一种充电桩、充电系统和充电方法技术方案

提供了一种充电桩、充电系统和充电方法，该充电桩包括：N个充电支路，每个充电支路包括：充电枪、用于为充电枪供电的电源模块和连接于充电枪和电源模块之间的支路内开关；K个充电控制器，每个充电控制器连接于至少一个支路内开关，每个充电控制器用于控制所连接的至少一个支路内开关的导通与断开，N≥K≥1，N、K为整数；M个接口，用于连接除该充电桩以外的一个或多个充电桩，N≥M≥1，M为整数；接口开关，用于连接M个接口中的每两个接口；N个充电支路中的每个充电支路通过外接开关连接于M个接口中的一个。通过控制不同位置的开关的通断，实现充电系统的功率的灵活共享。现充电系统的功率的灵活共享。现充电系统的功率的灵活共享。

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩、充电系统和充电方法


[0001]本申请涉及新能源汽车领域，更为具体地，涉及一种充电桩、充电系统和充电方法。

技术介绍

[0002]随着国家大力扶持新能源汽车行业发展，新能源车的产销量越来越高。大部分新能源车为纯电动汽车(battery electric vehicle，BEV)和插电式混合动力汽车(plug
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in hybrid electric vehicle，PHEV)，搭载的电池包电量普遍在40千瓦时至100千瓦时的范围。市面常见的交流慢充方式的功率为3千瓦至11千瓦，远远满足不了车主快速充电的需求，所以需要充电桩或充电堆提供大功率的直流充电。
[0003]以往建造的直流一体式充电桩无论是高压充电回路还是充电控制系统，充电桩与充电桩之间基本独立，所以无法实现充电桩与充电桩之间的功率共享，造成充电桩的高功率配比，非充电时间功率闲置。目前，一种能够提供功率柔性分配的充电桩通过“节点式”串联共享的方式，实现互联和功率共享。但这种充电桩只能实现相邻桩之间的功率共享，功率的共享不够灵活。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种充电桩、充电系统和充电方法，以期通过控制充电桩中不同位置的开关的闭合与断开，实现充电桩的功率的灵活共享。
[0005]第一方面，本申请提供了一种充电桩，该充电桩包括：N个充电支路，N个充电支路中的每个充电支路包括：充电枪、用于为充电枪供电的电源模块，以及连接于充电枪和电源模块之间的支路内开关；K个充电控制器，K个充电控制器中的每个充电控制器连接于至少一个支路内开关，每个充电控制器用于控制所连接的至少一个支路内开关的导通与断开，N≥K≥1，N、K为整数；M个接口，用于连接除充电桩以外的一个或多个充电桩，N≥M≥1，M为整数；接口开关，用于连接M个接口中的每两个接口的；其中，N个充电支路中的每个充电支路通过外接开关连接于M个接口中的一个接口。
[0006]基于上述设计，在充电桩内设置多个开关，这些开关可设置在充电桩中不同的位置，实现不同的功能，例如可以实现充电桩内的不同的充电支路的连通，还可以实现当前充电桩与其他充电桩的连通，等等。通过控制这些不同功能的开关的闭合与断开，使得充电桩内和充电桩之间可以形成不同的充电回路，从而可以当充电桩的某个充电支路中的充电枪接收到车辆的充电请求，但该充电支路的剩余功率小于车辆的需求功率时，通过控制充电桩不同位置的开关的闭合与断开，实现充电桩内或充电桩之间功率的灵活共享，进而满足车辆的充电需求。
[0007]结合第一方面，在某些可能的设计中，N≥2，且N个充电支路中的每两个充电支路之间通过支路间开关连接，且支路间开关受控于K个充电控制器中的一个。
[0008]基于上述设计，充电桩中可以包括至少两个充电支路，在该充电枪所连接的电源
