高兼容的充电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高兼容的充电系统，其包括：充电终端，用于和电动机器连接，向电动机器充电并进行信息交互；功率模块，用于连接电源和所述充电终端，以向所述充电终端供电；控制器，与所述充电终端、功率模块通信连接，用于通过所述充电终端获取电动机器的充电需求，并使所述功率模块向所述充电终端按需分配充电功率。本实用新型专利技术可满足各种电动汽车充电的不同功率需求，提高充电设施的充电转换效率及设备利用率。此外，还可以满足电池大倍率充电的需求，使现有充电设备在未来得以持续使用。

【技术实现步骤摘要】
高兼容的充电系统
本技术涉及电动机器、车辆等充电
，特别涉及一种高兼容的充电系统。
技术介绍
目前，电动工具及设备、电动车辆已经得到广泛应用。相应地，充电技术也随之发展，但是各类电动机器的电池千差万别，所有的充电设备都难以匹配更多的电池，例如，目前的充电桩功率固化，兼容性差，无法给不同功率需求的电动汽车充电。此外，充电桩适应性差，无法适应电池技术迅速发展的需求，容易导致充电设备无法长期持续使用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高兼容的充电系统，以至少解决现有技术存在的充电桩兼容性差的问题。为了解决上述问题，本技术提供如下技术方案：一种高兼容的充电系统，其包括：充电终端，用于和电动机器连接，向电动机器充电并进行信息交互；功率模块，用于连接电源和所述充电终端，以向所述充电终端供电；控制器，与所述充电终端、功率模块通信连接，用于通过所述充电终端获取电动机器的充电需求，并使所述功率模块向所述充电终端按需分配充电功率。优选地，所述功率模块包括固定功率模块、动态功率模块；所述固定功率模块包括基本充电单元，所述基本充电单元固定接入对应的所述充电终端，用于满足所述充电终端的基本充电功能；所述动态功率模块包括参与功率动态分配的动态充电单元和分配阵列，所述分配阵列连接于所述动态充电单元和所述充电终端之间，所述动态充电单元通过所述分配阵列接入所述充电终端对应的直流母线上。优选地，所述充电终端为多个。优选地，所述电动机器为电动汽车。优选地，所述分配阵列为多路切换开关。分析可知，本技术为集充电终端、功率模块、控制器于一体的高度集成系统，可满足电动汽车充电的不同功率需求，提高充电设施的充电转换效率及设备利用率。此外，还可以满足电池大倍率充电的需求，使现有充电设备在未来得以持续使用。附图说明图1为本技术实施例的原理框图。图2为本技术的控制器、功率模块和充电终端连接的具体电路图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细说明。如图1所示，本技术实施例包括控制器3、多个充电终端2、功率模块1。进一步地，功率模块1包括固定功率模块11、动态功率模块12。更进一步地，固定功率模块11包括至少一个基本充电单元111，动态功率模块12包括分配阵列122和至少一个动态充电单元121。此外，为了清楚的描述本实施例的应用，图1还示出了交流电源9，其与功率模块1、控制器3连接，以接受控制器3的控制，并向功率模块1提供电能。多个充电终端2分别与一电动机器连接，电动机器包括但不限于电动汽车等。充电终端2除了向电动机器的充电，还与其BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)进行信息交互，例如接收电动汽车发出的充电需求值，然后将此值发送给控制器3。功率模块1用于连接交流电源9和每一个充电终端2，以向充电终端2供电，进而向电动机器充电。应用时，功率模块1将交流电转变成直流电，具有一定的功率值。控制器3与充电终端2、功率模块1，以及交流电源9等，通信连接，用于通过充电终端2获取电动机器的充电需求，并使功率模块1向充电终端2按需分配充电功率，以及根据电动机器的需求动态调整实际输出功率(电压×电流)。换言之，控制器3接收充电终端2的需求信息，并根据需求信息提供对应的功率模块1中充电单元(下述的基本充电单元和动态充电单元)的数量，借此，满足不同储能容量、不同充电倍率的电动机器的充电需求。控制器3可以为DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)芯片。优选地，本实施例的功率模块1包括固定功率模块11、动态功率模块12。固定功率模块11包括至少一个基本充电单元111，基本充电单元111与充电终端2连接，其输出的功率值为固定值，该功率直接输送给充电终端，用于满足充电终端2的基本充电功能，即用于满足第一充电范围值(或称为常用充电参数)，其可以包括但不限于30kW、60kW、120kW、180kW等。