CN213973660U - 一种充电桩的功率调配单元及功率控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充电桩技术领域，特别涉及一种充电桩的功率调配单元及功率控制器，所述功率调配单元包括壳体，所述壳体内排列设置有若干输入接线端、若干接触器和至少四个汇流排，每一所述汇流排上设置输出接线端，形成至少两个充电端，每一充电端包括正输出极和负输出极，每一个充电端均可进行单独充电，且能够通过控制接触器的通断，实现不同数量的输入接线端及其对应的接触器输出端并联连接至汇流排，实现每个充电端充电功率的灵活调配，将组成该调配单元的所有电子器件集成在一个壳体中，使该功率调配单元能够整体组装后使用，结构简单、制备和使用方便，所述功率控制器能够实现不同充电功率的灵活调度，实现快速充电，满足不同功率调度需求。

Description

一种充电桩的功率调配单元及功率控制器

技术领域

本实用新型涉及充电桩技术领域，特别涉及一种充电桩的功率调配单元及功率控制器。

背景技术

随着电动汽车的广泛应用，以及其对快速充电的需求，目前多采用带有两个充电枪的大功率直流充电桩对电动汽车充电。该类直流充电桩一般采用多个充电电源模块分别并联至两个充电枪所对应的两路充电电路中的电气配置方式，一般由两个充电枪平分直流充电桩的总功率，为实现两路电路的充电功率调节，现有技术中通常在两路电路的正、负电路上并联调度开关，以实现充电枪输出功率的叠加，最终满足大功率快速充电的需求（如申请号：201822254190.6一种集成式直流输出模块及采用该直流输出模块的充电桩），其在只有一辆电动汽车且需要快速充电时，可通过调度开关将两路电路并联至其中一个充电枪，实现单枪满功率快速充电。

但是，上述功率调度结构，只能实现单个充电枪的最大功率充电，或，两个充电枪平分总功率同时充电的充电模式，不能实现两个充电枪充电功率的灵活调度，在用电高峰期电网容量不足时，不能实现两个充电枪充电功率的适应性调整，难以满足不同车辆同时快速充电的需求。

所以，目前亟需要一种技术方案，以解决现有充电桩不能实现多个充电枪充电功率的灵活调度的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有充电桩不能实现多个充电枪充电功率的灵活调度的技术问题，提供了一种充电桩的功率调配单元及功率控制器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种充电桩的功率调配单元，包括壳体，所述壳体内排列设置有若干输入接线端、若干接触器和至少四个汇流排，每一所述汇流排上设置输出接线端，形成至少两个充电端，每一所述充电端包括正输出极和负输出极，所述汇流排至少包括第一正汇流排、第二正汇流排、第一负汇流排、第二负汇流排，L个正输入接线端分别连接至L1个接触器、L2个接触器的输入端，L1个接触器的输出端直接或间接并联连接至第一正汇流排，L2个接触器的输出端直接或间接并联连接至第二正汇流排，L=L1=L2；M个负输入接线端分别连接至M1个接触器、M2个接触器的输入端，M1个接触器的输出端直接或间接并联连接至第一负汇流排，M2个接触器的输出端直接或间接并联连接至第二负汇流排，M=M1=M2。

本实用新型的一种充电桩的功率调配单元，通过采用多个输入接线端、接触器、汇流排和输出接线端依次电气连接组成多个充电端，每一所述充电端包括正输出极和负输出极，每一个充电端均可进行单独充电，且能够通过控制接触器的通断，实现对不同数量的输入接线端及其对应的接触器输出端并联连接至汇流排，实现每个充电端充电功率的灵活调配，同时，将组成该调配单元的所有电子器件集成在一个壳体中，使该功率调配单元能够整体组装后使用，结构简单、制备和使用方便。

作为本实用新型的优选方案，所述接触器的总数量为输入接线端的总数量的2倍；所述汇流排的总数量大于等于所述输出接线端的总数量。

作为本实用新型的优选方案，所述输出接线端的总数量为4。以形成两个充电端。

作为本实用新型的优选方案，所述L、L1、L2、M、M1、M2的数量均为8。 8个正输入接线端经8个接触器连接至第一正汇流排，同时还经8个接触器连接至第二正汇流排，8个负输入接线端分别经8接触器连接至第一负汇流排，同时还经8个接触器连接至第二负汇流排；形成正负8路输入，正负4路输出的两个充电端。

