一种充电桩及其充电方法与流程

1.本发明涉及充电桩技术领域，尤其是涉及一种充电桩及其充电方法。


背景技术：

2.随着全球节能和环保意识的不断增强，新能源领域的电动汽车产业迅速发展。随着国家对电动汽车的大力推广，电动汽车的使用量正在快速地增加，导致市面上对充电桩的需求也在逐步增加。
3.然而，现有充电桩是通过内设的升压电路和降压电路进行调压的，因此，在对外部三相交流电进行调压时出现发热严重的现象，导致充电桩对待充电设备充电过程中，功耗升高，最终充电效率低的问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种充电桩及其充电方法，用于克服通过内设的升压电路和降压电路进行调压时出现发热严重的现象，降低功耗，从而提高充电效率。
5.为实现上述目的，一方面本技术提供一种充电桩，包括：交流电接口、可控硅整流模块、输出接口以及调压控制模块，所述交流电接口与所述可控硅整流模块连接，所述可控硅整流模块与所述输出接口连接，所述调压控制模块与所述可控硅整流模块连接，所述交流电接口，用于接入外部三相交流电网；所述输出接口，用于连接待充电设备；所述调压控制模块，用于获取所述待充电设备的待充电电压值，并根据所述目标电压生成调压控制指令；所述可控硅整流模块，用于根据所述调压控制指令对所述外部三相交流电网的电压进行整流调压，输出所述待充电电压值至所述输出接口。
6.通过采用上述的技术方案，去除了现有技术中设置的升压电路和降压电路，克服了升压电路和降压电路进行调压时出现发热严重的现象，并且将现有技术中无源整流模块换成可控硅整流模块，既可以进行整流还可以调压，从而降低功耗，提高充电效率。
7.可选的，还包括：半导体漏电保护开关，设置在所述交流电接口和所述可控硅整流模块之间，用于当连接或断开外部交流电的接入。
8.通过采用上述的技术方案，当交流电接口和可控硅整流模块中发生漏电或绝缘破坏时，半导体漏电保护开关可根据判断结果进行保护，保障充电桩、带充电设备及使用人员的安全。
9.可选的，还包括：负载隔离开关，设置在所述可控硅整流模块和所述输出接口之间，用于连接或断开所述调节电压的输出。
10.通过采用上述的技术方案，当可控硅整流模块和输出接口中发生故障或停电检修时，负载隔离开关可根据断开正常运行电流，保障充电桩、带充电设备及使用人员的安全。
11.可选的，所述调压控制模块，还用于获取所述待充电设备的设备类型，所述设备类
型包括单档位设备或多档位设备，不同的档位对应不同的可充电电压值；所述调压控制模块，还用于当为单档位设备时，确定所述待充电设备的可充电档位，作为待充电档位；所述调压控制模块，还用于当为多档位设备时，确定所述待充电设备的多个可充电档位，根据充电规则从所述多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位；所述调压控制模块，还用于根据所述待充电档位确定待充电电压值。
12.通过采用上述的技术方案，由于设备类型不同，待充电设备的待充电电压也会不同，因此，在对待充电设备进行充电时，根据待充电设备的设备类型选取合适充电档位，从而延长电池的使用寿命。
13.可选的，所述调压控制模块，还用于获取所述待充电设备的当前电量值；所述调压控制模块，还用于通过查找预设的可充电档位与电量关联表，确定所述当前电量值对应的可充电档位，作为待充电档位。
14.通过采用上述的技术方案，结合待充电设备的当前电量值和预设的可充电档位与电量关联表，选择合适的可充电档位，减缓高电压带来的电池损耗，从而延长电池的使用寿命。
15.可选的，所述调压控制模块，还用于获取所述待充电设备的当前电量值、容量值及期望充电时长；所述调压控制模块，还用于根据所述当前电量值、所述容量值及所述期望充电时长，计算得到期望充电电压值；所述调压控制模块，还用于根据所述期望充电电压值，从所述多个可充电档位中选择对应的可充电档位，作为待充电档位。
16.通过采用上述的技术方案，用户在通过充电桩对待充电设备进行充电时，可以在期望充电时长下，根据当前电量值、容量值，计算得到期望充电电压值，从而充分利用时间进行充电。
17.可选的，还包括：测温模块和降温模块，所述测温模块，还用于获取环境温度值；所述调压控制模块，还用于判断所述环境温度值是否大于温度阈值；所述调压控制模块，还用于若大于，则生成档位切换指令及降温模块控制指令；所述调压控制模块，还用于根据所述档位切换指令选择可充电电压值小于所述待充电档位的可充电档位进行切换；所述降温模块，还用于根据降温模块控制指令进行降温。
18.通过采用上述的技术方案，可以帮助充电桩及时散热，降低充电过程中的功耗，提高充电效率，并且减轻过热带来的安全问题。