也就是说，基本充电单元111的输出功率直接输送给充电终端2，基本充电单元111和充电终端2之间是一对多的对应连接关系，一个基本充电单元111通过多个并列的开关(或称为单直充开关)与多个充电终端2之间实现一对多的连接，充电终端2与多个开关是一一对应关系，每一个开关是串联连接于基本充电单元111和一个充电终端2之间，开关闭合后，基本充电单元111与该开关对应的充电终端2连接，从而实现向充电终端2输电。开关优选为继电器。在图2中基本充电单元的输出功率为固定值60kW，一个基本充电单元通过开关K1、K2和K3与三个充电终端实现一对多的对应连接关系。动态功率模块12包括参与功率动态分配的动态充电单元121和分配阵列122，分配阵列122连接于动态充电单元121和充电终端2之间，动态充电单元121通过分配阵列122接入充电终端2对应的直流母线上，其包括多个输出固定功率值的固定值充电单元，固定值充电单元输出的功率值小于基本充电单元输出的功率值，在图2中，包括3个固定值充电单元，每个固定值输出单元输出15kW的功率。分配阵列122可以为多路切换开关。在通过某一充电终端2为一电动汽车充电时，根据实际功率需求，控制器3可以通过控制分配阵列分配不同数量的动态功率模块12的动态充电单元121为该电动汽车充电，该目的正是通过分配阵列122实现的。在图2中，由三个输出功率为固定值15kW的充电单元组成动态充电单元，开关S1、S2、S3。K11、K12和K13组成分配阵列，开关优选为继电器。应用时，控制器3根据充电车辆BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)所发出的充电需求，动态分配充电功率，即当充电机器的用电需求属于第一充电范围(或称常用参数)时，控制器3控制固定功率模块11向充电终端2输电，即此时仅由固定功率模块11投入工作，就能满足充电机器的用电需求；当充电机器的用电需求属于第二充电范围(或称非常用充电参数)时，控制器3控制固定功率模块11向充电终端2输电，动态功率模块12补充输电，即此时由固定功率模块11和动态功率模块12都投入工作，来满足充电机器的用电需求，根据充电机器的不同用电需求，选择是否将动态功率模块12投入工作，从而提高充电设备的使用率，其中第二充电范围的功率值与第一充电范围的功率值不同，对应前述第一充电范围的值，第二充电范围的值可以包括但不限于45kW、75kW、90kW、105kW、135kW。以图2为例对本技术提供的高兼容的充电系统的充电过程进行举例说明。当充电机器需要的功率为60kW时，60kW为常用充电参数，可通过将充电终端2与充电机器连接，且闭合开关K2实现；当需要的功率为90kW时，90kW为非常用充电参数，可通过将充电终端2与充电机器连接，且闭合开关S2、K2、K22实现；当需要的功率为105kW，105kW为非常用充电参数，可通过将充电终端2与充电机器连接，闭合S2，S3，K2，K22即可。充电终端2为多个，例如充电终端1、充电终端2、充电终端3、充电终端4、……充电终端n，n为大于等于2的自然数，从而能同时为多个电动机器充电。充电终端2可以为充电枪。综上，本技术包括充电终端、功率模块、控制器等，其中，充电终端用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高兼容的充电系统，其特征在于，包括：充电终端，用于和电动机器连接，向电动机器充电并进行信息交互；功率模块，用于连接电源和所述充电终端，以向所述充电终端供电；控制器，与所述充电终端、功率模块通信连接，用于通过所述充电终端获取电动机器的充电需求，并使所述功率模块向所述充电终端按需分配充电功率。

【技术特征摘要】
1.一种高兼容的充电系统，其特征在于，包括：充电终端，用于和电动机器连接，向电动机器充电并进行信息交互；功率模块，用于连接电源和所述充电终端，以向所述充电终端供电；控制器，与所述充电终端、功率模块通信连接，用于通过所述充电终端获取电动机器的充电需求，并使所述功率模块向所述充电终端按需分配充电功率。2.根据权利要求1所述的高兼容的充电系统，其特征在于，所述功率模块包括固定功率模块、动态功率模块；所述固定功率模块包括基本充电单元，所述基本充电单元固定接入对应的所述充...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏前程，吴小涛，朱黎明，刘艳，阚德威，范庭墁，牛世佳，何婷婷，
申请(专利权)人：北京电力自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11