[发明专利]基于功率调控的充电桩及系统

说明书

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体为基于功率调控的充电桩系统。充电桩设有高压输出模块和低压输出模块。低压输出模块的输出电压大于电动车电池的额定电压，高压输出模块的输出电压大于低压输出模块的电压通过切换高压和低压输出控制充电桩的输出功率。所述充电桩系统应用上述充电桩可以保证充电场站变压器的运行功率在额定功率内以达到保护变压的功能。本发明可以根据用户的需要，自行设定充电速率，对于可以长时间充电，可以给予费用上的优惠。对于需要快速充电的用户适当的增加费用，以此对充电的需求进行调整。同时，还可以根据负荷调整充电桩的输出功率和充电速度，以保证变压器处于正常的安全电压范围内运行，降低变压器的损坏。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体为基于功率调控的充电桩系统。

背景技术

现有技术中的充电场站一般设置有多个充电桩，充电场站设有专用的变压器，目前对于充电站的设计没有较为完善的标准，多数采用居民变配电的设计标准、建筑电气的设计标准以及变配电设计标准，由于采用的需要系数等参数不统一，同时与实际的需求不符合，同时随着电动车的普及，电动汽车的保有量越来越多，因此设计运行的变电站经常存在所有充电桩同时运行的变压器容易出现超负荷的运行状态。变压器的长时间超负荷运转，容易造成变压器的损害，同时容易引发事故。

另外，目前的充电的需求往往因人而异，有的人员需要较为快速的充电，有的需要慢慢的充电，目前的技术尚不支持调节充电的速率，同时根据充电的速率相应的调节充电的费用。因此需要设计一种可以实现充电功率调整的充电桩成为一种迫切的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了具有可以调节充电速度、防止变压器过载的基于功率调控的充电桩系统。

本发明要解决的技术问题的技术方案是：一种输出可调式充电桩，其特征在于：所述充电桩设有高压输出模块和低压输出模块，所述低压输出模块的输出电压大于电动车电池的额定电压；所述高压输出模块的输出电压大于低压输出模块的电压；所述充电桩的人机界面设有充电速度选择系统用以获取用户的充电意向；所述充电桩设有输出切换系统，所述输出切换系统包括：与高压输出模块电气连接的快充开关；与低压输出模块电气连接的慢充开关；与快充开关和慢充开关输出端电气连接的充电接口；与快充开关和慢充开关电气连接的切换控制器；快充开关和慢充开关交替导通断开，并且单位时间内充电速度越慢的档位，快充开关导通时间的占比越小；全速充电模式时，快充开关始终处于闭合状态、慢充开关始终处于断开状态；最慢速充电模式时，快充开关始终处于断开状态、慢充开关始终处于闭合状态。

更好的，所述低压输出模块的输出电压大于电动车电池的额定电压的范围为0.1～ 0.5 V。

更好的，所述时速调整价为零时，快充开关导通时间的占比为50%。

更好的，所述快充开关与高压输出模块之间串接有调压模块，所述调压模块与切换控制器电气连接；由高电压输出切换到低电压输出时，切换控制器调节调压模块使快充开关输出端的电压与低压输出模块的电压一致，之后先闭合低压输出模块在断开快充开关，并保持调压模块的状态；之后，由低电压输出切换到高电压输出时，切换控制器先闭合快充开关在断开慢充开关，最后切换控制器调节调压模块的分压为零。

基于功率调控的充电桩系统，包括多个输出可调式充电桩、变配电系统以及中央控制系统，所述中央控制系统控制变配电系统及充电桩，所述变配电系统与充电桩电气连接，其特征在于：所述中央控制系统设有变压器输出功率采集装置；保证系统安全运行的方法为：变压器输出功率采集装置采集变压器输出功率的大小并判断变压器的输出功率是否对达到上限值；当变压器的输出功率大于设定的上限值时，中央控制系统通过降功率协调模块向选定的充电桩的控制器发送功率调控指令；充电桩的控制器接收到功率调节指令之后降低快充开关导通时间的占比。