一种电动汽车充电桩及充电系统的制作方法

本实用新型涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种电动汽车充电桩及充电系统。

背景技术：

由于石油资源短缺和全球环境恶化，以燃油等不可再生能源作为动力来源的传统汽车的销量逐年放缓；作为解决能源和环境问题的重要选择，以电力作为能源的电动汽车快速发展。电动汽车充电桩为电动汽车提供能量补给，是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，而充电枪是电动汽车充电桩必不可少的组成部件之一。

然而，目前的充电桩一般以固定功率为电动汽车充电，以充电桩设有两个充电枪为例，一般使用固定模式如双枪轮流充电或同时充电的方式为电动汽车充电，充电策略不灵活，且不能充分利用充电电源的输出能力，不便于用户使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电动汽车充电桩及充电系统，能够根据用户需要调整充电策略，方便用户使用。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电动汽车充电桩，包括：

人机交互模块、主控电路、电源电路、至少一个功率控制电路和至少两个充电枪，所述电源电路包括工作电源和至少两组充电电源；

所述主控电路分别与所述人机交互模块、所述至少两个充电枪和所述至少一个功率控制电路相连，所述工作电源分别与所述人机交互模块、主控电路和所述至少一个功率控制电路相连，所述至少一个功率控制电路和所述至少两个充电枪还分别与所述至少两组充电电源相连。

为了实现上述目的，本实用新型还提供一种电动汽车充电系统，包括：

充电桩和至少两个电动汽车，所述充电桩分别与所述至少两个电动汽车相连；

所述充电桩，包括：人机交互模块、主控电路、电源电路、至少一个功率控制电路和至少两个充电枪，所述电源电路包括工作电源和至少两组充电电源；

所述主控电路分别与所述人机交互模块、所述至少两个充电枪和所述至少一个功率控制电路相连，所述工作电源分别与所述人机交互模块、主控电路和所述至少一个功率控制电路相连，所述至少一个功率控制电路和所述至少两个充电枪还分别与所述至少两组充电电源相连。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型实施例提供的技术方案，用户需要充电时，可以将充电枪插入电动汽车充电座后，通过人机交互模块输入功率控制策略，主控电路接收到功率控制策略时，根据该功率控制策略控制至少一个功率控制电路对至少两组充电电源的连接方式进行调整，从而实现功率控制。该方案解决了现有技术中的充电桩一般以固定功率为电动汽车充电，以充电桩设有两个充电枪为例，一般使用固定模式如双枪轮流充电或同时充电的方式为电动汽车充电，充电策略不灵活，且不能充分利用充电电源的输出能力，不便于用户使用的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的电动汽车充电桩的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例1提供的电动汽车充电桩的结构示意图二；

图3是图2所示的电动汽车充电桩中至少一个控制检测电路的结构示意图；

图4是图1所示的电动汽车充电桩中功至少一个功率控制电路的结构示意图；

图5是本发明实施例2提供的电动汽车充电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供一种电动汽车充电桩，包括：

人机交互模块10、主控电路20、电源电路30、至少一个功率控制电路40和至少两个充电枪50，所述电源电路包括工作电源301和至少两组充电电源302；

所述主控电路分别与所述人机交互模块、所述至少两个充电枪和所述至少一个功率控制电路相连，所述工作电源分别与所述人机交互模块、主控电路和所述至少一个功率控制电路相连，所述至少一个功率控制电路和所述至少两个充电枪还分别与所述至少两组充电电源相连。

在本实施例中，用户需要充电时，可以将充电枪插入电动汽车充电座后，通过人机交互模块输入功率控制策略，如功率分配、功率合并或者具体的充电功率；主控电路通过人机交互模块接收到功率控制策略时，根据该功率控制策略控制至少一个功率控制电路对至少两组充电电源的连接方式进行调整，从而实现功率控制。特别的，主控电路也可以根据从电动汽车的电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)获取的充电请求自动确定功率控制策略，在此不再一一赘述。其中，人机交互模块包括触摸屏和/或键盘。

