充电桩制造技术

本申请涉及一种充电桩，包括功率模块、储能模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述功率模块、所述储能模块以及负载设备连接，所述功率模块还与所述储能模块连接，其中：所述功率模块，用于以第一电压为所述负载设备提供电能；所述储能模块，用于以第二电压为所述负载设备提供电能；所述控制模块，用于基于所述负载设备的充电电压控制所述功率模块以及所述储能模块的连接方式，以及在没有所述负载设备接入的情况下，控制所述功率模块为所述储能模块提供电能。通过本申请，解决了相关技术中电网对充电桩的供电负担较大的技术问题，在实现对不同供电电压的兼容的同时，降低了电网供电拥塞的风险，进而降低了电网的供电负担。进而降低了电网的供电负担。进而降低了电网的供电负担。

【技术实现步骤摘要】
充电桩


[0001]本申请涉及车辆充电领域，特别是涉及一种充电桩。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的普及，具有高压快充功能的充电桩的需求越来越高。在高压快充充电桩的普及过程中，不同的车辆之间往往是高压快充需求与常规充电需求并存的，因此实现充电桩对不同充电电压的兼容具有重要的研究意义。
[0003]在相关技术中，为了实现充电桩对不同充电电压的兼容，一般在充电桩中设置多个功率模块，通过控制功率模块之间的串联连接关系以及并联连接关系，对输出的整体电压进行调整，从而实现对不同充电电压的兼容。但是，相关技术中在充电高峰期需要多个功率模块同时对车辆进行供电，而在充电低峰期多个功率模块则同时处于闲置状态，导致充电桩对电网的用电需求分布不均匀，增加了电网对充电桩的供电负担。
[0004]然而，针对相关技术中存在的电网对充电桩的供电负担较大的技术问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]基于此，本申请提供了一种充电桩，以解决上述电网对充电桩的供电负担较大的技术问题。
[0006]本申请提供了一种充电桩，包括功率模块、储能模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述功率模块、所述储能模块以及负载设备连接，所述功率模块还与所述储能模块连接，其中：
[0007]所述功率模块，用于以第一电压为所述负载设备提供电能；
[0008]所述储能模块，用于以第二电压为所述负载设备提供电能；
[0009]所述控制模块，用于基于所述负载设备的充电电压控制所述功率模块以及所述储能模块的连接方式，以及在没有所述负载设备接入的情况下，控制所述功率模块为所述储能模块提供电能。
[0010]在其中一个实施例中，所述充电桩还包括第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元，所述第一开关单元设置于所述功率模块以及所述负载设备之间，所述第二开关单元设置于所述储能模块以及所述负载设备之间，所述第三开关单元设置于所述功率模块以及所述储能模块之间，所述控制模块分别与所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元连接，其中：
[0011]在所述充电电压高于所述第一电压时，所述控制模块控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元断开，并控制所述第三开关单元闭合；
[0012]在所述充电电压不高于所述第一电压时，所述控制模块控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元闭合，并控制所述第三开关单元断开；
[0013]或者
[0014]在所述充电电压不高于所述第一电压时，所述控制模块控制所述第一开关单元闭合，并控制所述第二开关单元以及所述第三开关单元断开。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元包括高压直流继电器。
[0016]在其中一个实施例中，所述控制模块还用于判断是否存在负载接入信号；
[0017]若存在负载接入信号，则基于所述控制模块与所述负载设备之间的充电协议确定所述负载设备的充电电压。
[0018]在其中一个实施例中，若不存在负载接入信号，则基于所述充电桩的使用状况，确定是否控制所述功率模块为所述储能模块提供电能。
[0019]在其中一个实施例中，若不存在负载接入信号，则基于所述储能模块的剩余电池容量，确定是否控制所述功率模块为所述储能模块提供电能。
[0020]在其中一个实施例中，若不存在负载接入信号，则判断所述充电桩是否处于使用波谷时期；
[0021]若所述充电桩处于所述使用波谷时期，则判断所述储能模块的剩余电池容量是否低于第一容量阈值，若是低于所述第一容量阈值，则控制所述功率模块为所述储能模块提供电能；
[0022]若所述充电桩不处于所述使用波谷时期，则判断所述储能模块的剩余电池容量是否低于第二容量阈值，若低于所述第二容量阈值，则控制所述功率模块为所述储能模块提供电能，所述第二容量阈值低于所述第一容量阈值。