19.为了实现上述目的，另一方面本技术还提供了一种充电桩的充电方法，其特征在于，应用于如上任一项所述充电桩中，包括：通过所述交流电接口接入外部三相交流电网；通过所述输出接口连接待充电设备；所述调压控制模块获取所述待充电设备的目标电压值，并根据所述目标电压值生成调压控制指令；
所述可控硅整流模块根据所述调压控制指令对所述外部三相交流电网的电压进行整流调压，输出所述目标电压值。
20.通过采用上述的技术方案，去除了现有技术中设置的升压电路和降压电路，克服了升压电路和降压电路进行调压时出现发热严重的现象，并且将现有技术中无源整流模块换成可控硅整流模块，既可以进行整流还可以调压，从而降低功耗，提高充电效率。
21.可选的，所述获取所述待充电设备的目标电压值，包括：获取所述待充电设备的设备类型，所述设备类型包括单档位设备或多档位设备，不同的档位对应不同的可充电电压值；当为单档位设备时，确定所述待充电设备的可充电档位，作为待充电档位；当为多档位设备时，确定所述待充电设备的多个可充电档位，根据充电规则从所述多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位；根据所述待充电档位确定待充电电压值。
22.通过采用上述的技术方案，在对待充电设备进行充电时，根据待充电设备的设备类型选取合适充电档位，从而延长电池的使用寿命。
23.可选的，所述根据充电规则从所述多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位，包括：获取所述待充电设备的当前电量值；通过查找预设的可充电档位与电量关联表，确定所述当前电量值对应的可充电档位，作为待充电档位；或，获取所述待充电设备的当前电量值、容量值及期望充电时长；根据所述当前电量值、所述容量值及所述期望充电时长，计算得到期望充电电压值；根据所述期望充电电压值，从所述多个可充电档位中选择对应的可充电档位，作为待充电档位。
24.通过采用上述的技术方案，结合待充电设备的当前电量值和预设的可充电档位与电量关联表，选择合适的可充电档位，减缓高电压带来的电池损耗，从而延长电池的使用寿命。也可以在期望充电时长下，根据当前电量值、容量值，计算得到期望充电电压值，从而充分利用时间进行充电。
25.综上所述，本技术提供一种充电桩及其充电方法具有如下综合技术效果：外部三相交流电网380v接入交流电接口，调压控制模块通过控制可控硅整流模块对外部三相交流电网的电流电压进行整流调压到待充电设备的带充电电压值，并通过输出接口输送至待充电设备进行充电。去除了现有技术中设置的升压电路和降压电路，克服了升压电路和降压电路进行调压时出现发热严重的现象，并且将现有技术中无源整流模块换成可控硅整流模块，既可以进行整流还可以调压，从而降低功耗，提高充电效率。
附图说明
26.图1是本技术提供的一种充电桩的一个实施例的结构示意图。
27.图2是本技术提供的一种充电桩的另一个实施例的结构示意图。
28.图3是本技术提供的一种充电桩的又一个实施例的结构示意图。
29.图4是本技术提供的一种充电桩的再一个实施例的结构示意图。
30.图5是本技术提供的一种充电桩的充电方法的一个实施例的流程示意图。
31.图6是本技术提供的一种充电桩的充电方法的另一个实施例的流程示意图。
32.图7是本技术提供的一种充电桩的充电方法的又一个实施例的流程示意图。
33.图8是本技术提供的一种充电桩的充电方法的再一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
36.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
39.如图1所示，本技术实施例提供一种充电桩，包括：交流电接口101、可控硅整流模块102、输出接口103以及调压控制模块104，交流电接口与可控硅整流模块连接，可控硅整流模块与输出接口连接，调压控制模块与可控硅整流模块连接，交流电接口101，用于接入外部三相交流电网；输出接口103，用于连接待充电设备；调压控制模块104，用于获取待充电设备的待充电电压值，并根据目标电压生成调压控制指令；可控硅整流模块102，用于根据调压控制指令对外部三相交流电网的电压进行整流调压，输出待充电电压值至输出接口103。
40.本实施例的实施原理为：外部三相交流电网380v接入交流电接口101，调压控制模块104通过控制可控硅整流模块102对外部三相交流电网的电流电压进行整流调压到待充电设备的带充电电压值，并通过输出接口103输送至待充电设备进行充电。本技术提供的一
种充电桩，去除了现有技术中设置的升压电路和降压电路，克服了升压电路和降压电路进行调压时出现发热严重的现象，并且将现有技术中无源整流模块换成可控硅整流模块，既可以进行整流还可以调压，从而降低功耗，提高充电效率。
41.结合图1所示的实施例，如图2所示，本技术的一些优选地实施例中，充电桩还包括：半导体漏电保护开关205，设置在交流电接口101和可控硅整流模块102之间，用于当连接或断开外部交流电的接入。
