功率路由单元、功率路由器、充电系统、充换电站和方法与流程

1.本发明涉及功率分配技术领域，具体涉及一种功率路由单元、功率路由器、充电系统、充换电站和方法。


背景技术：

2.当前电动汽车发展迅猛，消费者越来越倾向于选择电动汽车作为交通出行工具。随着电动汽车保有量不断增加，相应的对电动汽车加电设备的需求也越来越大，各种加电设备也不断出现。换电站和直流充电桩是目前能够实现较快加电的重要设施。无论是换电站、还是直流充电桩，均需要对电池的进行充电，而充电模块是是实现对电池充电的核心部件，也是主要的成本构成。充电功率要求越大，所需的充电模块越多，其成本也越大。
3.而在现有的换电站或充电站里，通常采用简单集成式或全矩阵式的开关阵列将多个充电模块与各个充电设备连接，使得一个充电模块或一个充电模块组只与一个充电设备连接。但是这种设置方式，使得在并非所有充电设备工作的状态下，存在部分充电模块未被充分利用的问题，导致充电效率下降，以及功率浪费。
4.相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决现有充电方式存在的效率低、功率浪费的问题，本技术提供了一种功率路由单元，所述功率路由单元包括多根输入线和多根输出线，输出线的数量大于输入线的数量，每根输入线的第一端为输入端，每根输入线的第二端同时与若干根输出线的第一端连接，每根输出线的第二端为输出端，每根输出线上设置有一个第一执行开关，多根输入线中，存在两根输入线之间通过一个第二执行开关连接。
6.在上述功率路由单元的优选技术方案中，所述功率路由单元包括两根输入线。
7.在上述功率路由单元的优选技术方案中，所述功率路由单元被配置成与同一根输入线所对应的多个第一执行开关只能闭合一个。
8.在上述功率路由单元的优选技术方案中，所述功率路由单元被配置成在第二执行开关闭合时，与所述第二执行开关相连的一对输入线所对应的所有第一执行开关只能闭合一个。
9.在上述功率路由单元的优选技术方案中，所述功率路由单元还包括控制器，所述控制器同时与所有的第一执行开关和第二执行开关通信连接，所述控制器被配置成能够控制第一执行开关和第二执行开关的开闭。
10.在上述功率路由单元的优选技术方案中，所述功率路由单元还包括电压采集元件，所述电压采集元件与所述控制器连接，所述控制器还被配置成能够通过所述电压采集元件获取第一执行开关前后的电压值和第二执行开关前后的电压值。
11.本技术还提供了一种功率路由器，所述功率路由器包括多个上述优选技术方案中
任一项所述的功率路由单元，每个功率路由单元中，每根输入线与一个输入接口连接，每根输出线的输出端都与其他各个功率路由单元的多根输出线中的其中一根输出线的输出端并联连接，并且彼此并联连接的多根输出线的输出端同时与一个输出接口连接。
12.本技术还提供了一种充电系统，所述充电系统包括多个充电模块、多个充电设备和一个上述的功率路由器，每个充电模块与所述功率路由器的一个输入接口连接，每个充电设备与所述功率路由器的一个输出接口连接。
13.本技术还提供了一种充换电站，所述充换电站包括上述的充电系统。
14.本技术还提供了一种用于功率路由单元的粘连检测方法，所述功率路由单元包括多根输入线和多根输出线，输出线的数量大于输入线的数量，每根输入线的第一端为输入端，每根输入线的第二端同时与若干根输出线的第一端连接，每根输出线的第二端为输出端，每根输出线上设置有一个第一执行开关，多根输入线中，存在两根输入线之间通过一个第二执行开关连接，
15.所述功率路由单元还包括控制器，所述控制器同时与所有的第一执行开关和第二执行开关通信连接，所述控制器被配置成能够控制第一执行开关和第二执行开关的开闭；
16.所述功率路由单元还包括电压采集元件，所述电压采集元件与所述控制器连接，所述控制器还被配置成能够通过所述电压采集元件获取第一执行开关前后的电压值和第二执行开关前后的电压值；
17.所述粘连检测方法包括：
18.控制所有的所述第一执行开关和所述第二执行开关断开；
19.向一根输入线的输入端输入设定电压；