在本实施例中，主控电路通过CAN总线与BMS连接,当用户插枪并选定充电模式启动充电之后,主控电路与BMS开始建立通信连接并握手相互识别,之后BMS根据自身的电量向充电桩发送充电模式(恒压或者恒流),以及充电电压与充电电流的申请。充电桩按照BMS申请的功率并参考自身的相关参数输出电压电流。

进一步的，为了保证功率调整的可靠性和稳定性，如图2所示，本实施例提供的电动汽车充电桩，还包括：

至少一个控制检测电路60；

每个功率控制电路上还设有辅助触点70，所述至少一个控制检测电路中任一控制检测电路分别与对应的辅助触点的一端和所述主控电路相连；该控制检测电路和对应的辅助触点的另一端分别与所述工作电源相连。

在本实施例中，可以通过对应的辅助触点确认功率控制电路的功率调整方式，对于不同的调整方式，控制检测电路的输出不同，使主控电路可以根据控制检测电路的输出确认功率调整是否成功。

此时，如图3所述，该至少一个控制检测电路，包括：

电阻R10、电阻R11、三极管Q11、电容C11、电阻R13、电阻R14和电容C12；

所述辅助触点的一端与所述电阻R10的一端相连，所述电阻R10的另一端分别与所述三极管Q11的基极和所述电阻R11的一端相连；所述三极管Q11的集电极分别与所述电阻R14的一端、电阻R13的一端和所述电容C11的一端相连；所述电阻R13的另一端和所述电容C12的一端分别与所述主控电路相连；所述电阻R14的另一端与所述工作电源相连；所述电阻R11的另一端、所述三极管Q11的发射极、所述电容C11的另一端和所述电容C12的另一端接地。

在本实施例中，辅助触点闭合时，工作电压通过电阻R10和电阻R11的分压之后使得三极管Q11导通，使主控电路能够检测到低电平，从而确认功率合并成功；否则，则是功率合并失败或功率分配成功。因此，主控电路能够根据检测到的电平确认功率调整是否成功。

进一步的，如图4所示，本实施例提供的电动汽车充电桩中至少一个功率控制电路，包括：

电阻R1、电阻R2、三极管Q1、电阻R3、电阻R4、电容C1、MOS管Q2、二极管D1和继电器K1；

所述电阻R1的一端和所述电阻R2的一端分别与所述主控电路相连；所述电阻R2的另一端与所述三极管Q1的基极相连；所述三极管Q1的集电极分别与所述电阻R3的一端、电阻R4的一端、电容C1的一端和所述MOS管Q2的栅极相连；MOS管Q2的漏极分别与所述二极管D1的正极和所述继电器K1的管脚2相连；所述继电器K1的管脚3和管脚4分别与所述至少两组充电电源中两组充电电源相连；所述电阻R1的另一端、所述电阻R3的另一端、所述继电器K1的管脚1和所述二极管D1的负极分别与所述工作电源相连；所述三极管Q1的发射极、所述电阻R4的另一端、所述电容C1的另一端和所述MOS管Q2的源极接地。

在本实施例中，当功率调整为功率合并时，主控电路输出高电平至功率控制电路，使三极管Q1导通，进而MOS管Q2的栅极输出高电平，从而继电器K1吸合，实现功率合并；当功率调整为功率分配时，主控电路输出低电平至功率控制电路，使继电器K1断开，实现功率分配。

具体的，当充电桩还包括至少一个控制检测电路时，每个功率控制电路上的辅助触点设置在继电器K1上。

在本实施例中，以充电桩包括两个充电枪为例，A车连接到充电枪后用户指示进行功率合并时，主控电路确定A车分配的充电电源组数后输出对应的电平至功率控制电路，实现功率控制；B车需要充电时，主控电路确认是否有空闲充电电源组，如果有，对A、B车同时充电，否则B车待A车充完后再充电。

