CN216146119U

CN216146119U - 双向充电系统

Info

Publication number: CN216146119U
Application number: CN202121744065.9U
Authority: CN
Inventors: 李名凯; 段建华; 杨志; 赵文江
Original assignee: Guochuang Mobile Energy Innovation Center Jiangsu Co Ltd
Current assignee: Guochuang Mobile Energy Innovation Center Jiangsu Co Ltd
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2031-07-28

Abstract

本实用新型提供一种双向充电系统，包括双向交流电路、双向直流电路、电源模块、直流开关、控制模块和启动电源，其中，双向交流电路的一端设置为交流端口；双向直流电路的一端设置为直流端口；电源模块分别与双向交流电路的另一端和双向直流电路的另一端相连；直流开关设置在双向直流电路中，用以控制双向直流电路的通断；控制模块分别与电源模块和直流开关相连；启动电源用以启动控制模块和外部放电设备，以使控制模块与外部放电设备建立通信连接，使直流开关闭合以开启放电。本实用新型能够在外部放电设备开始放电之前自动启动系统的放电功能，从而能够实时进行放电，并且不需要依赖充电站电源持续供电，从而能够减小能源损耗，并提高使用范围。

Description

双向充电系统

技术领域

本实用新型涉及双向充电技术领域，具体涉及一种双向充电系统。

背景技术

目前，双向充电设备一般设置在固定充电站，与充电站电源相连，通过充电站电源为双向充电机供电，以保证双向充电设备处于启动状态，例如壁挂式双向充电设备是需要持续连接AC电源，实现放电启动，从而导致其使用范围较小，例如，对远离固定充电站的设备进行放电时，因为缺乏相应的启动电源，导致其在开始放电之前，无法自动启动放电功能。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种双向充电系统，能够在外部放电设备开始放电之前自动启动系统的放电功能，从而能够实时进行放电，并且不需要依赖充电站电源持续供电，从而能够减小能源损耗，并提高使用范围。

为达到上述目的，本实用新型实施例提出了一种双向充电系统，包括：双向交流电路，所述双向交流电路的一端设置为交流端口，用以连接外部用电设备；双向直流电路，所述双向直流电路的一端设置为直流端口，用以连接外部放电设备；电源模块，所述电源模块分别与所述双向交流电路的另一端和所述双向直流电路的另一端相连；直流开关，所述直流开关设置在所述双向直流电路中，用以控制所述双向直流电路的通断；控制模块，所述控制模块分别与所述电源模块和所述直流开关相连；启动电源，所述启动电源分别与所述控制模块和所述外部放电设备相连，用以启动所述控制模块和所述外部放电设备，以使所述控制模块与所述外部放电设备建立通信连接，并通过所述控制模块使所述直流开关闭合以开启放电。

根据本实用新型实施例提出的双向充电系统，通过启动电源可启动控制模块，并可唤醒外部放电设备，以使控制模块与外部放电设备建立通信连接，从而可使外部放电设备端完成放电准备，进一步地，启动后的控制模块还可控制直流开关闭合，以开启系统的放电功能，由此，能够在外部放电设备开始放电之前自动启动系统的放电功能，从而能够实时进行放电，并且不需要依赖充电站电源持续供电，从而能够减小能源损耗，并提高使用范围。

另外，根据本实用新型上述实施例提出的双向充电系统还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述的双向充电系统还包括：第一辅助电源，所述第一辅助电源分别与所述电源模块、所述控制模块、所述启动电源和所述外部放电设备相连，所述第一辅助电源用以为所述电源模块、所述启动电源和所述外部放电设备供电；第二辅助电源，所述第二辅助电源分别与所述双向直流电路和所述控制模块相连，所述第二辅助电源用以为所述控制模块供电。

根据本实用新型的一个实施例，所述双向直流电路通过所述直流端口具体连接所述外部放电设备的动力电池，并在所述直流开关闭合后与所述外部放电设备动力电池耦合。

根据本实用新型的一个实施例，所述启动电源具体与所述外部放电设备的电池管理系统相连，所述启动电源具体用以唤醒所述外部放电设备的电池管理系统。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二辅助电源具体用以在所述直流开关闭合，且所述双向直流电路与所述外部放电设备动力电池耦合后，接收所述外部放电设备动力电池的放电，进而为所述控制模块供电。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一辅助电源具体用以在所述直流开关闭合，且所述双向直流电路与所述外部放电设备动力电池耦合后，通过所述电源模块接收所述外部放电设备动力电池的放电，进而为所述控制模块、所述启动电源和所述外部放电设备的电池管理系统供电。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一辅助电源的输出电压高于所述第二辅助电源和所述启动电源的输出电压，在所述第一辅助电源为所述控制模块、所述启动电源和所述外部放电设备的电池管理系统供电后，所述第二辅助电源和所述启动电源停止向所述控制模块供电。