20.获取所有的第一执行开关前后的电压值和第二执行开关前后的电压值；
21.如果存在第一执行开关后侧的电压值与其前侧的电压值相等，则判定该第一执行开关出现粘连；
22.如果存在第二执行开关后侧的电压值与其前侧的电压值相等，则判定该第二执行开关出现粘连。
23.在上述用于功率路由单元的粘连检测方法的优选技术方案中，第一执行开关和第二执行开关均配置有辅助触点，在“控制所有的所述第一执行开关和所述第二执行开关断开”的步骤之后，所述粘连检测方法还包括：
24.获取第一执行开关和第二执行开关的反馈信号；
25.如果存在第一执行开关/第二执行开关的反馈信号仍为闭合信号，则判定该第一执行开关/第二执行开关出现粘连。
26.在上述用于功率路由单元的粘连检测方法的优选技术方案中，所述粘连检测方法还包括：
27.如果存在第一执行开关出现粘连，则控制与出现粘连的第一执行开关共用同一根输入线的其他第一执行开关不可闭合，以及出现粘连的第一执行开关对应的输入线所连接的第二执行开关不可闭合；
28.如果存在第二执行开关出现粘连，则控制与出现粘连的第二执行开关所连接的两根输入线所对应的所有第一执行开关只能闭合一个。
29.本技术的优选技术方案中，通过提供一种功率路由单元，使得多个输出线之间可
以实现对充电模块的灵活分时复用。具体地，输入线的第一端为输入端，该输入端可以与充电模块连接，输出线的第二端为输出端，该输出端可以与充电设备连接。通过将每根输入线的第二端同时与若干根输出线的第一端连接，并且存在两根输入线之间通过第二执行开关连接，使得第二执行开关所连的两根输入线的输入端所连接充电模块可以在多根输出线之间分时复用，提高充电效率，减少功率浪费。
30.进一步地，通过功率路由单元设置两根输入线，可以最大程度上提高功率路由单元的灵活性和通用性。
31.进一步地，通过将功率路由单元配置成与同一根输入线所对应的多个第一执行开关只能闭合一个，可以实现第一执行开关之间的互锁，确保系统安全，避免不同输出线的输出端出现直通短路而损毁设备。
32.进一步地，通过将功率路由单元配置成在第二执行开关闭合时，与第二执行开关相连的一对输入线所对应的所有第一执行开关只能闭合一个，可以避免与不同输入线连接的输出线的输出端出现直通短路而损毁设备，提高系统安全性。
33.进一步地，通过在功率路由单元设置控制器控制第一执行开关和第二执行开关的开闭，方便功率路由单元的模块化设计，提高功率路由单元的应用灵活性。
34.进一步地，通过设置电压采集元件，方便对功率路由单元进行执行开关的粘连检测，保证系统安全性。
35.通过提供一种功率路由器，该功率路由器由多个功率路由单元搭建而成，由此在面对不同的应用场景时，本技术可以将模块化的功率路由单元作为基本模块，通过自由组合功率路由单元的方式，形成具有更多输入端和输出端的功率路由单元阵列，以满足不同规模下的充换电站对充电路数和充电功率的配置需求，实现大规模功率路由器的搭建，这种搭建方式不仅可以最大限度地提升充电模块的利用率，而且还具有很强的可实现性及运营维护方面的便利性。
36.通过提供一种充电系统，可以实现对充电模块的分时灵活复用，提高充电设备的充电效率，避免功率浪费。
37.通过提供一种充换电站，使得充换电站具有充电效率高、能源利用率高的优势。
38.通过提供一种用于功率路由单元的粘连检测方法，可以对功率路由单元中的执行开关进行有效监测，确保功率路由单元安全、可靠。
39.方案1.一种功率路由单元，其特征在于，所述功率路由单元包括多根输入线和多根输出线，输出线的数量大于输入线的数量，每根输入线的第一端为输入端，每根输入线的第二端同时与若干根输出线的第一端连接，每根输出线的第二端为输出端，每根输出线上设置有一个第一执行开关，多根输入线中，存在两根输入线之间通过一个第二执行开关连接。
40.方案2.根据方案1所述的功率路由单元，其特征在于，所述功率路由单元包括两根输入线。
41.方案3.根据方案1所述的功率路由单元，其特征在于，所述功率路由单元被配置成与同一根输入线所对应的多个第一执行开关只能闭合一个。
