CN220349477U - 充电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种充电设备，该充电设备包括多个功率模组、多个充电接口、多个模块并联开关及开关矩阵，其中，每个功率模组包括两个功率模块，模块并联开关用于使功率模组的两个功率模块并联输出；开关矩阵用于将多个功率模组中的至少两个功率模块并联后连接所述充电接口，所述充电接口的输出端用于连接待充电设备，以为待充电设备充电。

Description

充电设备

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，尤其涉及一种充电设备。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，电动车辆的市场占有率率节节攀升，作为电动车辆的能量补充装置，充电桩的数量也在不断增加。当前市面上的电动车辆品牌众多，车型众多，导致不同的电动车辆的电池电量不相同，充电所需的电压电流的大小也不相同。为了保证车辆在充电时可以最大化地使用充电桩的功率，功率分配技术必不可少。

实用新型内容

本申请提供一种充电设备，该充电设备不仅可以灵活地分配每个充电接口连接的功率模块的数量，同时需要的开关器件数量较少，可以大大减小充电设备的体积且降低成本。

第一方面，本申请提供一种充电设备，该充电设备包括多个功率模组、多个充电接口、多个模块并联开关及开关矩阵，其中，功率模组包括两个功率模块，功率模组的两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间均连接有模块并联开关，模块并联开关用于使功率模组的两个功率模块并联输出；开关矩阵的输入端用于连接功率模块的输出端，开关矩阵的输出端用于连接充电接口的输入端；开关矩阵将所述多个功率模组中的至少两个所述功率模块并联输出给所述充电接口，所述充电接口的输出端用于连接待充电设备，以为待充电设备充电。

本申请提供的充电设备具备两级并联开关架构，开关矩阵为第一级并联开关架构，模块连接开关为第二级并联开关架构，开关矩阵和模块连接开关相互配合，不仅可以保证充电设备能够灵活地分配每个充电接口的输出功率，同时可以大大减少开关的数量，从而减小充电设备的体积。

在一种可能的实施方式中，开关矩阵包括至少一个第一开关矩阵和至少一个第二开关矩阵，第一开关矩阵和第二开关矩阵均包括多个输入端和多个输出端，开关矩阵的输入端用于连接功率模块的输出端，开关矩阵的输出端用于连接充电接口的输入端，其中，第一开关矩阵的输入端的数量与所述第二开关矩阵的输入端的数量不同，且至少两个功率模块的输出端通过所述第一开关矩阵或所述第二开关矩阵并联连接。

在一种可能的实施方式中，充电设备包括6个功率模组，2个第一开关矩阵和2个第二开关矩阵，其中:

第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，4个输入端分别用于连接4个功率模块，4个功率模块来自不同的功率模组，2个输出端分别用于连接2个充电接口，第一开关矩阵用于使4个功率模块中的至少3个功率模块并联后连接充电接口；

第二开关矩阵包括6个输入端和4个输出端，6个输入端分别用于连接6个功率模块，6个功率模块来自不同的功率模组，4个输出端分别用于连接4个充电接口，第二开关矩阵用于使6个功率模块中的3个功率模块并联后连接充电接口。

在一种可能的实施方式中，充电设备包括5个功率模组，2个第一开关矩阵和2个第二开关矩阵,其中:

第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，4个输入端分别用于连接4个功率模块，4个功率模块来自不同的功率模组，2个输出端分别用于连接2个充电接口，第一开关矩阵用于使4个功率模块中的至少3个功率模块并联后连接充电接口；

第二开关矩阵包括5个输入端和3个输出端，5个输入端分别用于连接5个功率模块，5个功率模块来自不同的功率模组，3个输出端分别用于连接3个充电接口，第二开关矩阵用于使5个功率模块中的3个功率模块并联后连接充电接口。

在一种可能的实施方式中，充电设备包括5个功率模组，2个第一开关矩阵和2个第二开关矩阵,其中:

第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，4个输入端分别用于连接4个功率模块，4个功率模块来自不同的功率模组，2个输出端分别用于连接2个充电接口，第一开关矩阵用于使4个功率模块中的至少3个功率模块并联后连接充电接口；

