CN115571008A - 充电桩装置及充电桩*** - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种充电桩装置及充电桩***，该充电桩装置包括交流供电模组、第一交流电压转换模组、第一直流接触器、第二直流接触器、储能电池包模组、第三直流接触器及控制器。通过在第一直流接触器断开，第二直流接触器、第三直流接触器闭合的情况下，采用交流供电模组和储能电池包模组对待充电设备进行充电；在第二直流接触器闭合，第一直流接触器和第三直流接触器均断开的情况下，采用交流供电模组对储能电池包模组进行充电，得以实现了对储能电池包模组的充电，同时能够使得交流供电模组和储能电池包模组一起对储能电池包模组进行充电，从而提高了充电桩装置的利用率，进而解决了现有技术中充电桩利用率较低的问题。

Description

充电桩装置及充电桩***

技术领域

本申请涉及充电桩技术领域，具体而言，涉及一种充电桩装置及充电桩***。

背景技术

传统不带储能的直流充电桩对电网依赖大，往往需要建立单独的变压器才能实现大功率的充电服务，需要花费很大的成本和复杂的审批对现有的电网进行扩容或新建，且容易引起电网的波动。现有的一些储能充电桩虽然能利用储能电池包对电动汽车进行充电，但是电池包缺电补能时，无法对电动汽车充电，补能和充电的模式较为单一，充电桩利用率较低。

传统充电桩会采用热管理***通过多个位置的温度传感器以液冷的方式保证功率模块和储能***在高温和低温的环境中正常工作，并在正常温度时以自循环的方式降低功耗。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种充电桩装置及充电桩***，以解决现有技术中充电桩利用率较低的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电桩装置，包括交流供电模组、第一交流电压转换模组、第一直流接触器、第二直流接触器、储能电池包模组、第三直流接触器及控制器；交流供电模组用于为待充电设备供电；第一交流电压转换模组具有输入端和输出端，所述第一交流电压转换模组的输入端与所述交流供电模组电连接，所述第一交流电压转换模组用于将所述交流供电模组输出的交流电压转换为第一直流电压；第一直流接触器具有第一端和第二端，所述第一直流接触器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接；第二直流接触器具有第一端和第二端，所述第二直流接触器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接；储能电池包模组具有输入端和输出端，所述储能电池包模组的输出端与所述第一直流接触器的第二端电连接，所述储能电池包模组的输入端与所述第二直流接触器的第二端电连接；第三直流接触器具有第一端和第二端，所述第三直流接触器的第一端与所述储能电池包模组的输出端电连接，所述第三直流接触器的第二端用于与所述待充电设备电连接；控制器分别与所述第一直流接触器、所述第二直流接触器和所述第三直流接触器之间进行通信，其中，在所述第一直流接触器断开，所述第二直流接触器、所述第三直流接触器闭合的情况下，采用所述交流供电模组和所述储能电池包模组对所述待充电设备进行充电；在所述第二直流接触器闭合，所述第一直流接触器和所述第三直流接触器均断开的情况下，采用所述交流供电模组对所述储能电池包模组进行充电。

可选地，所述储能电池包模组包括第一直流电压转换模组、第一储能电池包模组和第四直流接触器；第一直流电压转换模组具有输入端和输出端，所述第一直流电压转换模组的输出端与所述第一直流接触器的第二端电连接，所述第一直流电压转换模组的输入端与所述第二直流接触器的第二端电连接；第一储能电池包模组与所述第一直流电压转换模组的输入端电连接，其中，所述第一直流电压转换模组用于将所述第一储能电池包模组输出的电压转换为第二直流电压；第四直流接触器具有第一端和第二端，所述第四直流接触器的第一端与所述第一储能电池包模组电连接，所述第四直流接触器的第二端与所述第一直流电压转换模组的输入端电连接，所述第四直流接触器还与所述控制器之间进行通信。

