一种充电架构、充电方法及充电系统技术方案

本发明专利技术提供一种充电架构，包括至少一个第一AC

【技术实现步骤摘要】
一种充电架构、充电方法及充电系统


[0001]本专利技术涉及充电
，尤其涉及一种充电架构、充电方法及充电系统。

技术介绍

[0002]充电站是电动汽车等用电设备补充电能的重要基础设施，充电站的充电系统通常集交流输入配电、直流配电、冷却、安全保护、检测计量等功能。其中，电动汽车通过充电系统连接至交流电网，以实现电能的补充。而充电系统中的充电模块可以将交流电网提供的三相交流电转换为一定范围的直流电压输出，然后直流电压通过系统的充电枪连接到电动汽车电池上，以实现充电补能。
[0003]充电系统先将三相交流电输入至AC
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DC模块中，由AC
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DC模块将三相交流电转换为高压直流电输送到直流母线上。然后直流母线上连接多个DC
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DC模块，由DC
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DC模块将高压直流电转换为符合电动汽车充电需求的直流电，以对电动汽车进行充电。
[0004]现有的充电系统中没有设置保护模块，安全性低。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种充电架构、充电方法及充电系统，能通过保护模块连通或断开外接装置与直流母线，安全性高。
[0006]本专利技术提供一种充电架构，包括至少一个第一AC
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DC模块、至少一个第一DC
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DC模块、保护模块。每个第一AC
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DC模块的第一端均与电网的第一端口相连；每个第一DC
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DC模块的第一端通过直流母线与每个第一AC
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DC模块的第二端相连；所述保护模块的第一端与所述直流母线相连，所述保护模块的第二端与外接装置相连，用于连通或断开所述外接装置与所述直流母线。
[0007]在一实施方式中，所述第一AC
‑
DC模块的数量根据场站电容量确定；和/或所述第一DC
‑
DC模块的数量根据用电装置的充电需求确定。
[0008]在一实施方式中，所述充电架构还包括分配开关模块；所述分配开关模块包括多个呈矩阵排列的分配开关，每排分配开关中的每个分配开关对应同一个第一DC
‑
DC模块，每列分配开关中的每个分配开关对应相同的一个用电装置，每排分配开关中的每个分配开关的第一端均与对应的第一DC
‑
DC模块的第二端相连，每排分配开关中的每个分配开关的第二端分别与对应的用电装置相连，每列分配开关中的每个分配开关的第一端分别与对应的第一DC
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DC模块的第二端相连，每列分配开关中的每个分配开关中的第二端均与对应的用电装置相连；所述分配开关模块用于通过每个分配开关的导通和断开，实现对用电装置按照预设功率进行充电。
[0009]在一实施方式中，所述保护模块包括第一电压检测电路、第一保护开关、以及第二电压检测电路；所述第一电压检测电路、所述第一保护开关、所述第二电压检测电路均设置在所述直流母线上，所述第一电压检测电路和所述第二电压检测电路分别位于所述第一保护开关的两端，所述第一电压检测电路与所述直流母线相连；所述第一电压检测电路用于
检测所述保护模块的第一端的电压，以获取第一电压值；所述第二电压检测电路用于检测所述保护模块的第二端的电压，以获取第二电压值；所述第一保护开关用于根据所述第一电压值与所述第二电压值的电压差值，连通或断开所述外接装置与所述直流母线。
[0010]在一实施方式中，所述外接装置包括储能模块、和/或发电模块、和/或充电模块；所述储能模块、和/或所述发电模块、和/或充电模块与所述保护模块的第二端相连；其中，所述第一保护开关用于在所述储能模块、和/或发电模块、和/或充电模块接入准备完成，且所述第一电压值与所述第二电压值的电压差值小于第一阈值时导通，以连通所述外接装置与所述直流母线，并在所述储能模块、和/或发电模块、和/或充电模块接入准备未完成，或所述电压差值不小于所述第一阈值或接入准备未完成时保持断开，以保持断开所述外接装置与所述直流母线。
[0011]在一实施方式中，所述储能模块包括储能元件、第二DC
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DC电路、第二保护开关，所述储能元件与所述第二DC
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DC电路的第一端相连，所述第二DC
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DC电路的第二端通过所述第二保护开关与所述保护模块的第二端相连；和/或所述发电模块包括发电本体、第三DC
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DC电路、第三保护开关，所述发电本体与所述第三DC
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DC电路的第一端相连，所述第三DC
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DC电路的第二端通过所述第三保护开关与所述保护模块的第二端相连；和/或所述充电模块包括至少一个第二AC
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DC模块、至少一个第二DC
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DC模块，每个第二AC
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DC模块的第一端均与所述电网的第二端口相连，每个第二DC
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DC模块的第一端通过直流母线与每个第二AC
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DC模块的第二端及所述保护模块的第二端相连。
[0012]在一实施方式中，所述储能模块包括第三熔断器，所述第三熔断器的第一端与所述第二保护开关相连，所述第三熔断器的第二端与所述保护模块的第二端相连；和/或所述发电模块包括第四熔断器，所述第四熔断器的第一端与所述第三保护开关相连，所述第四熔断器的第二端与所述保护模块的第二端相连。
[0013]在一实施方式中，至少一个第一AC
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DC模块为双向第一AC
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DC模块，和/或至少一个第一DC
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DC模块为双向第一DC
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DC模块,和/或第二DC
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DC电路(1052)为双向DC
‑
DC电路，和/或第三DC
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DC电路(1062)为双向DC