作为本实用新型的优选方案，所述L、L1、L2、M、M1、M2的数量均为6， 6个正输入接线端经6个接触器连接至第一正汇流排，同时还经6个接触器连接至第二正汇流排，6个负输入接线端分别经6接触器连接至第一负汇流排，同时还经6个接触器连接至第二负汇流排；形成正负6路输入，正负4路输出的两个充电端, 通过控制接触器的通断，能够调度不同数量的输入接线端电气连接至汇流排，进而控制汇流排上接入的功率大小，实现每路电路充电功率的灵活调度。

作为本实用新型的优选方案，所有所述接触器矩阵排列于所述壳体内，所有所述汇流排平行排列于所述壳体内。使多个接触器的接线端能够位于一条线上，方便通过一个汇流排实现并联连接。

作为本实用新型的优选方案，所述输入接线端和所述输出接线端为设有安装孔的铜排。减少人工配线工作量，方便实现调配单元的模块化制备和模块化使用，可根据实际情况，将所述输出接线端串联用于控制电路通断的通断开关。

作为本实用新型的优选方案，所述壳体的端部设置有输入端部件，所述输入端部件上设置有与所述输入接线端配合的进线孔，所述进线孔按一排排列分布或多排平行排列分布。

作为本实用新型的优选方案，所述壳体的侧面设置有输出端部件，所述输出端部件上设置有与所述输出接线端配合的通孔，所述壳体、输入端部件和输出端部件围合形成盒体结构，所述输入端部件和所述输出端部件均为绝缘材质结构件。

作为本实用新型的优选方案，所述壳体内设有用于控制各接触器通断状态的电路板，所述电路板设有通讯接线端，所述通讯接线端电气连接有通讯接口，所述通讯接口设置在所述壳体和/或输入端部件和/或输出端部件上。

作为本实用新型的优选方案，所述通讯接口为直插式接口。

一种充电桩的功率控制器，包括控制单元和上述任一所述的功率调配单元，所述控制单元的输入接口与所述功率调配单元的输出接线端电气连接，所述控制单元的输出接口电气连接至充电枪，所述功率调配单元的输入接线端电气连接至充电电源模块，所述功率调配单元的通讯接口电气连接至所述控制单元的控制模块。

本实用新型的一种充电桩的功率控制器，通过采用上述的功率调配单元，能够实现不同充电功率的灵活调度，实现快速充电，满足不同功率调度需求，同时，采用控制单元和功率调配单元单独制备后组合使用的结构，方便控制器的制备、使用和维护。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的一种充电桩的功率调配单元的有益效果是：

1、通过采用多个输入接线端、接触器、汇流排和输出接线端组成多个充电端，每一个充电端均可进行单独充电，且能够通过控制接触器的通断，实现对不同数量的输入接线端及其对应的接触器输出端并联连接至汇流排，实现每个充电端充电功率的灵活调配；

2、将组成该调配单元的所有电子器件集成在一个壳体中，使该功率调配单元能够整体组装后使用，结构简单、制备和使用方便；

本实用新型的一种充电桩的功率控制器的有益效果是：

1、通过采用上述的功率调配单元，能够实现不同充电功率的灵活调度，实现快速充电，满足不同功率调度需求；

2、采用控制单元和功率调配单元单独制备后组合使用的结构，方便控制器的制备、使用和维护。

附图说明

图1是实施例1的一种充电桩的功率调配单元的外形结构示意图；

图2是实施例1的一种充电桩的功率调配单元的组装结构示意图；

图3是实施例1的一种充电桩的功率调配单元的内部结构示意图；

图4是实施例1的一种充电桩的功率调配单元的内部器件连接示意图；

图5是实施例2中所述控制单元的结构示意图；

图6是实施例2的一种充电桩的功率控制器的组装结构示意图；

图7是实施例2的一种充电桩的功率控制器的外形结构示意图；

图标：1-壳体，2-输入接线端，3-接触器，4-汇流排，41-第一正汇流排，42-第二正汇流排，43-第一负汇流排，44-第二负汇流排，5-输出接线端，51-安装孔，6-输入端部件，61-进线孔，7-输出端部件，71-通孔，8-电路板，9-通讯接口，10-控制单元，101-输入接口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种充电桩的功率调配单元，包括壳体1，所述壳体1内排列设置有若干输入接线端2、若干接触器3和至少四个汇流排4，所述接触器3的输入端电气连接所述输入接线端2，输出端电气连接所述汇流排4，每一所述汇流排4上设置输出接线端5，形成至少两个充电端，每一所述充电端包括正输出极和负输出极。

