充电桩充电模块和均流方法与流程

本技术涉及充电桩，特别是涉及一种充电桩充电模块和均流方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车的不断发展以及充换电技术的不断进步，充电桩已经向更高的充电电压以及更大的充电功率发展，例如，现有的充电桩可以提供120kw的功率输出。但是，由于单个电源模块能提供的功率一般为20kw或30kw，所以大功率的充电桩采用的是并联使用电源模块进行扩容，多个电源模块进行并联输出的策略。

2、但是，由于每个电源模块输出到负载的电压无法完全一致，输出阻抗特性也会有所区别。简单地将电源模块并联在一起，并不能保证各电源模块输出电流完全一致，很可能会出现有的电源模块全负荷工作，有的电源模块却空载运行的情况。电源模块空载及满负荷运行，都不是最佳运行状态，会影响充电桩的整体寿命。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对传统串联的电源模块不能保证各电源模块输出电流完全一致的问题，提供一种充电桩充电模块和均流方法。

2、为了实现上述目的，一方面，本技术实施例提供了一种充电桩充电模块，包括控制电路、功率电路和均衡控制电路；控制电路分别电连接功率电路和均衡控制电路；功率电路电连接均衡控制电路；

3、其中，均衡控制电路根据采集的功率电路的输出电压和输出电流合成调制信号，并将调制信号传输给控制电路；控制电路根据调制信号以及获取的标准电压和标准电流，控制功率电路调节当前的输出电压和输出电流。

4、在其中一个实施例中，均衡控制电路包括电流放大电路、电压跟随电路和误差放大电路；

5、电流放大电路的采集端电连接功率电路的输出端，输出端电连接误差放大电路的输入端；电压跟随电路的采集端电连接功率电路的输出端，输出端电连接误差放大电路的输入端；误差放大电路的输出端电连接控制电路的输入端。

6、在其中一个实施例中，电流放大电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1以及第一放大器；

7、电阻r1串联在功率电路的输出端，电阻r2的第一端电连接电阻r1的第一端，第二端电连接第一放大器的正相端；电阻r3的第一端电连接电阻r1的第二端，第二端电连接第一放大器的反相端；电阻r4的第一端电连接第一放大器的反相端，第二端电连接第一放大器的输出端；电容c1的第一端电连接第一放大器的反相端，第二端电连接第一放大器的输出端；第一放大器的输出端电连接误差放大电路的输入端。

8、在其中一个实施例中，电压跟随电路包括电阻r5、电阻r6、电阻r7和第二放大器；

9、电阻r5的第一端电连接功率电路的输出端，电阻r5的第二端分别电连接电阻r6的第一端和电阻r7的第一端；电阻r6的第二端电连接第二放大器的正相端；电阻r7的第二端接地；第二放大器的反相端电连接第二放大器的输出端；第二放大器的输出端电连接误差放大电路的输入端。

10、在其中一个实施例中，误差放大电路包括电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电容c2、电容c3以及第三放大器；

11、电阻r8的第一端电连接第一放大器的输出端，第二端电连接第三放大器的正相端；电阻r9的第一端电连接第二放大器的输出端，第二端电连接第三放大器的正相端；电阻r10的第一端分别电连接电阻r9的第二端和电容c2的第一端，第二端接地；电容c2的第二端接地；电阻r11的第一端电连接第三放大器的反相端，第二端电连接第三放大器的输出端；电容c3的第一端电连接第三放大器的反相端，第二端电连接第三放大器的输出端；第三放大器的输出端电连接控制电路的输入端，第三放大器的反相端输入第一参考电压。

12、在其中一个实施例中，均衡控制电路根据采集的功率电路的输出电压生成过压信号，并将过压信号传输给控制电路；控制电路根据过压信号控制功率电路停止工作。

13、在其中一个实施例中，均衡控制电路还包括过压比较电路；过压比较电路的采集端电连接功率电路的输出端，输出端电连接控制电路的输入端；

14、过压比较电路包括电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电容c4、电容c5以及第四放大器；