附图说明

图1为本实用新型实施例的双向充电系统的方框示意图；

图2为本实用新型一个实施例的双向充电系统的方框示意图；

图3为本实用新型一个实施例的外部放电设备的方框示意图；

图4为本实用新型一个具体实施例的双向充电系统的方框示意图；

图5为本实用新型一个具体实施例的第一辅助电源、第二辅助电源和启动电源的防电流倒灌结构示意图

图6为本实用新型一个实施例的双向充电系统的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例的双向充电系统的方框示意图。

如图1所示，本实用新型实施例的双向充电系统，包括双向交流电路10、双向直流电路20、电源模块30、直流开关40、控制模块50和启动电源60。其中，双向交流电路10的一端设置为交流端口，用以连接外部用电设备100；双向直流电路20的一端设置为直流端口，用以连接外部放电设备200；电源模块30分别与双向交流电路10的另一端和双向直流电路20的另一端相连；直流开关40设置在双向直流电路20中，用以控制双向直流电路20的通断；控制模块50分别与电源模块30和直流开关40相连；启动电源60分别与控制模块50和外部放电设备200相连，用以启动控制模块50和外部放电设备200，以使控制模块50与外部放电设备200建立通信连接，并通过控制模块50使直流开关40闭合以开启放电。

进一步地，如图2所示，本实用新型实施例的双向充电系统，还包括第一辅助电源70和第二辅助电源80。其中，第一辅助电源70分别与电源模块30、控制模块50、启动电源60和外部放电设备200相连，第一辅助电源70可用以为电源模块30、启动电源60和外部放电设备200供电；第二辅助电源80分别与双向直流电路20和控制模块50相连，第二辅助电源80可用以为控制模块50供电。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，外部放电设备200可包括动力电池2001和电池管理系统2002，其中，动力电池2001可与双向直流电路20的一端相连，电池管理系统2002可分别与启动电源60和第一辅助电源70相连，由此，在对外部放电设备200启动放电之前，可通过启动电源60唤醒外部放电设备200的电池管理系统2002，并启动控制模块50，以使控制模块50与外部放电设备200的电池管理系统2002建立通信连接，从而可使外部放电设备200端完成放电准备，此外，启动后的控制模块50还可控制直流开关40闭合，以开启系统的放电功能，由此，能够在外部放电设备开始放电之前自动启动系统的放电功能，从而能够实时进行放电，并且不需要依赖充电站电源持续供电，从而能够减小能源损耗，并提高使用范围。

进一步地，如图4所示，在直流开关40闭合后，双向直流电路20可与外部放电设备200的动力电池2001实现耦合，并可通过直流端口A接收外部放电设备200的动力电池2001通过放电端口B的放电。其中，直流开关40可为直流继电器，直流开关40，即直流继电器具体用以在控制模块50与外部放电设备200的电池管理系统2002建立通信连接后，接收控制模块50发送的开关闭合指令，例如高电平信号以闭合，从而开启系统的放电功能。

进一步地，如图4所示，在双向直流电路20与外部放电设备200的动力电池2001耦合后，第二辅助电源80可通过双向直流电路20接收外部放电设备200的动力电池2001的放电，进而可为控制模块50供电。

进一步地，如图4所示，在第二辅助电源80启动后，电源模块30也可通过双向直流电路20接收外部放电设备200的动力电池2001的放电进行启动。

进一步地，如图4所示，在电源模块30启动后，第一辅助电源70接收电源模块30的供电，进而可为控制模块50、启动电源60和外部放电设备200的电池管理系统2002供电。

其中，需要说明的是，第一辅助电源70的输出电压高于第二辅助电源80和启动电源60的输出电压，在第一辅助电源70为控制模块50、启动电源60和外部放电设备200的电池管理系统2002供电后，第二辅助电源80和启动电源60将停止供电，具体地，第二辅助电源80可停止向控制模块50供电，启动电源60可停止向控制模块50和外部放电设备200的电池管理系统2002供电，由此，外部放电设备200的动力电池2001的放电将通过电源模块30输出，具体可通过电源模块30将直流放电转换为交流电，并通过双向交流电路10的交流端口C输出到外部用电设备100，例如可输出220VAC的交流电到外部用电设备100。此外，为防止第一辅助电源70的电流向第二辅助电源80和启动电源60倒灌，还可在第一辅助电源70、第二辅助电源80和启动电源60的输出端口分别对应设置第一二极管Q1、第二二极管Q2和第三二极管Q3，具体如图5所示。