如图1-7所示，本实施例以所述汇流排4包括第一正汇流排41、第二正汇流排42、第一负汇流排43、第二负汇流排44，形成两个充电端为例，具体说明该功率调配单元的结构和工作原理：

当所述输入接线端2的总数量为16个，所述接触器3的总数量为32个，所述输入接线端2包括8个正输入接线端和8个负输入接线端，8个接触器3的输出端并联连接至第一正汇流排41，8个接触器3的输出端并联连接至第二正汇流排42，8个接触器3的输出端并联连接至第一负汇流排43，8个接触器3的输出端并联连接至第二负汇流排44，4个所述输出接线端5包括第一正输出接线端、第二正输出接线端、第一负输出接线端和第二负输出接线端，所述第一正汇流排41、第二正汇流排42分别连接至第一正输出接线端、第二正输出接线端，所述第一负汇流排43、第二负汇流排44分别连接至第一负输出接线端、第二负输出接线端，最终形成两个充电端，每个充电端均可连接一把充电枪，在需要调度充电功率时，只需控制各接触器3的通断，改变不同数量的输入接线端2连接至汇流排4，即可实现每路电路功率的灵活调配。

具体的，当控制接触器3接通将16个输入接线端2全部接通至第一正汇流排41、第一负汇流排43或第二正汇流排42、第二负汇流排44时，第一正汇流排41和第一负汇流排43组成一路满功率输出电路，或者是第二正汇流排42和第二负汇流排44组成一路满功率输出电路；

当控制接触器3接通将6个正极输入接线端2全部接通至第一正汇流排41，将6个负极输入接线端2全部接通至第一负汇流排41，将剩下的2个正极输入接线端2全部接通至第二正汇流排42，2个负极输入接线端2全部接通至第二负汇流排43，此时从第一正汇流排41、第一负汇流排43输出的功率为总功率的75%，从第二正汇流排42、第二负汇流排44输出的功率为总功率的25%。

同理，当控制接触器3接通将3个正极输入接线端2全部接通至第一正汇流排41，将3个负极输入接线端2全部接通至第一负汇流排42，将剩下的5个正极输入接线端2全部接通至第二正汇流排42，5个负极输入接线端2全部接通至第二负汇流排44，此时从第一正汇流排41、第一负汇流排输出43的功率为总功率的37.5%，从第二正汇流排42、第二负汇流排44输出的功率为总功率的62.5%。

同理，当控制接触器接通将4个正极输入接线端2全部接通至第一正汇流排41，将4个负极输入接线端2全部接通至第一负汇流排41，将剩下的4个正极输入接线端2全部接通至第二正汇流排42，4个负极输入接线端2全部接通至第二负汇流排44，此时从第一正汇流排41、第一负汇流排43输出的功率为总功率的50%，从第二正汇流排42、第二负汇流排44输出的功率为总功率的50%。

本实施例的一种充电桩的功率调配单元，输入接线端2、接触器3、汇流排4、输出接线端5均集成在一个壳体1中，所述壳体1为钣金折弯结构件，包括底板和侧板，所有所述接触器3按组平行布置于所述壳体1上，使多个接触器3的接线端能够位于一条直线上，方便通过一个汇流排4实现并联连接，所述输入接线端2和所述输出接线端5为设有安装孔51的铜排，能够与汇流排4较容易的连接，所述输出接线端5串联有用于控制电路通断的通断开关，优选所述通断开关为接触器，所述壳体1顶端设置有输入端部件6，所述输入端部件6为绝缘材质结构件，所述输入端部件6上设置有与所述输入接线端2配合的进线孔61，本实施例中，所述输入端部件6上设置两排进线孔61，每一排设置8个进线孔61，所述壳体1侧面设置输出端部件7，所述输出端部件7为绝缘板，所述输出端部件7上设置与输出接线端5配合的通孔71，所述输出端部件7覆盖在所述壳体1的开口侧，使所述壳体1、输入端部件6和输出端部件7围合形成封闭状态的功率调配单元，形成模块化的功率调配单元，方便该功率调配单元的制备、使用和维护。

优选的，所述壳体1内设有用于控制各接触器3通断状态的电路板，所述电路板设有通讯接线端，所述通讯接线端电气连接有通讯接口9，所述通讯接口9设置在所述输入端部件6上，所述通讯接口9为直插式接口。

优选的，所述汇流排4与所述接触器3的接线端子之间设置有绝缘板。

实施例2

如图1-7所示，一种充电桩的功率控制器，包括控制单元10和实施例1的功率调配单元，所述控制单元10的输入接口101与所述功率调配单元的输出接线端5电气连接，所述控制单元10的输出接口电气连接至充电枪，所述功率调配单元的输入接线端2电气连接至充电电源模块，所述功率调配单元的通讯接口9电气连接至所述控制单元10的控制模块。

