[发明专利]直流充电系统、充电桩和充电控制方法

说明书

本发明提供一种直流充电系统、充电桩和充电控制方法，直流充电系统包括：第一至第N电源模块，每个电源模块用于输出直流电；第一至第M充电接口，每个充电接口用于连接待充电车辆；第一开关电路，第一开关电路连接于第一至第N电源模块与第一至第M充电接口之间的连接线上，第一开关电路用于实现任意多个电源模块的串联；第二开关电路，第二开关电路连接于第一至第N电源模块与第一至第M充电接口之间的连接线上，第二开关电路用于实现多组串联后的电源模块的并联，并实现多组串联后的电源模块与相应充电接口的接通；控制器，控制器分别与第一开关电路和第二开关电路相连，控制器用于对第一开关电路和第二开关电路进行控制。

技术领域

本发明涉及充电技术领域，具体涉及一种直流充电系统、一种充电桩和一种充电控制方法。

背景技术

随着新能源行业的发展，市场上电动汽车种类越来越多，不同的电动汽车充电需要充电的电压、电流均不完全一样。如普通乘用车充电需求电压一般在300V～400V之间，大巴车的充电需求电压一般在550V～650V之间。充电电流需求范围更宽，一般几十安培到两百多安培。为了适应市场上各种不同电动汽车的充电需求，充电桩的输出电压、电流的范围需要很宽。随着超级充电标准的推广，充电电压有望提高至1500V，充电电流提高至600A，这对充电桩输出宽电压范围、宽电流范围提出了更迫切的需求。

目前市场上能达到宽电压、电流范围输出的电源模块种类很少，即使有，单个电源模块的功率也很大，成本较高。单个电源模块功率大，不利于其功率的有效使用，会导致部分功率闲置。电源模块内部包含功率切换电路，且单个电源模块的功率也不能满足电动汽车充电的功率需求，还需要电源模块外部再增加功率切换电路相结合，系统复杂，维护成本较高。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种直流充电系统、充电桩和充电控制方法，能够实现宽电压、宽电流范围的充电输出，从而能够适应不同车辆的充电电压、充电电流需求，提高系统功率的利用率，并且，对于电源模块的要求较低，电路结构简单，体积小，成本低。

本发明采用的技术方案如下：

一种直流充电系统，包括：第一至第N电源模块，每个所述电源模块用于输出直流电；第一至第M充电接口，每个所述充电接口用于连接待充电车辆，其中，N和M均为大于1的整数；第一开关电路，所述第一开关电路连接于第一至第N电源模块与第一至第M充电接口之间的连接线上，所述第一开关电路用于实现任意多个所述电源模块的串联；第二开关电路，所述第二开关电路连接于第一至第N电源模块与第一至第M充电接口之间的连接线上，所述第二开关电路用于实现多组串联后的电源模块的并联，并实现多组串联后的电源模块与相应充电接口的接通；控制器，所述控制器分别与所述第一开关电路和所述第二开关电路相连，所述控制器用于对所述第一开关电路和所述第二开关电路进行控制。

第一开关电路包括N*(N-1)/2个第一开关，其中，第i电源模块的负极输出端通过N-i个第一开关一一对应地与第i+1至第N电源模块的正极输出端相连，其中，1≤i＜N，i为整数。

第二开关电路包括2N*M个第二开关，其中，每个电源模块的正极输出端与每个充电接口的正极端通过唯一对应的第二开关相连，每个电源模块的负极输出端与每个充电接口的负极端通过唯一对应的第二开关相连。

所述的直流充电系统还包括：第三开关电路，所述第三开关电路连接于第一至第N电源模块与公共母线之间的连接线上，所述第三开关电路与所述控制器相连，所述控制器还用于对所述第三开关电路进行控制。

所述第三开关电路包括N个第三开关，其中，每个电源模块的输入端通过唯一对应的第三开关连接到所述公共母线。

一种充电桩，包括上述直流充电系统。