额定输出功率相一致，所述第一电源模块的额定输出功率与所述第五电源模块的额定输出功率相一致，
所述第三电源模块的额定输出功率为第二电源模块的两倍，所述第二电源模块的额定输出功率为第一电源模块的额定输出功率的两倍。
4.根据权利要求1所述用于充电桩的电源模块功率分配系统，其特征在于：
所述控制器内设有远传模块，所述远传模块与外部监控设备相通讯连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113511092A (zh) * 2021-07-14 2021-10-19 福建星云电子股份有限公司 一种链式功率自分配充电桩及控制方法

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