模块的功率小于车辆的需求功率，但该充电桩中其他充电支路中的电源模块处于空闲状态时，可以优先考虑该充电桩内的充电支路之间功率共享，通过控制相关的充电支路之间的支路间开关的闭合，可以导通该充电支路与其他充电支路之间的电路，使得其他充电支路中的电源模块与该充电支路中的电源模块可以同时为该充电枪供电，从而实现该充电桩内不同支路之间的功率共享，由此可以实现充电系统中各个充电桩内不同充电支路之间功率的灵活共享。
[0009]结合第一方面，在某些可能的设计中，N＝M。
[0010]也就是说，充电支路的数量与接口的数量相同。每个充电支路可连接于一个接口，以通过接口与外部的其他充电桩相连。
[0011]可选地，N＝M＝2。
[0012]也即，该充电桩可以包括两个充电支路和两个接口，两个充电支路和两个接口一一对应，每个充电支路可通过所对应的接口与其他充电桩连接。
[0013]当该充电桩的剩余功率小于车辆的需求功率时，该充电桩中的充电支路可以通过接口与其他充电桩连接，从而才能与其他充电桩功率共享。
[0014]第二方面，本申请提供了一种充电系统，该充电系统包括第一方面或第一方面任一种可能的设计中的充电桩，各充电桩通过接口与充电系统中的一个或多个充电桩连接。
[0015]基于上述设计，在该充电系统中，各充电桩可以通过接口进行电路连接，因此当其中任一个充电桩的功率小于车辆的需求功率时，该充电桩可以向该充电系统中除该充电桩之外的充电桩求助，例如，该充电桩可以向除该充电桩之外的充电桩发送功率共享请求，控制器控制开关闭合，导通两个充电桩之间的电路后，这两个充电桩可以功率共享，一起为该车辆充电，从而实现了该充电系统中功率的灵活共享。
[0016]结合第二方面，在某些可能的设计中，充电系统中的第一充电桩中的第一充电枪用于接收充电请求，充电请求中包含充电的需求功率；第一充电枪还用于将充电请求转发给连接于第一充电枪的第一充电控制器；第一充电控制器用于根据接收到的充电请求，确定第一充电桩的剩余功率是否达到需求功率，第一充电控制器还用于在所述第一充电桩的剩余功率未达到需求功率的情况下，根据第一充电桩的剩余功率和需求功率，确定第一充电桩所需的共享功率，共享功率是第一充电桩需要从除第一充电桩以外的一个或多个充电桩共享的功率。
[0017]其中，第一充电桩的剩余功率达到需求功率，具体可以指，第一充电桩的剩余功率大于或等于需求功率；第一充电桩的剩余功率未达到需求功率，具体可移植，第一充电桩的剩余功率小于需求功率。共享功率可以是第一充电桩的剩余功率与车辆的需求功率的差值。
[0018]基于上述设计，当该系统中的任一个充电桩的充电枪在接收到车辆的充电请求后，即，第一充电桩的第一充电枪接收到车辆的充电请求后，与第一充电枪相连接的第一充电控制器可以根据充电请求中的需求功率判断该充电桩的剩余功率是否大于需求功率，是否需要共享的功率，以及第一充电控制器可以确定出共享功率为多少。
[0019]结合第二方面，在某些可能的设计中，第一充电控制器还用于根据共享功率，从一个或多个充电桩中确定目标充电桩，目标充电桩是一个或多个充电桩中剩余功率大于或等于共享功率的充电桩。
[0020]基于上述设计，第一充电控制器可以根据确定出来的共享功率，从除第一充电桩以外的充电桩中将剩余功率大于共享功率的充电桩中的一个充电桩确定为目标充电桩，与目标充电桩功率共享。
[0021]结合第二方面，在某些可能的设计中，第一充电控制器还用于向第二充电控制器发送功率共享请求，功率共享请求中包含共享功率，功率共享请求用于请求从目标充电桩获取共享功率，第二充电控制器是目标充电桩中的充电控制器。
[0022]基于上述设计，第一充电控制器在确定目标充电桩后，可以向目标充电桩的充电控制器发送功率共享请求，功率共享请求用于请求目标充电桩与第一充电桩功率共享，目标充电桩可以对该功率共享请求作出响应，闭合开关，导通电路，与第一充电桩进行功率共享。
