一种分体式直流充电机及充电方法与流程

本发明涉及充电机，具体的说是一种分体式直流充电机及充电方法。

背景技术：

1、如图12所示，分体式充电机是由一个进行功率分配的主机和多个终端构成的。分体式充电机能够通过功率分配单元将多个充电模块分为若干小组，并根据充电车辆的数量、充电需求、自身负荷状态和上级监控调控指令，并按照预定的功率分配控制策略，对各个车辆插头的最大输出功率进行动态调整。

2、常见的功率分配的电路拓扑包括单环型和矩阵式两种。

3、如图13所示，单环型的电路拓扑中，每个模块组由若干个充电模块的直流输出端并联组成，通过直流接触器将n个模块组连成环路。当只有一把充电枪2在充电时，通过控制直流接触器的闭合，能够使任意数量的相邻模块组功率合并至充电枪2，使充电枪2能够以大功率输出。但是，当充电枪2左右两侧的充电枪同时启动充电时，模块组之间的直流接触器断开，充电枪2只能分配到一个模块组，而无法通过合并的方式分配到其他闲置的模块组来增加充电功率，只能以低功率进行输出，分配灵活性低。

4、如图14所示，矩阵式电路拓扑是通过单独控制各个接触器的通断，使任意一个模块组能够分配到任意一把充电枪，不受充电枪占用情况的影响，分配灵活性高。但是，由于接触器的数量多，导致充电机的成本高昂和故障率高。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的充电机的分配灵活性低或者成本高昂、故障率高的问题，本发明提供一种分体式直流充电机及充电方法，能够在具备功率分配灵活性高的同时，降低成本和故障率。

2、为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种分体式直流充电机，包括一个充电主机和至少一个充电终端，充电主机包括多个充电模块，且多个充电模块的输出端连接有功率分配单元，功率分配单元与充电终端连接；

3、功率分配单元的电路拓扑包括两组数量相同的第一直流接触器，两组第一直流接触器均设置为环形拓扑结构，同组的第一直流接触器中相邻的两个第一直流接触器之间形成一个用于连接充电模块的功率节点，两组第一直流接触器的功率节点一一对应且通过第二直流接触器桥接。

4、作为上述一种分体式直流充电机的一种优化方案：所有直流接触器之间通过铜排电连接。

5、作为上述一种分体式直流充电机的一种优化方案：功率分配单元还包括用于测量铜排温度的ntc温度传感器。

6、作为上述一种分体式直流充电机的一种优化方案：充电主机的第一控制板通信连接有用于显示充电主机工作状态的触摸屏，充电终端的第二控制板通信连接有用于显示各充电终端当前工作状态的触摸屏。

7、作为上述一种分体式直流充电机的一种优化方案：充电终端的第二控制板通信连接有用于显示充电进度的显示板。

8、作为上述一种分体式直流充电机的一种优化方案：充电主机的第一控制板和充电终端的第二控制板均电连接有散热风机。

9、作为上述一种分体式直流充电机的一种优化方案：充电主机的第一控制板和充电终端的第二控制板均电连接有用于反馈门状态信号的门禁开关。

10、作为上述一种分体式直流充电机的一种优化方案：充电终端的第二控制板通信连接有用于启动充电机识别车辆vin码的充电按钮。

11、作为上述一种分体式直流充电机的一种优化方案：充电终端的第二控制板通信连接有用于传输和读取充电卡信息的读卡板。

12、一种充电方法，包括以下步骤：

13、s1、将充电终端的充电枪插到待充电动汽车上启动充电，充电主机的第一控制板计算满足待充电动汽车充电请求功率所需的充电模块数量；

14、s2、功率分配单元为待充电动汽车分配充电模块，包括以下三种情况，在其他的充电枪都空闲的情况下，为待充电动汽车分配所需的充电模块数量；在其他的充电枪部分正在充电的情况下，至少为待充电动汽车分配两个充电模块；在其他的充电枪都正在充电的情况下，所有功率节点均处于工作状态，没有空闲的功率节点，每个充电枪处于充电模块数量均分状态；

15、s3、为待充电动汽车进行充电，当有充电枪充电结束后，该充电枪释放的功率节点合并至其他充电枪，增加其他充电枪的充电功率。

16、与现有技术相比，本发明有如下有益效果：本发明的功率分配单元的电路拓扑包括两组数量相同的第一直流接触器，同组的第一直流接触器中相邻的两个第一直流接触器之间形成一个用于连接充电模块的功率节点，两组第一直流接触器的功率节点一一对应且通过第二直流接触器桥接。相较于单环型的电路拓扑，本发明的每个功率节点的功率合并路径有4条，功率分配的灵活性高；相较于矩阵式电路拓扑，本发明的直流接触器的数量少，降低成本和故障率。

技术特征：

1.一种分体式直流充电机，其特征在于：包括一个充电主机和至少一个充电终端，充电主机包括多个充电模块，且多个充电模块的输出端连接有功率分配单元，功率分配单元与充电终端连接；

2.如权利要求1一种分体式直流充电机，其特征在于：所有直流接触器之间通过铜排电连接。

3.如权利要求2一种分体式直流充电机，其特征在于：功率分配单元还包括用于测量铜排温度的ntc温度传感器。

4.如权利要求1一种分体式直流充电机，其特征在于：充电主机的第一控制板通信连接有用于显示充电主机工作状态的触摸屏，充电终端的第二控制板通信连接有用于显示各充电终端当前工作状态的触摸屏。

5.如权利要求1一种分体式直流充电机，其特征在于：充电终端的第二控制板通信连接有用于显示充电进度的显示板。

6.如权利要求1一种分体式直流充电机，其特征在于：充电主机的第一控制板和充电终端的第二控制板均电连接有散热风机。

7.如权利要求1一种分体式直流充电机，其特征在于：充电主机的第一控制板和充电终端的第二控制板均电连接有用于反馈门状态信号的门禁开关。

8.如权利要求1一种分体式直流充电机，其特征在于：充电终端的第二控制板通信连接有用于启动充电机识别车辆vin码的充电按钮。

9.如权利要求1一种分体式直流充电机，其特征在于：充电终端的第二控制板通信连接有用于传输和读取充电卡信息的读卡板。

10.一种如权利要求1-9任一项的分体式直流充电机的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
一种分体式直流充电机及充电方法，包括一个充电主机和至少一个充电终端，充电主机包括多个充电模块，且多个充电模块的输出端连接有功率分配单元，功率分配单元与充电终端连接。本发明的功率分配单元的电路拓扑包括两组数量相同的第一直流接触器，同组的第一直流接触器中相邻的两个第一直流接触器之间形成一个用于连接充电模块的功率节点，两组第一直流接触器的功率节点一一对应且通过第二直流接触器桥接。相较于单环型的电路拓扑，本发明的每个功率节点的功率合并路径有4条，功率分配的灵活性高；相较于矩阵式电路拓扑，本发明的直流接触器的数量少，降低成本和故障率。

技术研发人员：张家书,黄昆,郭辉,赵星,王颖霄,李旭光,王玉胜,许新萌,朱朝堃,范贺贺
受保护的技术使用者：洛阳嘉盛电源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15