[發明專利]一種充電柜、電池包及充電系統

在審

• 申請號: 202180009066.5
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN115152122A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 王義昌;林全喜;朱建華;萬明
• 申請（專利權）人: 華為數字能源技術有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/10;H02J7/00;B60L53/00
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 陳松浩

本申請提供了一種充電柜、電池包及充電系統，涉及充電柜技術領域。充電柜包括功率變換電路、輸入接口和多個輸出接口。功率變換電路的輸入端連接輸入接口。功率變換電路在第一時間段時，將交流電網提供的交流電轉換為直流電后為多個電池包充電，以使多個電池包中的每個電池包的荷電狀態為以下至少兩個荷電狀態中的任意一個：第一荷電狀態或第二荷電狀態，并維持處于至少兩個荷電狀態中的每個荷電狀態的電池包的數量在第一時間段內不變，第一荷電狀態為1，第二荷電狀態小于第一荷電狀態，處于至少兩個荷電狀態中的每個荷電狀態的電池包的數量至少為一個。該在提升對業務需求波動的適應性的同時，能夠降低對交流電網的影響。

技術領域

本申請涉及充電柜技術領域，尤其涉及一種充電柜、電池包及充電系統。

背景技術

隨著現代社會能源短缺和環境污染問題的加劇，兩輪電動車的應用日漸廣泛。兩輪電動車的主要應用場景包括但不限于個人使用、共享出行、外賣配送以及快遞配送等。電池包作為兩輪電動車的主要組成部件，用于為兩輪電動車的電機提供所需的電能。如何便捷、快速、安全地為電池包充電是電動兩輪車面臨的主要問題之一。

近年來，共享換電的方式得到快速發展，共享換電指利用充電柜對多個電池包進行集中的充電，用戶當電池包的電量不足后前往充電柜更換一塊電量足夠的電池包即可，充電柜并對用戶更換的電量不足的電池包進行充電，該方式方便、快捷且安全。

充電倍率是充電快慢的一種量度，指電池包在規定的時間充電至其額定容量時所需要的電流值。充電倍率越高，也即對電池包進行充電的電流越大，電池包充電至其額定容量時所需要的時間越短。目前的充電柜對電池包充電時，一般采用固定的充電倍率。而共享換電的業務需求隨著區域和時間的變化有著明顯的波動，采用固定的充電倍率對業務需求波動的適應性差，在業務高峰時期，往往會出現用戶需要較長時間等待電池包充滿電的情況，降低了共享換電的便利性。提升充電倍率，雖然能夠減少電池包的充電時間，緩解業務壓力，但會顯著增加交流電網的壓力，降低了交流電網的穩定性。

發明內容

為了解決上述問題，本申請提供了一種充電柜、電池包及充電系統，在提升對業務需求波動的適應性的同時，能夠降低對交流電網的影響。

第一方面，本申請提供了一種充電柜，該充電柜包括功率變換電路、輸入接口和多個輸出接口。輸入接口用于連接交流電網，多個輸出接口中的每個輸出接口用于連接多個電池包中的一個電池包。多個輸出接口連接功率變換電路的輸出端。功率變換電路的輸入端連接輸入接口。功率變換電路用于在第一時間段內，將交流電網提供的交流電轉換為直流電后為各電池包充電，以使多個電池包中的每個電池包的荷電狀態為以下至少兩個荷電狀態中的任意一個：第一荷電狀態或第二荷電狀態，并維持處于至少兩個荷電狀態中的每個荷電狀態的電池包的數量在第一時間段內不變。處于以上至少兩個荷電狀態中的每個荷電狀態的電池包的數量至少為一個。其中，第一荷電狀態為1，也即處于第一荷電狀態的電池包充滿電；第二荷電狀態小于第一荷電狀態，也即處于第一荷電狀態的電池包未充滿電。

本申請實施例的方案，使充電柜中進行充電的多個電池包處于至少兩個荷電狀態，以上至少兩個荷電狀態中至少包括第一荷電狀態和第二荷電狀態。其中，第一荷電狀態為1，處于第一荷電狀態的電池用于滿足當前的業務需求，用戶可以直接使用電量用盡的電池包替換處于第一荷電狀態的電池包。當第一荷電狀態的電池包被替換為電量用盡的電池包后，處于第二荷電狀態的電池包通過充電達到第一荷電狀態后等待被使用，而放完電的電池包充電至達到第二荷電狀態，以維持處于每個荷電狀態的電池包的數量不變。利用本申請的方案，處于第二荷電狀態的電池包在處于第一荷電狀態的電池包被替換后才會充滿電量，因此即使充電柜在交流電網負荷高峰時以較高的充電倍率對電池包進行充電時，相較于目前將充電柜內所有電池包始終充滿電的方案，本申請提供的方案減少了充電柜內充滿電的電池包的數量，因此降低了充電柜的充電功率，在提升對業務需求波動的適應性的同時，也能夠降低對交流電網的影響。