进一步还需要说明的是，本实用新型的实施例的双向充电系统，可集成设置在一个装置中，例如可集成设置为一个双向充电机，其中，启动电源60可为具有储能功能的锂电池；此外，本实用新型的实施例的双向充电系统中的双向交流电路10、双向直流电路20、电源模块30、直流开关40、控制模块50可集成设置在一个装置中，例如可集成设置为一个双向充电机，启动电源60可设置为外置电源，例如可为具有储能功能的充电宝。

下面将结合图6整体说明本实用新型实施例的双向充电系统的工作过程，如图6所示，本实用新型实施例的双向充电系统的工作过程，包括以下步骤：

S01，连接启动电源为控制模块和外部放电设备供电；

S02，启动控制模块并唤醒外部放电设备，以建立通信连接；

S03，判断外部放电设备是否完成放电准备，若是，则执行步骤S04，若否，则返回步骤S02；

S04，控制模块向直流开关发送的开关闭合指令以闭合直流开关；

S05，第二辅助电源接收外部放电设备的放电，并为控制模块供电；

S06，第一辅助电源通过电源模块接收外部放电设备的放电，并为启动电源、控制模块、外部放电设备供电；

S07，启动电源和第二辅助电源停止供电；

S08，外部放电设备的放电将通过电源模块输出，具体可通过电源模块将直流放电转换为交流电，并通过双向交流电路的交流端口输出。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims

1.一种双向充电系统，其特征在于，包括：

双向交流电路，所述双向交流电路的一端设置为交流端口，用以连接外部用电设备；

双向直流电路，所述双向直流电路的一端设置为直流端口，用以连接外部放电设备；

电源模块，所述电源模块分别与所述双向交流电路的另一端和所述双向直流电路的另一端相连；

直流开关，所述直流开关设置在所述双向直流电路中，用以控制所述双向直流电路的通断；

控制模块，所述控制模块分别与所述电源模块和所述直流开关相连；

启动电源，所述启动电源分别与所述控制模块和所述外部放电设备相连，用以启动所述控制模块和所述外部放电设备，以使所述控制模块与所述外部放电设备建立通信连接，并通过所述控制模块使所述直流开关闭合以开启放电。

2.根据权利要求1所述的双向充电系统，其特征在于，还包括：

第一辅助电源，所述第一辅助电源分别与所述电源模块、所述控制模块、所述启动电源和所述外部放电设备相连，所述第一辅助电源用以为所述电源模块、所述启动电源和所述外部放电设备供电；

第二辅助电源，所述第二辅助电源分别与所述双向直流电路和所述控制模块相连，所述第二辅助电源用以为所述控制模块供电。

3.根据权利要求2所述的双向充电系统，其特征在于，所述双向直流电路通过所述直流端口具体连接所述外部放电设备的动力电池，并在所述直流开关闭合后与所述外部放电设备的动力电池耦合。

4.根据权利要求3所述的双向充电系统，其特征在于，所述启动电源具体与所述外部放电设备的电池管理系统相连，所述启动电源具体用以唤醒所述外部放电设备的电池管理系统。

5.根据权利要求4所述的双向充电系统，其特征在于，所述第二辅助电源具体用以在所述直流开关闭合，且所述双向直流电路与所述外部放电设备动力电池耦合后，接收所述外部放电设备动力电池的放电，进而为所述控制模块供电。

6.根据权利要求5所述的双向充电系统，其特征在于，所述第一辅助电源具体用以在所述直流开关闭合，且所述双向直流电路与所述外部放电设备动力电池耦合后，通过所述电源模块接收所述外部放电设备动力电池的放电，进而为所述控制模块、所述启动电源和所述外部放电设备的电池管理系统供电。

7.根据权利要求6所述的双向充电系统，其特征在于，其中，所述第一辅助电源的输出电压高于所述第二辅助电源和所述启动电源的输出电压，在所述第一辅助电源为所述控制模块、所述启动电源和所述外部放电设备的电池管理系统供电后，所述第二辅助电源和所述启动电源停止向所述控制模块供电。