42.方案4.根据方案1所述的功率路由单元，其特征在于，所述功率路由单元被配置成在第二执行开关闭合时，与所述第二执行开关相连的一对输入线所对应的所有第一执行开
关只能闭合一个。
43.方案5.根据方案1所述的功率路由单元，其特征在于，所述功率路由单元还包括控制器，所述控制器同时与所有的第一执行开关和第二执行开关通信连接，所述控制器被配置成能够控制第一执行开关和第二执行开关的开闭。
44.方案6.根据方案5所述的功率路由单元，其特征在于，所述功率路由单元还包括电压采集元件，所述电压采集元件与所述控制器连接，所述控制器还被配置成能够通过所述电压采集元件获取第一执行开关前后的电压值和第二执行开关前后的电压值。
45.方案7.一种功率路由器，其特征在于，所述功率路由器包括多个方案1至6中任一项所述的功率路由单元，每个功率路由单元中，每根输入线与一个输入接口连接，每根输出线的输出端都与其他各个功率路由单元的多根输出线中的其中一根输出线的输出端并联连接，并且彼此并联连接的多根输出线的输出端同时与一个输出接口连接。
46.方案8.一种充电系统，其特征在于，所述充电系统包括多个充电模块、多个充电设备和一个方案7所述的功率路由器，每个充电模块与所述功率路由器的一个输入接口连接，每个充电设备与所述功率路由器的一个输出接口连接。
47.方案9.一种充换电站，其特征在于，所述充换电站包括方案8所述的充电系统。
48.方案10.一种用于功率路由单元的粘连检测方法，其特征在于，所述功率路由单元包括多根输入线和多根输出线，输出线的数量大于输入线的数量，每根输入线的第一端为输入端，每根输入线的第二端同时与若干根输出线的第一端连接，每根输出线的第二端为输出端，每根输出线上设置有一个第一执行开关，多根输入线中，存在两根输入线之间通过一个第二执行开关连接，
49.所述功率路由单元还包括控制器，所述控制器同时与所有的第一执行开关和第二执行开关通信连接，所述控制器被配置成能够控制第一执行开关和第二执行开关的开闭；
50.所述功率路由单元还包括电压采集元件，所述电压采集元件与所述控制器连接，所述控制器还被配置成能够通过所述电压采集元件获取第一执行开关前后的电压值和第二执行开关前后的电压值；
51.所述粘连检测方法包括：
52.控制所有的所述第一执行开关和所述第二执行开关断开；
53.向一根输入线的输入端输入设定电压；
54.获取所有的第一执行开关前后的电压值和第二执行开关前后的电压值；
55.如果存在第一执行开关后侧的电压值与其前侧的电压值相等，则判定该第一执行开关出现粘连；
56.如果存在第二执行开关后侧的电压值与其前侧的电压值相等，则判定该第二执行开关出现粘连。
57.方案11.根据方案10所述的用于功率路由单元的粘连检测方法，其特征在于，第一执行开关和第二执行开关均配置有辅助触点，在“控制所有的所述第一执行开关和所述第二执行开关断开”的步骤之后，所述粘连检测方法还包括：
58.获取第一执行开关和第二执行开关的反馈信号；
59.如果存在第一执行开关/第二执行开关的反馈信号仍为闭合信号，则判定该第一执行开关/第二执行开关出现粘连。
60.方案12.根据方案10所述的用于功率路由单元的粘连检测方法，其特征在于，所述粘连检测方法还包括：
61.如果存在第一执行开关出现粘连，则控制与出现粘连的第一执行开关共用同一根输入线的其他第一执行开关不可闭合，以及出现粘连的第一执行开关对应的输入线所连接的第二执行开关不可闭合；
62.如果存在第二执行开关出现粘连，则控制与出现粘连的第二执行开关所连接的两根输入线所对应的所有第一执行开关只能闭合一个。
附图说明
63.下面参照附图来描述本技术的功率路由单元、功率路由器、充电系统、充换电站和方法。附图中：
64.图1为本技术的功率路由单元的示意图；
65.图2为本技术的功率路由单元的另一种实施方式的示意图；
66.图3为本技术的功率路由器的示意图；
67.图4为本技术的充电系统的示意图；
68.图5为本技术的用于功率路由单元的粘连检测方法的流程图。
69.附图标记列表