第二开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，4个输入端分别用于连接4个功率模块，4个功率模块来自不同的功率模组，2个输出端分别用于连接2个充电接口，第二开关矩阵用于使4个功率模块中的2个功率模块并联后连接充电接口。

在一种可能的实施方式中，充电设备包括N(N为正整数)个功率模组和至少一个第一开关矩阵，其中，第一开关矩阵包括N个输入端和M(M小于等于N，且M为正整数)个输出端，N个输入端分别用于连接N个功率模块，N个功率模块来自不同的功率模组，M个输出端用于连接M个充电接口，第一开关矩阵用于使所述N个功率模块的其中至少2个功率模块并联后连接充电接口。

在一种可能的实施方式中，充电设备包括6个功率模组和2个第一开关矩阵，第一开关矩阵包括6个输入端和2个输出端，6个输入端分别用于连接6个功率模块，6个功率模块来自6个功率模组，2个输出端分别用于连接2个充电接口，第一开关矩阵用于使6个功率模块中的至少4个功率模块并联后连接充电接口。

在一种可能的实施方式中，充电设备包括5个功率模组和2个第一开关矩阵，第一开关矩阵包括5个输入端和2个输出端，5个输入端分别用于连接5个功率模块，5个功率模块来自5个功率模组，2个输出端分别用于连接2个充电接口，第一开关矩阵用于使5个功率模块中的至少4个功率模块并联后连接充电接口。

在一种可能的实施方式中，充电设备包括4个功率模组和2个第一开关矩阵，第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，4个输入端分别用于连接4个功率模块，4个功率模块来自4个功率模组，2个输出端分别用于连接2个充电接口，第一开关矩阵用于使4个功率模块并联后连接充电接口。

在一种可能的实施方式中，充电设备包括4个功率模组和4个第一开关矩阵，第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，4个输入端分别用于连接4个功率模块，4个功率模块来自不同的功率模组，2个输出端分别用于连接2个充电接口，第一开关矩阵用于使4个功率模块中的其中3个功率模块并联后连接充电接口。

附图说明

图1是本申请实施例提供的充电桩的功率模块与开关矩阵的连接示意图；

图2是本申请实施例提供的充电桩的功率分配架构的一种示意图；

图3是本申请实施例提供的充电设备的功率模块与开关矩阵的连接示意图；

图4是本申请实施例提供的充电设备的功率模块的一种示意图；

图5是本申请实施例提供的充电设备的功率模块的另一种示意图；

图6是本申请实施例提供的充电设备的一种架构示意图；

图7是本申请实施例提供的充电设备的另一种架构示意图；

图8是本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图；

图9是本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图；

图10是本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图；

图11本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图；

图12本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图；

图13本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图；

图14本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图。

具体实施方式

为了方便理解，首先对本申请实施例所涉及的术语进行解释。

连接：应做广义理解，例如，A与B连接，可以是A与B直接相连，也可以是A与B通过中间媒介间接相连。

说明中“第一”、“第二”等用语仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

充电桩作为电动车辆的能量补充装置，其内部包含多个功率模块，功率模块用于将其输入端输入的电流转化为直流电，从而为电动车辆提供充电电流。如图1所示，是充电桩的功率模块与开关矩阵的连接示意图，功率模块的输出端与开关矩阵的输入端连接，开关矩阵的输出端与充电接口连接，充电接口用于与电动车辆耦合，从而将功率模块输出的电流传输至电动车辆。实际应用时，开关矩阵内部包括多个开关组件，根据与每个充电接口连接的电动车辆的充电功率的需求，开关矩阵用于改变连接至每个充电接口的功率模块的数量，从而使充电接口可以输出电动车辆所需的功率为车辆充电。

如图2所示，是目前充电桩内常用的一种功率分配架构的示意图，该架构为一种全矩阵式功率分配架构，每一个功率模块都通过一组开关器件连接到每一个充电接口。通过这样的设置方式，可以保证每一个功率模块都能够连接到充电接口，从而可以根据车辆的充电需求，灵活地分配每一个充电接口的输出功率，但同时也会导致开关器件的数量过多，使充电桩的体积较大，如图2所示的架构里，共有5个功率模块，5个充电接口，一共需要25组开关器件。随着电动车数量的增加以及车辆最大可充电能力的提升，充电桩的功率模块的数量和充电接口的数量也会不断增加，这将会导致开关器件的数量过多。例如：若充电桩内有10个功率模块和10个充电接口，采用全矩阵架构，将需要100组开关器件(200个开关器件)，不仅会导致开关数量过多，充电桩体积较大，且过多的开关数量会导致控制流程较为复杂。