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DC电路，和/或至少一个第二AC
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DC模块为双向第二AC
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DC模块，和/或至少一个第二DC
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DC模块为双向第二DC
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DC模块。
[0014]在一实施方式中，至少一个第一AC
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DC模块包括IGBT，所述IGBT用于限制电流的上升速率。
[0015]本专利技术还提供一种充电方法，所述充电方法应用于上述任一实施例的充电架构，所述充电方法包括：控制保护模块连通或断开所述外接装置与所述直流母线。
[0016]在一实施方式中，所述充电方法可以应用于上述的充电架构；其中，所述控制保护模块连通或断开所述外接装置与所述直流母线的步骤，包括：根据所述第一电压值与所述第二电压值的电压差值，控制所述保护模块连通或断开所述外接装置与所述直流母线。
[0017]在一实施方式中，所述外接装置包括储能模块、和/或发电模块、和/或充电模块；所述储能模块、和/或所述发电模块、和/或充电模块与所述保护模块的第二端相连；所述根据所述第一电压值与所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电架构(10)，其特征在于，包括至少一个第一AC
‑
DC模块(101)、至少一个第一DC
‑
DC模块(102)、保护模块(107)；每个第一AC
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DC模块(101)的第一端均与电网(20)的第一端口相连；每个第一DC
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DC模块(102)的第一端通过直流母线(104)与每个第一AC
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DC模块的第二端相连；所述保护模块(107)的第一端与所述直流母线(104)相连，所述保护模块(107)的第二端与外接装置相连，用于连通或断开所述外接装置与所述直流母线(104)。2.如权利要求1所述的充电架构(10)，其特征在于，所述第一AC
‑
DC模块(101)的数量根据场站电容量确定；和/或所述第一DC
‑
DC模块(102)的数量根据用电装置(30)的充电需求确定。3.如权利要求1所述的充电架构(10)，其特征在于，所述充电架构还包括分配开关模块(103)；所述分配开关模块(103)包括多个呈矩阵排列的分配开关，每排分配开关中的每个分配开关对应同一个第一DC
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DC模块(102)，每列分配开关(1031)中的每个分配开关对应相同的一个用电装置(30)，每排分配开关中的每个分配开关的第一端均与对应的第一DC
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DC模块(102)的第二端相连，每排分配开关(1031)中的每个分配开关的第二端分别与对应的用电装置(30)相连，每列分配开关(1031)中的每个分配开关的第一端分别与对应的第一DC
‑
DC模块(102)的第二端相连，每列分配开关(1031)中的每个分配开关中的第二端均与对应的用电装置(30)相连；所述分配开关模块(103)用于通过每个分配开关的导通和断开，实现对用电装置(30)按照预设功率进行充电。4.如权利要求1所述的充电架构(10)，其特征在于，所述保护模块(107)包括第一电压检测电路(1071)、第一保护开关(1072)、以及第二电压检测电路(1073)；所述第一电压检测电路(1071)、所述第一保护开关(1072)、所述第二电压检测电路(1073)均设置在所述直流母线(104)上，所述第一电压检测电路(1071)和所述第二电压检测电路(1073)分别位于所述第一保护开关(1072)的两端，所述第一电压检测电路(1071)与所述直流母线(104)相连；所述第一电压检测电路(1071)用于检测所述保护模块(107)的第一端的电压，以获取第一电压值；所述第二电压检测电路(1073)用于检测所述保护模块(107)的第二端的电压，以获取第二电压值；所述第一保护开关(1072)用于根据所述第一电压值与所述第二电压值的电压差值，连通或断开所述外接装置与所述直流母线(104)。5.如权利要求4所述的充电架构(10)，其特征在于，所述外接装置包括储能模块(105)、和/或发电模块(106)、和/或充电模块；所述储能模块(105)、和/或所述发电模块(106)、和/或充电模块与所述保护模块(107)的第二端相连；其中，所述第一保护开关(1072)用于在所述储能模块(105)、和/或发电模块(106)、和/或充电模块接入准备完成，且所述第一电压值与所述第二电压值的电压差值小于第一阈值时导通，以连通所述外接装置与所述直流母线(104)，并在所述储能模块(105)、和/或发电
模块(106)、和/或充电模块接入准备未完成，或所述电压差值不小于所述第一阈值时保持断开，以保持断开所述外接装置与所述直流母线(104)。6.如权利要求5所述的充电架构(10)，其特征在于，所述储能模块(105)包括储能元件(1051)、第二DC
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DC电路(1052)、第二保护开关(1053)，所述储能元件(1051)与所述第二DC
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DC电路(1052)的第一端相连，所述第二DC
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DC电路(1052)的第二端通过所述第二保护开关(1053)与所述保护模块(107)的第二端相连；和/或所述发电模块(106)包括发电本体(1061)、第三DC
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DC电路(1062)、第三保护开关(1063)，所述发电本体(1061)与所述第三DC
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DC电路(1062)的第一端相连，所述第三DC
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DC电路(1062)的第二端通过所述第三保护开关(1063)与所述保护模块(107)的第二端相连；和/或所述充电模块包括至少一个第二AC
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DC模块、至少一个第二DC
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DC模块，每个第二AC
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DC模块的第一端均与所述电网(20)的第二端口相连，每个第二DC
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DC模块的第一端通过直流母线(104)与每个第二AC
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DC模块的第二端及所述保护模块(107)的第二端相连。7.如权利要求6所述的充电架构(10)，其特征在于，所述储能模块(105)包括第三熔断器(1054)，所述第三熔断器(1054)的第一端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小飞，王辰冰，万文龙，王国俊，周凌霄，
申请(专利权)人：武汉路特斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：