[发明专利]一种分级母线式柔性充电系统

说明书

本发明公开了一种分级母线式柔性充电系统，该系统包括：至少一条扩展母线和至少两个功率矩阵；每个功率矩阵包括至少一功率模块和至少两条矩阵母线，功率模块通过矩阵母线输出电流，至少两条矩阵母线中包括供电母线和借调母线，每条供电母线分别连接一充电枪，借调母线通过扩展输出可控开关连接扩展母线，扩展母线通过扩展输入可控开关连接功率矩阵的供电输入端，供电输入端与各把充电枪之间分别通过一可控开关进行连接。本发明提供的充电系统需要较少的可控开关，所以成本更低、组装效率更高、更加便于系统扩展；并且本系统将母线分为两级，分别是扩展母线和矩阵母线，母线进行分级管理，充电站组网配置更为灵活。

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种分级母线式柔性充电系统。

背景技术

大功率充电是一重要趋势，然而充电功率个体需求差异较大，充电功率受温度、内部电量等因素影响，充电功率需求每次差异较大，单个充电模块独立运行会造成极大的浪费。现行矩阵式充电桩为提高充电模块的利用率，会应用较多的可控开关。如图1所示的传统矩阵式充电系统，会将全部的功率模块投切到系统内所有的充电枪。例如，有a把充电枪和b个功率模块，那么系统所需的可控开关数为a*b个，当系统大规模拓扑时将造成可控开关数量几何性增加，器件增多，导致成本极大提升，充电桩故障风险也随之加大。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种分级母线式柔性充电系统。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种分级母线式柔性充电系统，所述系统包括：至少一条扩展母线和至少两个功率矩阵；每个所述功率矩阵包括至少一功率模块和至少两条矩阵母线，所述功率模块通过所述矩阵母线输出电流，所述至少两条矩阵母线中包括供电母线和借调母线，每条所述供电母线分别连接一充电枪，所述借调母线通过扩展输出可控开关连接所述扩展母线，所述扩展母线通过扩展输入可控开关连接所述功率矩阵的供电输入端，所述供电输入端与各把充电枪之间分别通过一可控开关进行连接。

可选的，在任一所述功率矩阵中，任一所述功率模块与各条所述矩阵母线之间分别通过一可控开关进行连接。

可选的，所述借调母线与各条所述扩展母线之间分别通过一所述扩展输出可控开关进行连接；

相应的，每条所述扩展母线分别通过一所述扩展输入可控开关连接所述供电输入端。

可选的，所述扩展母线的数量与所述功率矩阵的数量相同；

相应的，第i条扩展母线通过一所述扩展输入可控开关连接第i个功率矩阵的供电输入端，针对所述第i个功率矩阵，所述借调母线与除所述第i条扩展母线之外其余的扩展母线之间分别通过一所述扩展输出可控开关进行连接，其中，i＝1、2、……、I，I为扩展母线的数量。

可选的，针对其中任一所述功率矩阵，通过控制其中可控开关的开合，控制该功率矩阵中的功率模块向目标充电枪供电，以实现功率矩阵独立运行。

可选的，当目标充电枪需要多个功率矩阵共同向其供电时，通过所述扩展母线实现功率矩阵之间的功率借调。

可选的，当一条扩展母线无法满足电流载流需求时，可通过控制所述扩展输出可控开关和所述扩展输入可控开关的开合，控制借调的各功率矩阵的输出电流流向至少两条不同的扩展母线。

本发明实施例提供的充电系统需要较少的可控开关，所以成本更低、组装效率更高、更加便于系统扩展；并且本系统将母线分为两级，分别是扩展母线和矩阵母线，母线进行分级管理，充电站组网配置更为灵活；同时功率模块的应用效率较高，能够适用充电功率需求差别较大的现状及未来。

附图说明