[實用新型]充電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921848414.4
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN210780187U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 譚卓輝;楊潮;張帆;莊朝暉
• 申請（專利權）人: 上海蔚來汽車有限公司
• 主分類號: H02J7/04
• 分類號: H02J7/04;H01M10/44;B60L53/62
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張琳

本實用新型公開了一種充電系統(tǒng)，包括:功率分配單元、至少一個功率基本單元、控制單元及充電終端；功率基本單元包括：至少兩個功率模塊，用于將交流電轉化為直流電；電壓轉換模塊，用于轉換至少兩個功率模塊的輸出電壓；功率分配單元用于根據(jù)待充電設備的充電請求分配至少一個功率基本單元的輸出功率；其中，外接電源、至少一個功率基本單元、功率分配單元及充電終端依次連接用于；控制單元分別連接至至少一個功率基本單元、功率分配單元及充電終端，用于獲取待充電設備的充電請求，并根據(jù)充電請求控制電壓轉換模塊轉換輸出電壓，以及控制功率分配單元分配輸出功率。

技術領域

本實用新型涉及電動汽車充電技術領域，尤其涉及一種充電系統(tǒng)。

背景技術

近年來隨著電動車汽車保有量的快速增長，電動汽車長距離出行越來越多，同時電池容量逐漸增大，現(xiàn)有60kW甚至120kW充電樁已無法滿足用戶對充電時長的要求(例如用戶希望在半小時內充80％的電量)；另一方面，從提高充電樁使用效率，降低充電站綜合成本的角度來看，大功率超快充電(例如200kW以上)是一個重要的推進方向。

然而目前市場上的大功率充電樁或設備存在以下問題：

1、絕大多數(shù)充電樁使用的功率模塊功率都在15-20kW，用來搭建200kW 以上的充電樁需要功率模塊數(shù)多，系統(tǒng)可靠性下降，整體性能指標(如電流精度，電壓紋波環(huán)流控制等)也會有所下降，效率提升空間也小。

2、隨著充電功率的提高，電池電壓也逐漸開始向高電壓發(fā)展。市場對寬電壓充電樁的需求開始擴大。現(xiàn)有充電樁雖然有一些已經(jīng)可以支持寬電壓范圍，但由于傳統(tǒng)功率模塊電路拓撲的原因，其恒流區(qū)或恒功率區(qū)一般偏小，只能做到為一個電壓等級優(yōu)化(如充電功率較大，電流大，效率高)，而另一個電壓等級性能不足(雖然可以工作，但充電功率下降較多，充電電流偏小)。例如某公司的模塊在750V下可以做到20kW輸出，但工作在 350V時只能輸出10kW左右，遠低于標稱的20kW。

3、模塊功率密度(kWh/kg或kWh/L)低，損耗5％以上，熱管理困難；

4、現(xiàn)有充電樁的功率模塊一般采用兩級變換(APFC+LLC電路)，整樁效率(除交流側變壓器外)一般在95％以下，且由于依賴小功率模塊搭建，提升空間不大。

4、電流大(400A以上)，槍線截面積大，重量大，柔軟度不夠，使用困難；

5、端子和槍線發(fā)熱嚴重，熱管理難度高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種充電系統(tǒng)，通過電壓轉化模塊來保證至少兩個功率模塊的輸出電壓滿足待充電設備充電電壓需求的同時，通過功率分配單元分配至少一個功率基本單元的輸出功率能夠滿足待充電設備的充電需求，進而滿足大功率充電過程的充電效率及穩(wěn)定性。

為了解決上述技術問題，根據(jù)本實用新型一方面，提供了一種充電系統(tǒng)，包括:功率分配單元、至少一個功率基本單元、控制單元及充電終端；

所述功率基本單元包括：至少兩個功率模塊，用于將交流電轉化為直流電；電壓轉換模塊，用于轉換所述至少兩個功率模塊的輸出電壓；

其中，所述至少一個功率基本單元的一側連接至外接電源，另一側連接至所述功率分配單元的一側；

所述功率分配單元的另一側連接至所述充電終端，用于根據(jù)所述待充電設備的充電請求分配所述至少一個功率基本單元的輸出功率；

所述控制單元分別連接至所述至少一個功率基本單元、所述功率分配單元及所述充電終端，用于獲取所述待充電設備的充電請求，并根據(jù)所述充電請求控制所述電壓轉換模塊轉換所述輸出電壓，以及控制所述功率分配單元分配所述輸出功率。