一种功率分配系统、充电方法及充电系统技术方案

本发明专利技术涉及充电技术领域，具体涉及一种功率分配系统、充电方法及充电系统。一种功率分配系统包括电源模块、充电终端和通道选择模块，所述电源模块为M个，M≥2，所述充电终端为N个，所述通道选择模块包括M组输入通道、N组输出通道以及M个通道选择器，M组所述输入通道分别通过半导体开关与M个所述电源模块一一对应电连接，N组所述输出通道分别与N个所述充电终端一一对应电连接，M个所述通道选择器分别沿着M组所述输入通道滑动。本发明专利技术的功率分配系统可实现智慧分配，且可实现可靠分断、无电弧风险，同时可扩展性高、工艺性好。工艺性好。工艺性好。

【技术实现步骤摘要】
一种功率分配系统、充电方法及充电系统


[0001]本专利技术涉及充电
，具体涉及一种功率分配系统、充电方法及充电系统。

技术介绍

[0002]目前，电动汽车充电设备进行充电功率分配主要存在以下三种方案：
[0003]1、专利号为“CN201510124712.9”，名称为“矩阵式柔性充电堆及动态分配功率的充电方法”的专利技术专利公开了一种功率分配系统，通过划分固定功率区和动态功率区，以接触器为基本器件，对动态功率进行智能分配；
[0004]2、专利号为“CN201510926580.1”，名称为“一种控制电池充电的方法、装置及系统”的专利技术专利公开了一种充电系统，以接触器或者低压继电器为基本器件，通过控制基本器件的导通、关断时间，在零电压、零电流条件下对基本器件实时闭合分断；
[0005]3、专利号为“CN201721110451.6”，名称为“一种电动汽车充电的智能功率分配系统”的技术专利公开了一种功率分配系统，采用基于半导体器件的功率分配单元和具备带电流切除能力的接触器构成智能功率分配系统进行柔性功率分配。
[0006]其中，第一种方案和第二种方案主要存在以下问题：
[0007]1.继电器等基本器件可能会带负荷操作，降低寿命，有安全隐患；
[0008]2.第一种方案中，固定功率区无法动态分配，造成功率浪费；第二种方案中，分时复用，功率需要根据一定的顺序进行流水线式分配，无法解决大功率充电需求同时共存问题；
[0009]3.PDU分配方式，虽然可以实现功率的智能分配，避免上述问题，但PDU一般采用继电器方式，成本较大，电气配线非常繁琐，经济性和工艺性较差，可维护性也不高；
[0010]4.采用继电器方案进行功率切换，需要在所在回路的电源模块均降流后才能投切主回路继电器，投切完毕后再升流至回路负载所需。
[0011]第三种方案采用功率半导体器件进行智能功率分配，此系统在解决功率智能分配时，存在以下问题：
[0012](1)采用半导体器件进行柔性功率分配，M个充电模块N路输出就需要配置2
×
M
×
N只半导体器件，增加一路输出需要增加很多只半导体器件，扩展性差；
[0013](2)增加半导体器件，还需要相应地考虑增加散热器件，空间会增大，成本会增多；
[0014](3)半导体器件进行扩展后，使得整体线路很复杂，工艺繁琐。