在本实施例中，当充电桩包括的充电枪个数大于2时，可以通过至少一个功率控制电路串/并联的方式实现至少两组充电电源的分配或合并，在此不再一一赘述。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型实施例提供的技术方案，用户需要充电时，可以将充电枪插入电动汽车充电座后，通过人机交互模块输入功率控制策略，主控电路接收到功率控制策略时，根据该功率控制策略控制至少一个功率控制电路对至少两组充电电源的连接方式进行调整，从而实现功率控制。该方案解决了现有技术中的充电桩一般以固定功率为电动汽车充电，以充电桩设有两个充电枪为例，一般使用固定模式如双枪轮流充电或同时充电的方式为电动汽车充电，充电策略不灵活，且不能充分利用充电电源的输出能力，不便于用户使用的问题。

实施例2

如图5所示，本实施例提供一种电动汽车充电系统，包括：

充电桩501和至少两个电动汽车502，所述充电桩分别与所述至少两个电动汽车相连；

所述充电桩，包括：人机交互模块、主控电路、电源电路、至少一个功率控制电路和至少两个充电枪，所述电源电路包括工作电源和至少两组充电电源；

所述主控电路分别与所述人机交互模块、所述至少两个充电枪和所述至少一个功率控制电路相连，所述工作电源分别与所述人机交互模块、主控电路和所述至少一个功率控制电路相连，所述至少一个功率控制电路和所述至少两个充电枪还分别与所述至少两组充电电源相连。

在本实施例中，充电桩501的结构以及实现充电控制的过程，与实施例1提供的相似，在此不再一一赘述。其中，所述人机交互模块，包括：触摸屏和/或键盘。

进一步的，所述充电桩还包括：

至少一个控制检测电路；

每个功率控制电路上还设有辅助触点，所述至少一个控制检测电路中任一控制检测电路分别与对应的辅助触点的一端和所述主控电路相连；该控制检测电路和对应的辅助触点的另一端分别与所述工作电源相连。

此时，所述至少一个控制检测电路，包括：

电阻R10、电阻R11、三极管Q11、电容C11、电阻R13、电阻R14和电容C12；

所述辅助触点的一端与所述电阻R10的一端相连，所述电阻R10的另一端分别与所述三极管Q11的基极和所述电阻R11的一端相连；所述三极管Q11的集电极分别与所述电阻R14的一端、电阻R13的一端和所述电容C11的一端相连；所述电阻R13的另一端和所述电容C12的一端分别与所述主控电路相连；所述电阻R14的另一端与所述工作电源相连；所述电阻R11的另一端、所述三极管Q11的发射极、所述电容C11的另一端和所述电容C12的另一端接地。

进一步的，所述至少一个功率控制电路，包括：

电阻R1、电阻R2、三极管Q1、电阻R3、电阻R4、电容C1、MOS管Q2、二极管D1和继电器K1；

所述电阻R1的一端和所述电阻R2的一端分别与所述主控电路相连；所述电阻R2的另一端与所述三极管Q1的基极相连；所述三极管Q1的集电极分别与所述电阻R3的一端、电阻R4的一端、电容C1的一端和所述MOS管Q2的栅极相连；MOS管Q2的漏极分别与所述二极管D1的正极和所述继电器K1的管脚2相连；所述继电器K1的管脚3和管脚4分别与所述至少两组充电电源中两组充电电源相连；所述电阻R1的另一端、所述电阻R3的另一端、所述继电器K1的管脚1和所述二极管D1的负极分别与所述工作电源相连；所述三极管Q1的发射极、所述电阻R4的另一端、所述电容C1的另一端和所述MOS管Q2的源极接地。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型实施例提供的技术方案，用户需要充电时，可以将充电枪插入电动汽车充电座后，通过人机交互模块输入功率控制策略，主控电路接收到功率控制策略时，根据该功率控制策略控制至少一个功率控制电路对至少两组充电电源的连接方式进行调整，从而实现功率控制。该方案解决了现有技术中的充电桩一般以固定功率为电动汽车充电，以充电桩设有两个充电枪为例，一般使用固定模式如双枪轮流充电或同时充电的方式为电动汽车充电，充电策略不灵活，且不能充分利用充电电源的输出能力，不便于用户使用的问题。

以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围。