基于此，本申请实施例提供一种充电设备，该充电设备可以不仅可以灵活地分配每个充电接口连接的功率模块的数量，同时需要的开关器件数量较少，可以大大减小充电设备的体积且降低成本。

如图3所示，是本申请实施例提供的充电设备的功率模块与开关矩阵的连接示意图，充电设备100包括多个功率模组103-1、103-2、…103-m，多个充电接口111-1、111-2…，多个模块连接开关107-1、107-2…107-m以及开关矩阵109。其中，每个功率模组内包括两个功率模块，且每个功率模组的两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间均连接有模块并联开关，模块并联开关用于使功率模组的两个功率模块并联输出。例如，功率模组130-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1的正极输出端和功率模块105-2的正极输出端之间连接有模块连接开关107-1，功率模块105-1的负极输出端和功率模块105-2的负极输出端之间连接有模块连接开关107-1。模块连接开关107-1断开时，功率模块105-1和105-2各自独立地输出功率，模块连接开关107-1闭合时，功率模块105-1和105-2并联输出功率，同理，其他的功率模组也是相同的连接方式。开关矩阵109的输入端用于与功率模块105-1、105-2、…、105-m的输出端连接，开关矩阵109的输出端用于与充电接口111-1、111-2…的输入端连接，开关矩阵109用于将多个功率模组中的至少两个功率模块并联输出给充电接口，从而可以实现充电设备100为待充电设备充电。

在一种可能的实施方式中，如图4所示，为图3中功率模块的一种示意图，其中，功率模块105-1、105-1、105-2、…、105-n均为AC-DC模块，功率模块的输入端用于连接交流源，功率模块用于将输入端输入的交流电转化为直流电，从而为车辆电池充电。

在一种可能的实施方式中，如图5所示，为图3中功率模块的另一种示意图，其中，功率模块105-1、105-1、105-2、…、105-n均为DC-DC模块。AC-DC模块的输入端连接交流源，用于将交流电转换为直流电，每个AC-DC模块输出的直流电汇入直流母线，DC-DC模块的输入端用于连接直流母线，DC-DC模块用于对其输入端输入的直流电进行升压或者降压变换。

下面将结合具体的实施例对本申请的充电设备的功率分配架构进行详细地说明，如图6所示，为本申请实施例提供的充电设备的一种架构示意图，充电设备100包括12个功率模块105-1、105-2、…、105-12，也即为，包括6组功率模组103-1、…103-6，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。开关矩阵109包括第一开关矩阵109-1和第二开关矩阵109-2，第一开关矩阵109-1包括4个输入端和2个输出端，其中4个输入端分别用于连接4个不同功率模块，这4个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的4个功率模块的至少3个模块并联后连接充电接口。第二开关矩阵109-2包括6个输入端和4个输出端，其中6个输入端分别用于连接6个不同功率模块，这6个模块分别来自于不同的功率模组，4个输出端用于连接4个充电接口，第二开关矩阵109-2用于使与其连接的6个功率模块中的3个功率模块并联后连接充电接口。

可以理解的是，充电接口111-5和111-11的最大输出功率相同，其他的充电接口的最大输出功率相同，且充电接口111-5和111-11的最大输出功率大于其他充电接口的最大输出功率。

假设每个功率模块的额定功率为60kw，以充电接口111-1与车辆连接为例，若车辆需要的充电功率小于60kw，则与充电接口通过导线直接连接的功率模块105-8输出功率为车辆充电；若车辆需要的充电功率大于60kw小于120kw，则充电设备100闭合与功率模块105-10或者功率模块105-12连接开关组中一个开关组，从而使功率模块105-8和105-10，或者功率模块105-8和105-12并联输出功率为车辆充电；若车辆需要的充电功率大于120kw小于180kw，则充电设备100闭合与功率模块105-10连接的开关组和与功率模块105-12连接的开关组，从而使功率模块105-8、105-10和105-12并联输出功率为车辆充电；若车辆需要的充电功率大于180kw，则充电设备100除了需要闭合与功率模块105-10连接的开关组和与功率模块105-12连接上午开关组外，还需要根据实际需求，闭合模块连接开关组107-4、107-5、和107-6中的至少一组开关，使位于一个功率模组中的两个功率模块并联输出，从而可以使充电接口111-1输出的功率大于180kw。