技术实现思路

[0015]本专利技术为解决现有技术中功率分配系统扩展性差、线路复杂的技术问题，提出了一种功率分配系统，可扩展性好，成本低，同时无需复杂的线路，工艺性好。
[0016]本专利技术的技术方案：
[0017]本专利技术的一方面，提供一种功率分配系统，包括：
[0018]电源模块，所述电源模块为M个，M≥2；
[0019]充电终端，所述充电终端为N个；
[0020]通道选择模块，所述通道选择模块包括M组输入通道、N组输出通道以及M个通道选择器，M组所述输入通道分别通过半导体开关与M个所述电源模块一一对应电连接，N组所述输出通道分别与N个所述充电终端一一对应电连接，M个所述通道选择器分别沿着M组所述输入通道滑动，当其中一个所述通道选择器滑动到工作位置时，电连接一组所述输入通道和一组对应的所述输出通道。
[0021]进一步地，所述功率分配系统还包括主控模块，所述主控模块用于控制所述半导体开关的通断以及用于控制所述通道选择器滑动。
[0022]进一步地，所述输出通道排布在所述输入通道的一侧，且所述输入通道和所述输出通道呈垂直排布。
[0023]进一步地，所述通道选择模块还包括M个被配置为固定安装的导轨，所述通道选择器滑动安装在所述导轨上，所述导轨的一侧还设有与所述导轨平行的齿条，所述通道选择器上设有与所述齿条配合的齿轮以及驱动所述齿轮的驱动模块。
[0024]进一步地，所述通道选择器包括：
[0025]导电件，所述导电件包括活动连接的输入导电件和输出导电件，所述输入导电件与所述输入通道搭接，所述输出导电件与对应的所述输出通道搭接；
[0026]移动载体，所述移动载体内配置所述输入导电件和输出导电件，所述移动载体内还设有驱动组件，所述驱动组件驱动所述输出导电件移动去与所述输入导电件建立电连接。
[0027]进一步地，所述通道选择器还包括弹性件，所述弹性件的第一端固定在所述移动载体内，所述弹性件的第二端与所述输入导电件固定连接。
[0028]进一步地，所述驱动组件包括：
[0029]丝杆电机，所述丝杆电机的输出端螺纹连接有驱动块；
[0030]驱动块，所述驱动块与所述输出导电件固定连接。
[0031]本专利技术的另一方面，提供一种充电方法，包括以下步骤:
[0032]接收输出通道功率输出指令；
[0033]检测当前连接到所述输出通道的总功率；
[0034]如果所述输出通道的总功率低于阈值则重新分配功率输出，将空闲电源模块连接至当前连接的所述输出通道；
[0035]如果所述输出通道的最低功率高于阈值则对当前连接的电源模块的输入通道降压降流。
[0036]进一步地，在所述充电方法中，如果所述输出通道的总功率低于阈值且不存在空闲电源模块，则全部重新分配功率输出。
[0037]本专利技术的又一方面，提供一种充电系统，包括：
[0038]接收模块，用于接收输出通道功率输出指令；
[0039]检测模块，用于检测当前连接到所述输出通道的总功率；
[0040]判断模块，用于判断所述输出通道的总功率是否低于阈值或者判断所述输出通道的最低功率是否高于阈值；
[0041]执行模块，用于对输出功率进行分配。
[0042]采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0043](1)本专利技术的功率分配系统通过通道选择器滑动去连接输入通道和输出通道，大大节约了半导体器件的数量，扩展性强，且相比较于现有技术，无需过多的散热器件，也就无需增加过多的空间，整体空间小、结构紧凑、成本低，同时无需复杂的线路，工艺性好；
[0044](2)本专利技术采用半导体开关在通道选择器滑动之前断开充电回路，在通道选择器滑动到工作位置并连接对应的输入通道和输出通道后闭合充电回路，可以保护通道选择器，防止通道选择器直接进行搭接，产生电火花影响使用寿命，带来安全隐患；
[0045](3)本专利技术采用半导体开关进行充电回路的通断，由于半导体开关的高耐压、大电流和高可靠性，使得本实施例的功率分配系统不存在电弧风险，可实现可靠分断且使用寿命长，同时可以直接带载投切，极大的增加了效率；
[0046](4)本专利技术的充电方法，将充电功率需求和当前连接的输出通道上电源模块的总功率进行比较判断，对电源模块进行合理分配，实现了柔性智慧分配，且使得电源模块的利用率最大化；
[0047](5)本专利技术通过设置弹性件，使得输出导电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率分配系统，其特征在于，包括：电源模块，所述电源模块为M个，M≥2；充电终端，所述充电终端为N个；通道选择模块，所述通道选择模块包括M组输入通道(1)、N组输出通道(2)以及M个通道选择器(3)，M组所述输入通道(1)分别通过半导体开关(4)与M个所述电源模块一一对应电连接，N组所述输出通道(2)分别与N个所述充电终端一一对应电连接，M个所述通道选择器(3)分别沿着M组所述输入通道(1)滑动，当其中一个所述通道选择器(3)滑动到工作位置时，电连接一组所述输入通道(1)和一组对应的所述输出通道(2)。2.根据权利要求1所述的一种功率分配系统，其特征在于，所述功率分配系统还包括主控模块，所述主控模块用于控制所述半导体开关(4)的通断以及用于控制所述通道选择器(3)滑动。3.根据权利要求1所述的一种功率分配系统，其特征在于，所述输出通道(2)排布在所述输入通道(1)的一侧，且所述输入通道(1)和所述输出通道(2)呈垂直排布。4.根据权利要求3所述的一种功率分配系统，其特征在于，所述通道选择模块还包括M个被配置为固定安装的导轨(5)，所述通道选择器(3)滑动安装在所述导轨(5)上，所述导轨(5)的一侧还设有与所述导轨(5)平行的齿条(51)，所述通道选择器(3)上设有与所述齿条(51)配合的齿轮(37)以及驱动所述齿轮(37)的驱动模块(38)。5.根据权利要求3所述的一种功率分配系统，其特征在于，所述通道选择器(3)包括：导电件，所述导电件包括活动连接的输入导电件(311)和输出导电件(312)，所述输入导电件(311)与所述输入通道(1)搭接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德胜，何青，傅诚，王晓磊，袁江徽，
申请(专利权)人：国创新能源汽车智慧能源装备创新中心江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：