[0023]结合第二方面，在某些可能的设计中，充电系统还包括功率调节控制器，功率调节控制器与充电系统中的各个充电桩的各个充电控制器相连；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电桩，其特征在于，包括：N个充电支路，所述N个充电支路中的每个充电支路包括：充电枪、用于为所述充电枪供电的电源模块，以及连接于所述充电枪和所述电源模块之间的支路内开关；K个充电控制器，所述K个充电控制器中的每个充电控制器连接于至少一个支路内开关，所述每个充电控制器用于控制所连接的至少一个支路内开关的导通与断开，N≥K≥1，N、K为整数；M个接口，用于连接除所述充电桩以外的一个或多个充电桩，N≥M≥1，M为整数；接口开关，用于连接所述M个接口中的每两个接口；其中，所述N个充电支路中的每个充电支路通过外接开关连接于所述M个接口中的一个接口。2.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于，N≥2，且所述N个充电支路中的每两个充电支路之间通过支路间开关连接，且所述支路间开关受控于所述K个充电控制器中的一个。3.如权利要求1至2中任一项所述的充电桩，其特征在于，N＝M＝2。4.一种充电系统，其特征在于，包括多个如权利要求1至3中任一项所述的充电桩，各充电桩通过接口与所述充电系统中的一个或多个充电桩连接。5.如权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统中的第一充电桩中的第一充电枪用于接收充电请求，所述充电请求中包含充电的需求功率；所述第一充电枪还用于将所述充电请求转发给连接于所述第一充电枪的第一充电控制器；所述第一充电控制器用于根据接收到的充电请求，确定所述第一充电桩的剩余功率是否达到所述需求功率；所述第一充电控制器还用于在所述第一充电桩的剩余功率小于所述需求功率的情况下，根据所述第一充电桩的剩余功率和所述需求功率，确定所述第一充电桩所需的共享功率，所述共享功率是所述第一充电桩需要从除所述第一充电桩以外的一个或多个充电桩共享的功率。6.如权利要求5所述的充电系统，其特征在于，所述第一充电控制器还用于根据所述共享功率，从所述一个或多个充电桩中确定目标充电桩，所述目标充电桩是所述一个或多个充电桩中剩余功率大于或等于所述共享功率的充电桩。7.如权利要求6所述的充电系统，其特征在于，所述第一充电控制器还用于向第二充电控制器发送功率共享请求，所述功率共享请求中包含所述共享功率，所述功率共享请求用于请求从所述目标充电桩获取所述共享功率，所述第二充电控制器是所述目标充电桩中的充电控制器。8.如权利要求5所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括功率调节控制器，所述功率调节控制器与所述充电系统中的各个充电桩的各个充电控制器相连；所述第一充电控制器还用于向所述功率调节控制器发送功率共享请求，所述功率共享请求中包含所述共享功率，所述功率共享请求用于请求所述功率调节控制器从所述第一充电桩以外的一个或多个充电桩中确定剩余功率大于或等于所述共享功率的目标充电桩；所述功率调节控制器用于根据所述功率共享请求，从所述一个或多个充电桩中确定所述目标充电桩；
所述功率调节控制器还用于向第二充电控制器发送所述功率共享请求，所述第二充电控制器为所述目标充电桩中的充电控制器。9.如权利要求7或8所述的充电系统，其特征在于，所述第二充电控制器是所述目标充电桩中能够提供所述共享功率的多个充电支路中，编号最大的充电支路上的充电控制器，或编号最小的充电支路上的充电控制器。10.如权利要求6至9中任一项所述的充电系统，其特征在于，所述目标充电桩是所述剩余功率大于或等于所述共享功率的一个或多个充电桩中与所述第一充电桩距离最近的一个。11.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王义昌，刘宝泉，任展林，韩鑫儒，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：