本实施例的一种充电桩的功率控制器，所述控制单元10包括外壳、控制模块和至少两条充电电路，每条充电电路包括输入接口、输出接口以及串联于两者之间的分流器或熔断器，两条充电电路的正极与正极、负极与负极之间设有调度开关，所述功率调配单元的输入接线端2电气连接至充电电源模块，输出接线端5电气连接至所述输入接口101，所述功率调配单元的通讯接口9电气连接至所述控制模块，所述控制模块用于控制所述功率调配单元中接触器3的通断，并控制调度开关实现控制单元10中不同充电电路输出功率的调度，所述控制模块至少包括常规直流充电桩的控制主板、电能检测单元、绝缘监测单元、BMS电源单元。

具体的，本实施例的功率调配单元的输出接线端5直接连接至控制单元10的输入接口101，功率调配单元的各接触器3通过控制线路连接至控制单元10，通过控制接触器3的通断实现电路中不同的充电功率输送，再结合控制调度开关的通断实现不同充电电路中不同充电功率的输出，最终实现对充电桩充电功率的灵活调度。

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

Claims (9)

1.一种充电桩的功率调配单元，其特征在于，包括壳体（1），所述壳体（1）内排列设置有若干输入接线端（2）、若干接触器（3）和至少四个汇流排（4），每一所述汇流排（4）上设置输出接线端（5），形成至少两个充电端，每一所述充电端包括正输出极和负输出极，所述汇流排（4）至少包括第一正汇流排（41）、第二正汇流排（42）、第一负汇流排（43）、第二负汇流排（44），L个正输入接线端分别连接至L1个接触器（3）、L2个接触器（3）的输入端，L1个接触器（3）的输出端直接或间接并联连接至第一正汇流排（41），L2个接触器（3）的输出端直接或间接并联连接至第二正汇流排（42），L=L1=L2；M个负输入接线端分别连接至M1个接触器（3）、M2个接触器（3）的输入端，M1个接触器（3）的输出端直接或间接并联连接至第一负汇流排（43），M2个接触器（3）的输出端直接或间接并联连接至第二负汇流排（44），M=M1=M2。

2.如权利要求1所述的一种充电桩的功率调配单元，其特征在于，所述L、L1、L2、M、M1、M2的数量均为8。

3.如权利要求1所述的一种充电桩的功率调配单元，其特征在于，所述L、L1、L2、M、M1、M2的数量均为6。

4.如权利要求1-3任意一项所述的一种充电桩的功率调配单元，其特征在于，所有所述接触器（3）矩阵排列于所述壳体（1）内，所有所述汇流排（4）平行排列于所述壳体（1）内。

5.如权利要求4所述的一种充电桩的功率调配单元，其特征在于，所述输入接线端（2）和所述输出接线端（5）为设有安装孔（51）的铜排。

6.如权利要求5所述的一种充电桩的功率调配单元，其特征在于，所述壳体（1）的端部设置有输入端部件（6），所述输入端部件（6）上设置有与所述输入接线端（2）配合的进线孔（61），所述进线孔（61）按一排排列分布或多排平行排列分布。

7.如权利要求6所述的一种充电桩的功率调配单元，其特征在于，所述壳体（1）的侧面设置有输出端部件（7），所述输出端部件（7）上设置有与所述输出接线端（5）配合的通孔，所述壳体（1）、输入端部件（6）和输出端部件（7）围合形成盒体结构，所述输入端部件（6）和所述输出端部件（7）均为绝缘材质结构件。

8.如权利要求7所述的一种充电桩的功率调配单元，其特征在于，所述壳体（1）内设有用于控制各接触器（3）通断状态的电路板（8），所述电路板（8）设有通讯接线端，所述通讯接线端电气连接有通讯接口（9），所述通讯接口（9）设置在所述壳体（1）和/或输入端部件（6）和/或输出端部件（7）上。

9.一种充电桩的功率控制器，其特征在于，包括控制单元（10）和权利要求1-8任意一项所述的功率调配单元，所述控制单元（10）的输入接口（101）与所述功率调配单元的输出接线端（5）电气连接，所述控制单元（10）的输出接口电气连接至充电枪，所述功率调配单元的输入接线端（2）电气连接至充电电源模块，所述功率调配单元的通讯接口（9）电气连接至所述控制单元（10）的控制模块。

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