一种分级母线式柔性充电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分级母线式柔性充电系统，该系统包括：至少一条扩展母线和至少两个功率矩阵；每个功率矩阵包括至少一功率模块和至少两条矩阵母线，功率模块通过矩阵母线输出电流，至少两条矩阵母线中包括供电母线和借调母线，每条供电母线分别连接一充电枪，借调母线通过扩展输出可控开关连接扩展母线，扩展母线通过扩展输入可控开关连接功率矩阵的供电输入端，供电输入端与各把充电枪之间分别通过一可控开关进行连接。本实用新型专利技术提供的充电系统需要较少的可控开关，所以成本更低、组装效率更高、更加便于系统扩展；并且本系统将母线分为两级，分别是扩展母线和矩阵母线，母线进行分级管理，充电站组网配置更为灵活。充电站组网配置更为灵活。充电站组网配置更为灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种分级母线式柔性充电系统


[0001]本技术涉及充电
，特别涉及一种分级母线式柔性充电系统。

技术介绍

[0002]大功率充电是一重要趋势，然而充电功率个体需求差异较大，充电功率受温度、内部电量等因素影响，充电功率需求每次差异较大，单个充电模块独立运行会造成极大的浪费。现行矩阵式充电桩为提高充电模块的利用率，会应用较多的可控开关。如图1所示的传统矩阵式充电系统，会将全部的功率模块投切到系统内所有的充电枪。例如，有a把充电枪和b个功率模块，那么系统所需的可控开关数为a*b个，当系统大规模拓扑时将造成可控开关数量几何性增加，器件增多，导致成本极大提升，充电桩故障风险也随之加大。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术的问题，本技术实施例提供了一种分级母线式柔性充电系统。所述技术方案如下：
[0004]本技术实施例提供了一种分级母线式柔性充电系统，所述系统包括：至少一条扩展母线和至少两个功率矩阵；每个所述功率矩阵包括至少一功率模块和至少两条矩阵母线，所述功率模块通过所述矩阵母线输出电流，所述至少两条矩阵母线中包括供电母线和借调母线，每条所述供电母线分别连接一充电枪，所述借调母线通过扩展输出可控开关连接所述扩展母线，所述扩展母线通过扩展输入可控开关连接所述功率矩阵的供电输入端，所述供电输入端与各把充电枪之间分别通过一可控开关进行连接。
[0005]可选的，在任一所述功率矩阵中，任一所述功率模块与各条所述矩阵母线之间分别通过一可控开关进行连接。
[0006]可选的，所述借调母线与各条所述扩展母线之间分别通过一所述扩展输出可控开关进行连接；
[0007]相应的，每条所述扩展母线分别通过一所述扩展输入可控开关连接所述供电输入端。
[0008]可选的，所述扩展母线的数量与所述功率矩阵的数量相同；
[0009]相应的，第i条扩展母线通过一所述扩展输入可控开关连接第i个功率矩阵的供电输入端，针对所述第i个功率矩阵，所述借调母线与除所述第i条扩展母线之外其余的扩展母线之间分别通过一所述扩展输出可控开关进行连接，其中，i＝1、2、
……
、I，I为扩展母线的数量。
[0010]本技术实施例提供的充电系统需要较少的可控开关，所以成本更低、组装效率更高、更加便于系统扩展；并且本系统将母线分为两级，分别是扩展母线和矩阵母线，母线进行分级管理，充电站组网配置更为灵活；同时功率模块的应用效率较高，能够适用充电功率需求差别较大的现状及未来。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是一种传统矩阵式充电系统的电路示意图；
[0013]图2是本技术实施例提供的一种分级母线式柔性充电系统的电路示意图；
[0014]图3是本技术实施例提供的另一种分级母线式柔性充电系统的电路示意图；
[0015]图4是本技术实施例提供的一种功率矩阵的电路示意图；
[0016]图5是本技术实施例提供的再一种分级母线式柔性充电系统的电路示意图。
具体实施方式