42.本实施例的实施原理为：半导体漏电保护开关205对漏电流检测和判断，设置在交流电接口101和可控硅整流模块102之间，当交流电接口101和可控硅整流模块102中发生漏电或绝缘破坏时，半导体漏电保护开关205可根据判断结果进行保护，保障充电桩、带充电设备及使用人员的安全。
43.结合图2所示的实施例，如图3所示，本技术的一些优选地实施例中，充电桩，还包括：负载隔离开关306，设置在可控硅整流模块102和输出接口103之间，用于连接或断开调节电压的输出。
44.本实施例的实施原理为：负载隔离开关306设置在可控硅整流模块102和输出接口103之间，将可控硅整流模块102和输出接口103隔离，并造成一个明显的断开点，用以隔离故障设备或进行停电检修，当可控硅整流模块102和输出接口103中发生故障或停电检修时，负载隔离开关306可根据断开正常运行电流，保障充电桩、带充电设备及使用人员的安全。
45.可选的，本技术的一些实施例中，调压控制模块104，还用于获取待充电设备的设备类型，设备类型包括单档位设备或多档位设备，不同的档位对应不同的可充电电压值；调压控制模块104，还用于当为单档位设备时，确定待充电设备的可充电档位，作为待充电档位；调压控制模块104，还用于当为多档位设备时，确定待充电设备的多个可充电档位，根据充电规则从多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位；调压控制模块104，还用于根据待充电档位确定待充电电压值。
46.本实施例的实施原理为：调压控制模块104，还用于获取待充电设备的设备类型，设备类型包括单档位设备或多档位设备，不同的档位对应不同的可充电电压值；当为单档位设备时，确定待充电设备的可充电档位，作为待充电档位；当为多档位设备时，确定待充电设备的多个可充电档位，根据充电规则从多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位；根据待充电档位确定待充电电压值。充电桩在实际生活中应用时，会面临多种待充电设备类型，设备类型包括单档位设备或多档位设备，例如电动摩托、电动汽车等，由于设备类型不同，待充电设备的待充电电压也会不同，因此，在对待充电设备进行充电时，根据待充电设备的设备类型选取合适充电档位，从而延长电池的使用寿命。
47.可选的，本技术的一些实施例中，调压控制模块104，还用于获取待充电设备的当前电量值；调压控制模块104，还用于通过查找预设的可充电档位与电量关联表，确定当前电量值对应的可充电档位，作为待充电档位。
48.本实施例的实施原理为：当设备类型为多档位设备时，调压控制模块104获取待充电设备的当前电量值；通过查找预设的可充电档位与电量关联表，确定当前电量值对应的
可充电档位，作为待充电档位。结合待充电设备的当前电量值和预设的可充电档位与电量关联表，选择合适的可充电档位，减缓高电压带来的电池损耗，从而延长电池的使用寿命。
49.可选的，本技术的一些实施例中，调压控制模块104，还用于获取待充电设备的当前电量值、容量值及期望充电时长；调压控制模块104，还用于根据当前电量值、容量值及期望充电时长，计算得到期望充电电压值；调压控制模块104，还用于根据期望充电电压值，从多个可充电档位中选择对应的可充电档位，作为待充电档位。
50.本实施例的实施原理为：当设备类型为多档位设备时，调压控制模块104，获取待充电设备的当前电量值、容量值及期望充电时长；根据当前电量值、容量值及期望充电时长，计算得到期望充电电压值；根据期望充电电压值，从多个可充电档位中选择对应的可充电档位，作为待充电档位。用户在通过充电桩对待充电设备进行充电时，可以在期望充电时长下，根据当前电量值、容量值，计算得到期望充电电压值，从而充分利用时间进行充电。
51.可选的，以上的实施例中，如图4所示，充电桩还包括：测温模块407和降温模块408，测温模块407，还用于获取环境温度值；调压控制模块104，还用于判断环境温度值是否大于温度阈值；调压控制模块104，还用于若大于，则生成档位切换指令及降温模块控制指令；调压控制模块104，还用于根据档位切换指令选择可充电电压值小于待充电档位的可充电档位进行切换；降温模块408，还用于根据降温模块控制指令进行降温。
52.本实施例的实施原理为：测温模块407获取环境温度值；调压控制模块104判断环境温度值是否大于温度阈值，若大于，则生成档位切换指令及降温模块控制指令，根据档位切换指令选择可充电电压值小于待充电档位的可充电档位进行切换；降温模块408根据降温模块控制指令进行降温。测温模块407和降温模块408可以帮助充电桩及时散热，降低充电过程中的功耗，提高充电效率，并且减轻过热带来的安全问题。