70.10、功率路由单元；11、输入线；12、输出线；13、第一执行开关；14、第二执行开关；15、控制器；20、功率路由器；21、输入接口；22、输出接口；30、充电系统；31、充电模块；32、充电设备。
具体实施方式
71.下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理，并非旨在限制本技术的保护范围。
72.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是直接相连，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
73.首先参照图1，对本技术的功率路由单元进行介绍。其中，图1为本技术的功率路由单元的示意图，图中的细实线代表电压测量线路，点划线代表通信线路。
74.如图1所示，为了解决现有充电方式存在的效率低、功率浪费的问题，本技术的功率路由单元10包括多根输入线11和多根输出线12，输出线12的数量大于输入线11的数量，每根输入线11的第一端为输入端，每根输入线11的第二端同时与若干根输出线12的第一端连接，每根输出线12的第二端为输出端，每根输出线12上设置有一个第一执行开关13，多根输入线11中，存在两根输入线11之间通过一个第二执行开关14连接。
75.本技术的功率路由单元10在应用时，输入线11的第一端为输入端，每个输入端可以与一个充电模块连接，输出线12的第二端为输出端，每个输出端可以与一个充电设备连接。以图1所示的标记为例，假如与输出线v
o1
的输出端连接的充电设备有充电需求时，则将与该充电设备连接的输出线v
o1
上的第一执行开关s1闭合，从而实现单个充电模块提供的功
率通过输入线v
in1
和输出线v
o1
传送至充电设备上。当与输入线v
in2
连接的所有充电设备都没有充电需求时，可以将第二执行开关sc闭合，使得与输出线v
in1
连接的充电模块的功率以及与输出线v
in2
连接的充电模块的功率共同通过输入线v
in1
和输出线v
o1
传送至充电设备上。其中，充电设备在本技术中不作限制，其可以是充电桩的充电枪，也可以是换电站内为电池充电的电池仓。
76.从上述描述可知，本技术通过提供一种功率路由单元10，使得多个输出线之间可以实现对充电模块的灵活分时复用。具体地，输入线的第一端为输入端，该输入端可以与充电模块连接，输出线的第二端为输出端，该输出端可以与充电设备连接。通过将每根输入线的第二端同时与若干根输出线的第一端连接，并且至少一对输入线之间通过第二执行开关连接，使得第二执行开关所连的两根输入线的输入端所连接充电模块可以在多根输出线之间分时复用，提高充电效率，减少功率浪费。
77.下面进一步参照图1，对本技术的一种较为优选的实施方式进行介绍。
78.如图1所示，在一种较为优选的实施方式中，功率路由单元10包括两根输入线11和六根输出线12，其中输入线v
in1
同时与输出线v
o1
、v
o2
、v
o3
连接，输入线v
in2
同时与输出线v
o4
、v
o5
、v
o6
连接。六根输出线12上分别设置有一个第一执行开关s
1-s6，两根输入线11之间通过第二执行开关sc连接。本技术中，第一执行开关13和第二执行开关14优选地采用继电器，当然，本领域技术人员还可以选用其他开关如断路器、接触器等进行替换。
79.通过功率路由单元10设置两根输入线11，相比于其他数量的输入线11设置方式，可以最大程度上提高功率路由单元10的灵活性和通用性。
80.一种优选实施方式中，功率路由单元10被配置成与同一根输入线11所对应的多个第一执行开关13只能闭合一个。换句话说，与输入线v
in1
连接的三根输出线v
o1
、v
o2
、v
o3
上的第一执行开关s1、s2、s3之间两两互锁，与输入线v
in2
连接的三根输出线v
o4
、v
o5
、v
o6
上的第一执行开关s4、s5、s6之间两两互锁。
81.一种优选实施方式中，功率路由单元10被配置成在第二执行开关14闭合时，与第二执行开关14相连的一对输入线11所对应的所有第一执行开关13只能闭合一个。换句话说，第二执行开关sc、与输入线v