也即为，充电设备100具备两级并联开关架构，开关矩阵109为第一级并联开关架构，模块连接开关107-1、…、107-6为第二级并联开关架构，通过这样的设置方式，不仅可以保证充电设备100能够灵活地分配每个充电接口的输出功率，同时可以大大减少开关的数量，从而减小充电设备的体积。

如图7所示，为本申请实施例提供的充电设备的另一种架构示意图，充电设备100包括10个功率模块105-1、105-2、…、105-10，也即为，包括5组功率模组103-1、…103-5，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。开关矩阵109包括第一开关矩阵109-1和第二开关矩阵109-2，第一开关矩阵109-1包括4个输入端和2个输出端，其中4个输入端分别用于连接4个不同功率模块，这4个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的4个功率模块中的至少3个功率模块并联后连接充电接口。第二开关矩阵109-2包括5个输入端和3个输出端，其中5个输入端分别用于连接5个不同功率模块，这5个模块分别来自于不同的功率模组，3个输出端用于连接3个充电接口，第二开关矩阵109-2用于使与其连接的5个功率模块中的3个功率模块并联后连接充电接口。

图7所示的充电从设备的工作原理与图6所述的充电设备的工作原理相同，这里不再赘述。

可以理解的是，充电接口111-4和111-9的最大输出功率相同，其他的充电接口的最大输出功率相同，且充电接口111-4和111-9的最大输出功率大于其他充电接口的最大输出功率。

如图8所示，为本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图，充电设备100包括8个功率模块105-1、105-2、…、105-8，也即为，包括4组功率模组103-1、…103-4，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。开关矩阵109包括第一开关矩阵109-1和第二开关矩阵109-2，第一开关矩阵109-1包括4个输入端和2个输出端，其中4个输入端分别用于连接4个不同功率模块，这4个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的4个功率模块中的至少3个功率模块并联后连接充电接口。第二开关矩阵109-2包括4个输入端和2个输出端，其中4个输入端分别用于连接4个不同功率模块，这4个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第二开关矩阵109-2用于使与其连接的4个功率模块中的3个功率模块并联后连接充电接口。

图8所示的充电从设备的工作原理与图6所述的充电设备的工作原理相同，这里不再赘述。

可以理解的是，充电接口111-3和111-7的最大输出功率相同，其他的充电接口的最大输出功率相同，且充电接口111-3和111-7的最大输出功率大于其他充电接口的最大输出功率。

如图9所示，为本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图，充电设备100包括12个功率模块105-1、105-2、…、105-12，也即为，包括6组功率模组103-1、…103-6，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。开关矩阵109包括第一开关矩阵109-1和第二开关矩阵109-2，第一开关矩阵109-1包括4个输入端和2个输出端，其中4个输入端分别用于连接4个不同功率模块，这4个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的4个功率模块中的3个功率模块并联后连接充电接口。第二开关矩阵109-2包括6个输入端和4个输出端，其中6个输入端分别用于连接6个不同功率模块，这6个模块分别来自于不同的功率模组，4个输出端用于连接4个充电接口，第二开关矩阵109-2用于使与其连接的4个功率模块中的3个功率模块并联后连接充电接口。可以理解的是，图9中所有充电接口的最大输出功率相同。

图9所示的充电从设备的工作原理与图6所述的充电设备的工作原理相同，这里不再赘述。

如图10所示，为本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图，充电设备100包括10个功率模块105-1、105-2、…、105-10，也即为，包括5组功率模组103-1、…103-5，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。开关矩阵109包括第一开关矩阵109-1和第二开关矩阵109-2，第一开关矩阵109-1包括4个输入端和2个输出端，其中4个输入端分别用于连接4个不同功率模块，这4个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的4个功率模块中的3个功率模块并联后连接至充电接口。第二开关矩阵109-2包括5个输入端和3个输出端，其中5个输入端分别用于连接5个不同功率模块，这5个模块分别来自于不同的功率模组，3个输出端用于连接3个充电接口，第二开关矩阵109-2用于使与其连接的5个功率模块中的3个功率模块并联后连接充电接口。