[0023]在其中一个实施例中，所述第一容量阈值以及所述第二容量阈值的确定方式包括：
[0024]获取充电桩在预设时间段内的充电频次和/或充电电量；
[0025]基于所述充电频次和/或充电电量确定所述第一容量阈值以及所述第二容量阈值。
[0026]在其中一个实施例中，所述功率模块包括依次连接的AC/DC转换器、变压器以及DC/DC转换器。
[0027]在其中一个实施例中，所述储能模块包括磷酸铁锂电池。
[0028]本申请公开了一种充电桩，包括功率模块、储能模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述功率模块、所述储能模块以及负载设备连接，所述功率模块还与所述储能模块连接，其中：所述功率模块，用于以第一电压为所述负载设备提供电能；所述储能模块，用于以第二电压为所述负载设备提供电能；所述控制模块，用于基于所述负载设备的充电电压控制所述功率模块以及所述储能模块的连接方式，以及在没有所述负载设备接入的情况下，控制所述功率模块为所述储能模块提供电能。通过控制模块控制功率模块以及储能模块的连接关系，从而调整功率模块以及储能模块整体的输出电压，实现对负载设备的不同充电电压的兼容，同时，在充电桩闲置时通过功率模块向储能模块供电，而在充电桩繁忙时通过储能模块承担部分供能需求，从而提高了充电桩闲置时对电网的用电需求并降低了充电桩繁忙时对电网的用电需求，避免了充电桩对电网的用电需求分布不均匀，解决了相关技术中电网对充电桩的供电负担较大的技术问题，在实现对不同供电电压的兼容的同时，降低了电网供电拥塞的风险，进而降低了电网的供电负担。
附图说明
[0029]图1是本申请一实施例的充电桩的结构示意图；
[0030]图2是本申请另一实施例的充电桩的结构示意图；
[0031]图3是本申请一实施例的开关单元电路的结构示意图；
[0032]图4是本申请一实施例的功率模块与储能模块连接关系的控制流程示意图；
[0033]图5是本申请一实施例的储能模块充电方法的流程示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0035]目前，400V级充电桩仍然是电动汽车充电桩的主流。随着电动汽车的高压快充需求的提高，800V级充电桩的普及变得越来越迫切。但是，在充电桩从400V级向800V级过度的过程中，必然存在400V级充电需求和800V级充电需求共存的情形，因此实现对400V级充电需求以及800V级充电需求的兼容是充电桩行业亟需解决的难题。
[0036]在相关技术中，功率模块是充电桩的核心部件，充电桩通过功率模块对电网的市电进行转换，并以预先设计的功率向电动汽车供能。当前市场主流的功率模块包括以下规格：1)功率7.5KW、输出电压200～400V；2)功率15KW、输出电压200～400V；3)功率15KW、输出电压300～750V。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，包括功率模块、储能模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述功率模块、所述储能模块以及负载设备连接，所述功率模块还与所述储能模块连接，其中：所述功率模块，用于以第一电压为所述负载设备提供电能；所述储能模块，用于以第二电压为所述负载设备提供电能；所述控制模块，用于基于所述负载设备的充电电压控制所述功率模块以及所述储能模块的连接方式，以及在没有所述负载设备接入的情况下，控制所述功率模块为所述储能模块提供电能。2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元，所述第一开关单元设置于所述功率模块以及所述负载设备之间，所述第二开关单元设置于所述储能模块以及所述负载设备之间，所述第三开关单元设置于所述功率模块以及所述储能模块之间，所述控制模块分别与所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元连接，其中：在所述充电电压高于所述第一电压时，所述控制模块控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元断开，并控制所述第三开关单元闭合；在所述充电电压不高于所述第一电压时，所述控制模块控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元闭合，并控制所述第三开关单元断开；或者在所述充电电压不高于所述第一电压时，所述控制模块控制所述第一开关单元闭合，并控制所述第二开关单元以及所述第三开关单元断开。3.根据权利要求2所述的充电桩，其特征在于，所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元包括高压直流继电器。4.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，李学峰，韩龙伸，杨涛，
申请(专利权)人：浙江零跑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：