in1
连接的第一执行开关s1、s2、s3中的一个、与输入线v
in2
连接的第一执行开关s4、s5、s6中的一个，三者不能同时闭合，只能第二执行开关sc与第一执行开关s1、s2、s3中一个同时闭合，或第二执行开关sc与第一执行开关s4、s5、s6中一个同时闭合。
82.优选地，上述两种互锁策略可以同时采用电气互锁(或称硬件互锁)和软件互锁来实现，具体的实现方式属于本领域的常规技术手段，在此不再赘述。
83.通过将功率路由单元10配置成与同一根输入线11所对应的多个第一执行开关13只能闭合一个，可以实现第一执行开关13之间的互锁，确保系统安全，避免不同输出线12的输出端出现直通短路而损毁设备。通过将功率路由单元10配置成在第二执行开关14闭合时，与第二执行开关14相连的一对输入线11所对应的所有第一执行开关13只能闭合一个，可以避免与不同输入线11连接的输出线12的输出端出现直通短路而损毁设备，提高系统安全性。通过采用电气、软件双重互锁的设计，可以充分保证功率路由单元10的使用安全性。
84.继续参照图1，一种优选实施方式中，功率路由单元10还包括控制器15，控制器15同时与所有的第一执行开关13和第二执行开关14通信连接，控制器15被配置成能够控制第
一执行开关13和第二执行开关14的开闭，并获取其执行结果。进一步地，控制器15还设置有通信总接口，控制器15通过该通信总接口与上级充电系统通信，接收其指令，并基于指令执行相应的控制动作，以及反馈功率路由单元10的运行状态。
85.通过在功率路由单元10设置控制器15控制第一执行开关13和第二执行开关14的开闭，方便功率路由单元10的模块化设计，提高功率路由单元10的应用灵活性。
86.一种优选实施方式中，功率路由单元10还包括电压采集元件(图中未示出)，电压采集元件与控制器15连接，控制器15还被配置成能够通过电压采集元件获取第一执行开关13前后的电压值和第二执行开关14前后的电压值。具体地，电压采集元件可以是电压表、也可以是电压采集电路等，本技术中，可以设置八个电压采集点，分别为图1中的u
1-u8。其中，u
1-u6分别用来采集第一执行开关s
1-s6后侧的电压，u8用来采集第二执行开关sc后侧的电压，或者用来采集第一执行开关s
1-s6和第二执行开关sc前侧的电压，而u7用于采集第二执行开关sc后侧的电压，或者用于采集第一执行开关s
1-s6和第二执行开关sc前侧的电压。
87.一种实施方式中，第一执行开关13和第二执行开关14均选用带有辅助触点的继电器、接触器或断路器，如此，也可以利用辅助触点的反馈信号来判断每个第一执行开关13和第二执行开关14的状态。
88.通过设置电压采集元件以及选用带有辅助触点的第一执行开关13和第二执行开关14，方便对功率路由单元10进行执行开关的粘连检测，保证系统安全性。
89.需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本技术的原理，并非旨在于限制本技术的保护范围。在不偏离本技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本技术能够适用于更加具体的应用场景。
90.例如，在一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式中是结合功率路由单元10包括两根输入线11和六根输出线12进行介绍的，但是这并非旨在于限制本技术的保护范围，相反，本领域技术人员可根据需要灵活配置设计输入线11和输出线12的数量，以便本技术的功率路由单元10能够适用于更加具体的应用场景。
91.例如，图2示出了一种替换性实施例，在该实施例中，功率路由单元10包括三根输入线11和六根输出线12，每根输入线11同时与两根输出线12连接，每根输出线12上设置一个第一执行开关13，相邻的两根输入线11之间通过一个第二执行开关14连接。当然，图1和图2示出的实施例均是以每根输入线11连接相同数量的输出线12进行说明的，但在满足输出线12的数量大于输入线11的数量的前提下，本领域技术人员也可以对其进行更改，例如可以设置每根输入线11连接不同数量的输出线12；再如在存在多根输入线11的前提下，保证其中两根输入线11之间通过一个第二执行开关14连接即可。