图10所示的充电从设备的工作原理与图6所述的充电设备的工作原理相同，这里不再赘述。

如图11所示，为本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图，充电设备100包括8个功率模块105-1、105-2、…、105-8，也即为，包括4组功率模组103-1、…103-4，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。

开关矩阵109包括4个第一开关矩阵109-1，第一开关矩阵109-1包括4个输入端和2个输出端，其中4个输入端分别用于连接4个不同功率模块，这4个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的4个功率模块中的3个功率模块并联后连接至充电接口。

图11所示的充电从设备的工作原理与图6所述的充电设备的工作原理相同，这里不再赘述。

如图12所示，为本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图，充电设备100包括12个功率模块105-1、105-2、…、105-12，也即为，包括6组功率模组103-1、…103-6，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。

开关矩阵109包括2个第一开关矩阵109-1，第一开关矩阵109-1包括6个输入端和2个输出端，其中6个输入端分别用于连接6个不同功率模块，这6个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的6个功率模块中的至多5个功率模块并联后连接至充电接口。

图12所示的充电从设备的工作原理与图6所述的充电设备的工作原理相同，这里不再赘述。

如图13所示，为本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图，充电设备100包括10个功率模块105-1、105-2、…、105-10，也即为，包括5组功率模组103-1、…103-5，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。

开关矩阵109包括2个第一开关矩阵109-1，第一开关矩阵109-1包括5个输入端和2个输出端，其中5个输入端分别用于连接5个不同功率模块，这5个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的6个功率模块中的至少4个功率模块并联后连接至充电接口。

图13所示的充电从设备的工作原理与图6所述的充电设备的工作原理相同，这里不再赘述。

如图14所示，为本申请实施例提供的充电设备的又一种架构示意图，充电设备100包括8个功率模块105-1、105-2、…、105-8，也即为，包括4组功率模组103-1、…103-4，其中，每个功率模组中包括2个功率模块，这2个功率模块的输出端通过模块连接开关并联。例如，功率模组103-1包括功率模块105-1和105-2，功率模块105-1和105-2的输出端均包括正极输出端和负极输出端，两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间通过一组模块连接开关107-1连接，也即为，功率模块105-1和105-2的正极输出端之间连接有一个模块连接开关，功率模块105-1和105-2的负极输出端之间连接有一个模块连接开关。

开关矩阵109包括2个第一开关矩阵109-1，第一开关矩阵109-1包括4个输入端和2个输出端，其中4个输入端分别用于连接4个不同功率模块，这4个模块分别来自于不同的功率模组，2个输出端用于连接2个充电接口，第一开关矩阵109-1用于使与其连接的6个功率模块中的至少4个功率模块并联后连接至充电接口。

图14所示的充电从设备的工作原理与图6所述的充电设备的工作原理相同，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请对充电设备的开关矩阵的数量及类型不做限制，根据实际应用需求，可以配置不同数量及类型的开关矩阵。每个功率模块和每个充电接口之间可以通过导线直接相连，也可以通过开关器件连接，在此不做限定。

本申请中的开关器件包括但不限于机械开关(如：接触器、继电器、断路器等)和电力电子开关(如：MOSFET、IGBT等)，只要是能起到导通和关断作用的器件即可。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种充电设备，其特征在于，所述充电设备包括多个功率模组、多个充电接口、多个模块并联开关及开关矩阵，其中：

所述功率模组包括两个功率模块，所述功率模组的两个功率模块的正极输出端之间和负极输出端之间均连接有模块并联开关，所述模块并联开关用于使所述功率模组的两个功率模块并联输出；

所述开关矩阵用于将所述多个功率模组中的至少两个所述功率模块并联输出给所述充电接口，所述充电接口的输出端用于连接待充电设备，以为待充电设备充电。

2.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述开关矩阵包括至少一个第一开关矩阵和至少一个第二开关矩阵，所述第一开关矩阵和所述第二开关矩阵均包括多个输入端和多个输出端，所述输入端用于连接所述功率模块的输出端，所述输出端用于连接所述充电接口的输入端，其中：