53.在以上图1至图4所示的实施例中具体说明了充电桩，下面通过实施例对应用于该充电桩的充电方法进行说明。
54.如图5所示，本技术的一种充电桩的充电方法，应用于如上任一项充电桩中，包括：s501、通过交流电接口接入外部三相交流电网；s502、通过输出接口连接待充电设备；s503、调压控制模块获取待充电设备的目标电压值，并根据目标电压值生成调压控制指令；s504、可控硅整流模块根据调压控制指令对外部三相交流电网的电压进行整流调压，输出目标电压值。
55.本实施例的实施原理为：外部三相交流电网380v接入交流电接口，调压控制模块通过控制可控硅整流模块对外部三相交流电网的电流电压进行整流调压到待充电设备的带充电电压值，并通过输出接口输送至待充电设备进行充电。去除了现有技术中设置的升压电路和降压电路，克服了升压电路和降压电路进行调压时出现发热严重的现象，并且将
现有技术中无源整流模块换成可控硅整流模块，既可以进行整流还可以调压，从而降低功耗，提高充电效率。
56.可选的，在图5所示的实施例中，对步骤s503的获取待充电设备的目标电压值进行详细说明，如图6所示，包括：s601、获取待充电设备的设备类型，设备类型包括单档位设备或多档位设备，不同的档位对应不同的可充电电压值；s602、当为单档位设备时，确定待充电设备的可充电档位，作为待充电档位；s603、当为多档位设备时，确定待充电设备的多个可充电档位，根据充电规则从多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位；s604、根据待充电档位确定待充电电压值。
57.本实施例的实施原理为：获取待充电设备的设备类型，设备类型包括单档位设备或多档位设备，不同的档位对应不同的可充电电压值；当为单档位设备时，确定待充电设备的可充电档位，作为待充电档位；当为多档位设备时，确定待充电设备的多个可充电档位，根据充电规则从多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位；根据待充电档位确定待充电电压值。充电桩在实际生活中应用时，会面临多种待充电设备类型，设备类型包括单档位设备或多档位设备，例如电动摩托、电动汽车等，由于设备类型不同，待充电设备的待充电电压也会不同，因此，在对待充电设备进行充电时，根据待充电设备的设备类型选取合适充电档位，从而延长电池的使用寿命。
58.在图6所示的实施例中，对步骤s603的根据充电规则从多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位进行一种实施方式的说明，如图7所示，包括：s701、获取待充电设备的当前电量值；s702、通过查找预设的可充电档位与电量关联表，确定当前电量值对应的可充电档位，作为待充电档位。
59.本实施例的实施原理为：获取待充电设备的当前电量值；通过查找预设的可充电档位与电量关联表，确定当前电量值对应的可充电档位，作为待充电档位。结合待充电设备的当前电量值和预设的可充电档位与电量关联表，选择合适的可充电档位，减缓高电压带来的电池损耗，从而延长电池的使用寿命。
60.可选的，在图6所示的实施例中，对步骤s603的根据充电规则从多个可充电档位中选择一个可充电档位，作为待充电档位进行另一种实施方式的说明，如图8所示，包括：s801、获取待充电设备的当前电量值、容量值及期望充电时长；s802、根据当前电量值、容量值及期望充电时长，计算得到期望充电电压值；s803、根据期望充电电压值，从多个可充电档位中选择对应的可充电档位，作为待充电档位。
61.本实施例的实施原理为：获取待充电设备的当前电量值、容量值及期望充电时长；根据当前电量值、容量值及期望充电时长，计算得到期望充电电压值；根据期望充电电压值，从多个可充电档位中选择对应的可充电档位，作为待充电档位。用户在通过充电桩对待充电设备进行充电时，可以在期望充电时长下，根据当前电量值、容量值，计算得到期望充电电压值，从而充分利用时间进行充电。
62.可选的，在上述图7或图8所示的实施例中，本技术提供的一种充电桩的充电方法，
还包括：获取环境温度值；判断环境温度值是否大于温度阈值；若大于，则生成档位切换指令及降温模块控制指令；根据档位切换指令选择可充电电压值小于待充电档位的可充电档位进行切换；根据降温模块控制指令进行降温。
63.本实施例的实施原理为：获取环境温度值；判断环境温度值是否大于温度阈值；若大于，则生成档位切换指令及降温模块控制指令；根据档位切换指令选择可充电电压值小于待充电档位的可充电档位进行切换；根据降温模块控制指令进行降温。可以帮助充电桩及时散热，降低充电过程中的功耗，提高充电效率，并且减轻过热带来的安全问题。
64.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。