[0017]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0018]参照图2，为本技术实施例提供的一种分级母线式柔性充电系统的电路示意图，该系统包括：至少一条扩展母线100和至少两个功率矩阵200。每个功率矩阵200包括至少一功率模块(图2未画出)和至少两条矩阵母线300。功率模块通过矩阵母线300输出电流，所述至少两条矩阵母线300中包括供电母线借和调母线，每条所述供电母线分别连接一充电枪，所述借调母线通过扩展输出可控开关连接所述扩展母线100，所述扩展母线100通过扩展输入可控开关连接所述功率矩阵200的供电输入端P，所述供电输入端P与各把充电枪之间分别通过一可控开关进行连接。本实施例中的可控开关，可以为继电器。
[0019]本实施例的充电系统的工作原理可以概括为：功率矩阵通过矩阵母线向直连的充电枪供电，同时还可以通过扩展母线向有需求的其他充电枪供电，从而实现功率借调。本实施例中的充电枪可以为与需充电装置，如电动汽车连接，为需充电装置的电池充电的装置。
[0020]为比较清楚的展示本实施例所提供的充电系统，以图3和图4为例进行说明。需要说明的是，图3所示的系统电路图为示例性说明，充电枪、扩展母线、功率矩阵和矩阵母线的数量可以根据需要自行设置，本技术实施例并不限定充电枪、扩展母线、功率矩阵和矩阵母线的具体数量。图3所示充电系统包括6把充电枪、3条扩展母线和3个功率矩阵，每个功率矩阵包括3条矩阵母线。6把充电枪分别是：充电枪11、充电枪12、充电枪21、充电枪22、充电枪31和充电枪32。3条扩展母线分别是：扩展母线L1、扩展母线L2和扩展母线L3。3个功率矩阵分别是：功率矩阵1、功率矩阵2和功率矩阵3。3条矩阵母线分别是矩阵母线0、矩阵母线1和矩阵母线2。其中，矩阵母线0为借调母线，矩阵母线1和矩阵母线2均为供电母线。功率矩阵1的矩阵母线1连接充电枪11，矩阵母线2连接充电枪12。功率矩阵2的矩阵母线1连接充电枪21，矩阵母线2连接充电枪22。功率矩阵3的矩阵母线1连接充电枪31，矩阵母线2连接充电枪32。
[0021]参照图4，任一功率模块与各条矩阵母线之间分别通过一可控开关进行连接，所述功率模块通过矩阵母线输出电流。例如，功率模块1通过可控开关K101连接矩阵母线0，功率模块1通过可控开关K111连接矩阵母线1，功率模块1通过可控开关K121连接矩阵母线2。针对系统中任一功率矩阵，其中任一功率模块与每条矩阵母线之间均通过一可控开关进行连
接，从而通过控制可控开关的开合，控制功率模块向目标充电枪供电，以实现功率矩阵的独立运行。例如，参考图4所示的功率矩阵1，当需要为充电枪11供电时，可通过闭合可控开关K111、K112、
……
、K11n，使各功率模块与矩阵母线1联通，从而通过矩阵母线1将功率输出至充电枪11。每个功率柜可以配置一功率矩阵，也就是说，本技术实施例可以实现单独功率柜的独立运营，且不受其他功率柜的影响。
[0022]当某一目标充电枪需要较大功率输出时，即需要多个功率矩阵共同向其供电时，可以通过扩展母线实现功率矩阵(功率柜)间的功率借调。如图2所示，用于实现功率矩阵间的功率借调的电路结构为：功率矩阵200中的借调母线通过扩展输出可控开关连接所述扩展母线100，所述扩展母线100通过扩展输入可控开关连接供电输入端P。进一步的，每个功率矩阵200中的借调母线与各条扩展母线100之间可以分别通过一扩展输出可控开关进行连接，相应的，每条扩展母线100可以分别通过一扩展输入可控开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分级母线式柔性充电系统，其特征在于，所述系统包括：至少一条扩展母线和至少两个功率矩阵；每个所述功率矩阵包括至少一功率模块和至少两条矩阵母线，所述功率模块通过所述矩阵母线输出电流，所述至少两条矩阵母线中包括供电母线和借调母线，每条所述供电母线分别连接一充电枪，所述借调母线通过扩展输出可控开关连接所述扩展母线，所述扩展母线通过扩展输入可控开关连接所述功率矩阵的供电输入端，所述供电输入端与各把充电枪之间分别通过一可控开关进行连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在任一所述功率矩阵中，任一所述功率模块与各条所述矩阵母线之间分别通过一可控开关进行连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蒙蒙，赵立永，王昊月，王昊明，
申请(专利权)人：特瓦特能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：