15、电阻r12的第一端电连接功率电路的输出端，第二端分别电连接第四放大器的正相端和电阻r13的第一端；电阻r13的第二端接地；电阻r14的第一端电连接第四放大器的正相端，第二端电连接第四放大器的输出端；电容c4的第一端电连接第四放大器的正相端，第二端电连接第四放大器的输出端；第四放大器的反相端接入第二参考电压；

16、电阻r15的第一端电连接第四放大器的输出端，第二端分别电连接电阻r16的第一端、电容c5的第一端和控制电路的输入端；电阻r16的第二端和电容c5的第二端接地。

17、另一方面，本技术提供一种均流方法，均流方法应用于充电桩，充电桩包括充电控制装置、开关控制装置、n个分直流接触器、1个总直流接触器以及n个上述的充电桩充电模块；

18、充电控制装置电连接开关控制装置；开关控制装置分别电连接分直流接触器和总直流接触器；充电桩充电模块通过对应的一个分直流接触器连接到总直流接触器的输入端；充电控制装置电连接总直流接触器的输入端；充电控制装置分别通讯连接充电桩充电模块；充电桩充电模块用于接入交流电网；总直流接触器的输出端用于通过充电枪连接用电设备；

19、均流方法包括步骤：

20、充电控制装置获取充电桩充电模块的额定功率和输出电压范围，以及获取用电设备的用电需求；

21、充电控制装置根据额定功率、输出电压范围和用电需求，分配满足用电需求所需数量的充电桩充电模块，并根据额定功率、输出电压范围和用电需求，为已被分配的充电桩充电模块计算标准电压和标准电流，并将标准电压和标准电流下发给对应的充电桩充电模块；

22、充电控制装置通过开关控制装置，控制已被分配的充电桩充电模块对应的分直流接触器闭合，已被分配的充电桩充电模块基于对应的标准电压和标准电流进行放电，且已被分配的充电桩充电模块将输出电压和输出电流反馈给充电控制装置；

23、充电控制装置获取总直流接触器的输入端处的总电压，若总电压小于或等于用电需求中的电压，则通过开关控制装置控制总直流接触器闭合，以向用电设备供电。

24、在其中一个实施例中，还包括步骤：充电控制装置根据已被分配的充电桩充电模块反馈的输出电压和输出电流，更新标准电压和标准电流；

25、充电控制装置根据已被分配的充电桩充电模块反馈的输出电压和输出电流，更新标准电压和标准电流，包括：

26、当输出电流与标准电流的差值小于-0.2安培时，充电控制装置按第一预设量增大标准电压，并将增大后的标准电压下发至对应的已被分配的充电桩充电模块；

27、当输出电流与标准电流的差值大于0.2安培时，充电控制装置按第二预设量减小标准电压，并将减小后的标准电压下发至对应的已被分配的充电桩充电模块；

28、当输出电流与标准电流的差值在-0.2安培与0.2安培以内时，充电控制装置不更新标准电压。

29、在其中一个实施例中，还包括步骤：若一已被分配的充电桩充电模块的标准电压被更新的次数等于预设次数，充电控制装置则向对应的已被分配的充电桩充电模块下发电压值为零的标准电压，控制对应的已被分配的充电桩充电模块停止工作，并通过开关控制装置控制对应的分直流接触器断开；

30、充电控制装置从未被分配的充电桩充电模块重新分配一个或者一个以上的充电桩充电模块，并向重新分配的充电桩充电模块下发标准电压和标准电流，通过开关控制装置控制重新分配的充电桩充电模块对应的分直流接触器闭合。

31、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

32、本技术各实施例提供的充电桩充电模块包括控制电路、功率电路和均衡控制电路。在运行过程中，均衡控制电路根据采集的功率电路的输出电压和输出电流合成调制信号，并将调制信号传输给控制电路，控制电路根据调制信号以及获取的标准电压和标准电流，控制功率电路调节当前的输出电压和输出电流。本技术的电源模块实时监测自身的输出电压和输出电流，根据输出电压和输出电流合成调制信号，然后根据调制信号以及获取的标准电压和标准电流，让功率电路调节当前的输出电压和输出电流，以保证电源模块均衡且稳定输出，从而可避免当多个电源模块并联使用时电源模块输出电流不一致的问题，避免电源模块空载或满负荷运行的情况，提升电源模块的使用寿命。