92.再如，在另一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式是结合两种互锁策略同时采用电气互锁(或称硬件互锁)和软件互锁来实现进行介绍的，但是本领域技术人员可以理解的是，也可以只采用上述一种互锁方式来实现两种互锁策略。
93.再如，在另一种可替换的实施方式中，控制器15和电压采集元件的设置仅仅为一种优选的实施方式，本领域技术人员可以基于具体应用场景选择是否采用二者、以及二者的具体设置方式，当不设置二者的情况下，可以采用其他设置方式来实现相同的功能。例如，可以利用充电系统的总控制器15分别与所有的第一执行开关13和第二执行开关14连接，以实现对第一执行开关13和第二执行开关14的开闭控制。
94.当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。
95.下面参照图3，对本技术的功率路由器进行介绍。其中，图3为本技术的功率路由器的示意图。
96.如图3所示，本技术还提供了一种功率路由器20，功率路由器20包括多个上述的功率路由单元10。功率路由器20的每根输入线11与一个输入接口21连接，对于每个功率路由单元10，每根输出线12的输出端都与其他各个功率路由单元10的多根输出线12中的其中一根输出线12的输出端并联连接，并且彼此并联连接的多根输出线12的输出端同时与一个输出接口22连接。
97.以图3示出的组合方式为例，首先将图1所示的功率路由单元10包装成模块，然后将多个功率路由单元10按照搭积木的方式来搭建一个完整的功率路由器20。具体地，本实施方式中功率路由器20由四个完全相同的功率路由单元10组成，每个功率路由单元10包括两根输入线11和六根输出线12。每根输入线11与一个输入接口21连接，四个功率路由单元10中序号相对应的输出线12并联连接后分别与一个输出接口22连接。以图1所示出的输出线12标号为例，四个功率路由器20中的四根输出线v
o1
并联连接后再与输出接口p
o1
连接，四个功率路由器20中的四根输出线v
o2
并联连接后再与输出接口p
o2
连接......以此类推，直至四个功率路由器20中的四根输出线v
o6
并联连接后再与输出接口p
o6
连接。如此，在组装好后，整个功率路由器20包括八个输入接口21(p
in1-p
in8
)和六个输出接口22(p
o1-p
o6
)，每个输入接口21可连接一个充电模块或一个充电模块组，每个输出接口22可连接一个充电枪或电池仓。此外，组装好后所有功率路由单元10的控制器15通过一根通信总线连接，以接收上级系统的指令，并基于该指令动作。
98.工作过程中，根据不同的开关组合形式，各输出接口22可得到不同等级的功率组合，以输出端口p
o1
为例，当与其连接的充电设备需要功率输出时，与输入接口p
in1
连接的充电模块将功率传输至输出接口p
o1
，其余任何一路输入接口21所连接的充电模块组如果处于空闲状态，则均可以将功率输出到输出接口p
o1
，以加大输出接口p
o1
的充电输出功率。假设所有的输入接口21连接的充电模块的功率均相等且等于p，则输出接口p
o1
可能的功率组合为：{0，p，2p，3p，4p，5p，6p，7p，8p}。同理，可以得到其余五个输出接口p
o2-p
o6
的输出功率组合。
99.通过提供功率路由器20，该功率路由器20由多个功率路由单元10搭建而成，由此在面对不同的应用场景时，本技术可以将模块化的功率路由单元10作为基本模块，通过自由组合功率路由单元10的方式，形成具有更多输入端和输出端的功率路由单元阵列，以满足不同规模下的充换电站对充电路数和充电功率的配置需求，实现大规模功率路由器20的搭建，这种搭建方式不仅可以最大限度地提升充电模块的利用率，而且还具有很强的可实现性及运营维护方面的便利性。