所述第一开关矩阵的输入端的数量与所述第二开关矩阵的输入端的数量不同；

所述至少两个功率模块的输出端通过所述第一开关矩阵或所述第二开关矩阵并联连接。

3.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括6个功率模组，2个第一开关矩阵和2个第二开关矩阵，其中：

所述第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，所述4个输入端分别用于连接4个功率模块，所述4个功率模块来自不同的功率模组，所述2个输出端分别用于连接2个充电接口，所述第一开关矩阵用于使所述4个功率模块中的至少3个功率模块并联后连接所述充电接口；

所述第二开关矩阵包括6个输入端和4个输出端，所述6个输入端分别用于连接6个功率模块，所述6个功率模块来自不同的功率模组，所述4个输出端分别用于连接4个充电接口，所述第二开关矩阵用于使所述6个功率模块中的3个功率模块并联后连接所述充电接口。

4.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括5个功率模组，2个第一开关矩阵和2个第二开关矩阵，其中：

所述第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，所述4个输入端分别用于连接4个功率模块，所述4个功率模块来自不同的功率模组，所述2个输出端分别用于连接2个充电接口，所述第一开关矩阵用于使所述4个功率模块中的至少3个功率模块并联后连接所述充电接口；

所述第二开关矩阵包括5个输入端和3个输出端，所述5个输入端分别用于连接5个功率模块，所述5个功率模块来自不同的功率模组，所述3个输出端分别用于连接3个充电接口，所述第二开关矩阵用于使所述5个功率模块中的3个功率模块并联后连接所述充电接口。

5.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括5个功率模组，2个第一开关矩阵和2个第二开关矩阵，其中：

所述第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，所述4个输入端分别用于连接4个功率模块，所述4个功率模块来自不同的功率模组，所述2个输出端分别用于连接2个充电接口，所述第一开关矩阵用于使所述4个功率模块中的至少3个功率模块并联后连接所述充电接口；

所述第二开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，所述4个输入端分别用于连接4个功率模块，所述4个功率模块来自不同的功率模组，所述2个输出端分别用于连接2个充电接口，所述第二开关矩阵用于使所述4个功率模块中的2个功率模块并联后连接所述充电接口。

6.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括N个功率模组和至少一个第一开关矩阵，其中N为正整数；

所述第一开关矩阵包括N个输入端和M个输出端，所述N个输入端分别用于连接N个功率模块，所述N个功率模块来自不同的功率模组，所述M个输出端用于连接M个充电接口，其中M为小于或等于N的正整数；

所述第一开关矩阵用于使所述N个功率模块的其中至少2个功率模块并联后连接所述充电接口。

7.根据权利要求6所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括6个功率模组和2个第一开关矩阵，其中：

所述第一开关矩阵包括6个输入端和2个输出端，所述6个输入端分别用于连接6个功率模块，所述6个功率模块来自6个功率模组，所述2个输出端分别用于连接2个充电接口；

所述第一开关矩阵用于使所述6个功率模块中的至少4个功率模块并联后连接所述充电接口。

8.根据权利要求6所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括5个功率模组和2个第一开关矩阵，其中：

所述第一开关矩阵包括5个输入端和2个输出端，所述5个输入端分别用于连接5个功率模块，所述5个功率模块来自5个功率模组，所述2个输出端分别用于连接2个充电接口；

所述第一开关矩阵用于使所述5个功率模块中的至少4个功率模块并联后连接所述充电接口。

9.根据权利要求6所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括4个功率模组和2个第一开关矩阵，其中：

所述第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，所述4个输入端分别用于连接4个功率模块，所述4个功率模块来自4个功率模组，所述2个输出端分别用于连接2个充电接口；

所述第一开关矩阵用于使所述4个功率模块并联后连接所述充电接口。

10.根据权利要求6所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备包括4个功率模组和4个第一开关矩阵，其中：

所述第一开关矩阵包括4个输入端和2个输出端，所述4个输入端分别用于连接4个功率模块，所述4个功率模块来自不同的功率模组，所述2个输出端分别用于连接2个充电接口；

所述第一开关矩阵用于使所述4个功率模块中的其中3个功率模块并联后连接所述充电接口。