100.本领域技术人员可以理解的是，为了方便描述本技术的原理，上述实施方式中是结合功率路由器20由四个完全相同的功率路由单元10组成进行说明的，但是这并非旨在于限制本技术的保护范围，本领域技术人员可以改变功率路由器20中功率路由单元10的组合方式，以便功率路由器能够适用于更加具体的应用场景。举例而言，本领域技术人员可以调整功率路由单元10的数量、每个功率路由单元10的输入线11数量和输出线12的数量等。
101.下面参照图4，对本技术的充电系统进行介绍。其中，图4为本技术的充电系统的示意图。
102.如图4所示，本技术还提供了一种充电系统30，该充电系统30包括多个充电模块31、多个充电设备32和一个上述的功率路由器20，每个充电模块31与功率路由器20的一个输入接口21连接，每个充电设备32与功率路由器20的一个输出接口22连接。
103.以充电站为例，在充电系统30进行实际设计时，充电站需要依据场站内需要布置的充电桩数、每根充电桩需要的功率级别，集合配置的充电模块31的功率，综合考虑需要配置的功率路由单元10的配置方式，如需要的功率路由单元10的数量，每个功率路由单元10的输入线11数量和输出线12数量等。对于换电站，在进行换电站的充电系统30设计时，需要依据站内的充电仓位数、每个仓位的充电功率级别，集合配置的充电模块31的功率，综合考虑需要配置的功率路由单元10的配置方式，需要的功率路由单元10的数量，每个功率路由单元10的输入线11数量和输出线12数量等。
104.以图4所示出的组合方式为例，假设需要布置四根最大输出功率为300kw的充电桩，每个充电模块31的功率为50kw，则由此确定功率路由器20的搭建方式为：选用功率路由单元10的数量为三个，且每个功率路由单元10的输入线11数量为两个，输出线12数量为四个。搭建好后，该功率路由器20包括六个输入接口21和四个输出接口22，每个输入接口21与一个充电模块31连接，每个输出接口22与一个充电桩连接，每个充电桩可输出的功率组合为：{0，50，100，150，200，250，300kw}。
105.通过提供充电系统30，可以实现对充电模块31的分时灵活复用，提高充电设备32的充电效率，避免功率浪费。
106.本技术还提供了一种充换电站，该充换电站配置有上述的充电系统30。
107.通过提供一种充换电站，使得充换电站具有充电效率高、能源利用率高的优势。
108.下面参照图1和图5，对本技术的用于功率路由单元的粘连检测方法进行介绍。其中，图5为本技术的用于功率路由单元的粘连检测方法的流程图。
109.如图1和图5所示，本技术还提供了一种用于功率路由单元的粘连检测方法，其中功率路由单元优选的采用上述优选实施方式中所介绍的功率路由单元。该粘连检测方法包括：
110.s101、控制所有的第一执行开关和第二执行开关断开；
111.s103、向一根输入线的输入端输入设定电压；
112.s105、获取所有的第一执行开关前后的电压值和第二执行开关前后的电压值；
113.s107、如果存在第一执行开关后侧的电压值与其前侧的电压值相等，则判定该第一执行开关出现粘连；如果存在第二执行开关后侧的电压值与其前侧的电压值相等，则判定该第二执行开关出现粘连。
114.具体地，首先执行s101，控制器控制所有第一执行开关s
1-s6和第二执行开关sc断开，并获取各个执行开关的执行结果，如获取各个执行开关的反馈信号等，当然也可以在控制器发出指令并经过预设时间后直接执行下一操作步骤。
115.然后执行s103，在获取到所有执行开关的反馈信号后，控制器控制与输入线v
in1
连接的充电模块向输入线v
in1
输入设定电压u
in1
。
116.接下来执行s105，获取所有第一执行开关前后侧的电压值以及第二执行开关前后
侧的电压值。如图1所示，即获取u1、u2、u3、u4、u5、u6、u7、u8的值，由于其中的u7为第二执行开关sc前侧的电压值，且其采样点位于输入线v
in1
上，因此u
in1
与u7大致相等。
117.最后执行s107，判断是否存在某一执行开关前后侧的电压值相等，即u1、u2、u3、u4、u5、u6、u8中是否存在电压值与u7(或u
in1
)相等，如果判断结果为是，则证明相应的执行开关出现粘连，否则所有的执行开关均未出现粘连。
118.按照上述相同步骤，依次向其余输入线输入设定电压，从而对其余线路上的执行开关进行粘连检测。以图1为例，即停止向输入线v
in1
输入设定电压，转而向输入线v
in2
输入设定电压u
in2
；然后获取u1、u2、u3、u4、u5、u6、u7、u8的值，本次u8为第二执行开关sc前侧的电压值，且其采样点位于输入线v
in2
上，因此u
in2
与u8大致相等；最后判断是否存在某一执行开关前后侧的电压值相等，即u1、u2、u3、u4、u5、u6、u7中是否存在电压值与u8(或u
in2
)相等，如果判断结果为是，则证明相应的执行开关出现粘连，否则所有的执行开关均未出现粘连。
119.一种可能的实施方式中，在第一执行开关和第二执行开关均配置有辅助触点的前提下，粘连检测方法还包括：在控制所有第一执行开关和第二执行开关断开之后，获取第一执行开关和第二执行开关的反馈信号；如果存在第一执行开关/第二执行开关的反馈信号仍为闭合信号，则判定该第一执行开关/第二执行开关出现粘连。
120.举例而言，在控制所有第一执行开关和第二执行开关断开时，控制器向所有的第一执行开关和第二执行开关发送断开信号，然后通过辅助触点获取所有的第一执行开关和第二执行开关的反馈信号，如果辅助触点返回的反馈信号仍然是闭合信号，则证明存在执行开关未成功断开，此时判定该执行开关存在粘连。一种可能的实施方式中，粘连检测方法还包括：如果存在第一执行开关出现粘连，则控制与出现粘连的第一执行开关共用同一根输入线的其他第一执行开关不可闭合，以及出现粘连的第一执行开关对应的输入线所连接的第二执行开关不可闭合；如果存在第二执行开关出现粘连，则控制与出现粘连的第二执行开关所连接的两根输入线所对应的所有第一执行开关只能闭合一个。
121.具体地，如果某个第一执行开关出现粘连，则禁止使用该第一执行开关所在的开关组中所有充电设备。即如果第一执行开关s1、s2、s3中出现执行开关粘连，则与输出线v
o1
、v
o2
、v
o3
连接的充电设备禁止使用，此时第一执行开关s1、s2、s3不可闭合。同理，如果第一执行开关s4、s5、s6中出现执行开关粘连，则与输出线v
o4
、v
o5
、v
o6
连接的充电设备禁止使用，此时第一执行开关s4、s5、s6不可闭合。进一步地，如果任何一个第一执行开关出现粘连，则与该第一执行开关所在的输入线连接的第二执行开关不可闭合。即如果第一执行开关s1、s2、s3、s4、s5、s6中出现任一个执行开关粘连，则第二执行开关sc不可闭合。
122.更进一步地，如果第二执行开关出现粘连，则该第二执行开关所连接的开关组中的所有充电设备只能使用一个。即如果第二执行开关sc出现粘连，则与输出线v
o1
、v
o2
、v
o3
、v
o4
、v
o5
、v
o6
连接的充电设备只能使用一个，此时第一执行开关s1、s2、s3、s4、s5、s6中只能闭合一个。
123.通过提供一种用于功率路由单元的粘连检测方法，可以对功率路由单元中的执行开关进行有效监测，确保功率路由单元安全、可靠。通过利用辅助触点进行粘连检测，可以实现二次粘连检测，提高功率路由单元的粘连检测精度，保证功率路由单元的安全性。
124.本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之
内并且形成不同的实施例。例如，在本技术的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
125.需要说明的是，尽管上文详细描述了本技术方法的详细步骤，但是，在不偏离本技术的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本技术的基本构思，因此也落入本技术的保护范围之内。
126.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。