可选地，所述充电桩装置还包括第二交流电压转换模组、第五直流接触器、第六直流接触器、第二直流电压转换模组、第七直流接触器、第二储能电池包模组及第八直流接触器；第二交流电压转换模组具有输入端和输出端，所述第二交流电压转换模组的输入端与所述交流供电模组电连接，所述第二交流电压转换模组用于将所述交流供电模组输出的交流电压转换为第三直流电压；第五直流接触器具有第一端和第二端，所述第五直流接触器的第一端与所述第二交流电压转换模组的输出端电连接，所述第五直流接触器与所述控制器之间进行通信；第六直流接触器具有第一端和第二端，所述第六直流接触器的第一端与所述第二交流电压转换模组的输出端电连接，所述第六直流接触器与所述控制器之间进行通信；第二直流电压转换模组具有输入端和输出端，所述第二直流电压转换模组的输出端与所述第五直流接触器的第二端电连接，所述第二直流电压转换模组的输入端与所述第六直流接触器的第二端电连接；第七直流接触器具有第一端和第二端，所述第七直流接触器的第一端与所述第二直流电压转换模组的输出端电连接，所述第七直流接触器的第二端用于与所述待充电设备电连接，所述第七直流接触器与所述控制器之间进行通信；第二储能电池包模组与所述第二直流电压转换模组的输入端电连接，其中，所述第二直流电压转换模组用于将所述第二储能电池包模组输出的电压转换为第四直流电压；第八直流接触器具有第一端和第二端，所述第八直流接触器的第一端与所述第二储能电池包模组电连接，所述第八直流接触器的第二端与所述第二直流电压转换模组的输入端电连接，所述第八直流接触器与所述控制器之间进行通信。

可选地，所述充电桩装置还包括第三直流电压转换模组和储备电池模组；第三直流电压转换模组具有输入端和输出端，所述第二直流电压转换模组的输出端与所述第四直流接触器的第二端电连接，所述第二直流电压转换模组的输入端与所述第八直流接触器的第二端电连接；储备电池模组所述储备电池模组还用于与所述控制器电连接，其中，所述储备电池模组用于为所述控制器提供唤醒电压。

可选地，所述储备电池模组为铅酸电池。

可选地，所述充电桩装置还包括第九直流接触器，第九直流接触器具有第一端和第二端，所述第九直流接触器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接，所述第九直流接触器的第二端与所述第二交流电压转换模组的输出端电连接，所述第九直流接触器还与所述控制器之间进行通信，其中，在第九直流接触器闭合的情况下，采用所述第二直流电压和所述第三直流电压共同为所述第一储能电池包模组，或者所述第二储能电池包模组，或者所述待充电设备充电。

可选地，所述充电桩装置还包括第一熔断器，第一熔断器具有第一端和第二端，所述第一熔断器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接，所述第一熔断器的第二端与所述第三直流接触器的第一端电连接。

可选地，所述充电桩装置还包括第二熔断器，第二熔断器具有第一端和第二端，所述第二熔断器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接，所述第二熔断器的第二端与所述第七直流接触器的第一端电连接。

可选地，所述充电桩装置还包括第三熔断器和第四熔断器；第三熔断器具有第一端和第二端，所述第三熔断器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接，所述第三熔断器的第二端与所述第一直流接触器的第一端电连接；第四熔断器具有第一端和第二端，所述第四熔断器的第一端与所述第四直流接触器的第二端电连接，所述第四熔断器的第二端与所述第一直流电压转换模组的输入端电连接。

可选地，所述充电桩装置还包括第五熔断器和第六熔断器；第五熔断器具有第一端和第二端，所述第五熔断器的第一端与所述第二交流电压转换模组的输出端电连接，所述第五熔断器的第二端与所述第五直流接触器的第一端电连接；第六熔断器具有第一端和第二端，所述第六熔断器的第一端与所述第八直流接触器的第二端电连接，所述第六熔断器的第二端与所述第二直流电压转换模组的输入端电连接。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电桩***，该充电桩***包括任意一种所述的充电桩装置。

在本发明实施例中，通过在所述第一直流接触器断开，所述第二直流接触器、所述第三直流接触器闭合的情况下，采用所述交流供电模组和所述储能电池包模组对所述待充电设备进行充电；在所述第二直流接触器闭合，所述第一直流接触器和所述第三直流接触器均断开的情况下，采用所述交流供电模组对所述储能电池包模组进行充电，得以实现了对储能电池包模组的充电，同时能够使得所述交流供电模组和所述储能电池包模组一起对所述储能电池包模组进行充电，从而提高了充电桩装置的利用率，进而解决了现有技术中充电桩利用率较低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的充电桩装置的示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的充电桩装置的拓扑示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、交流供电模组；200、储能电池包模组。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术中所说的，现有的一些储能充电桩虽然能利用储能电池包对电动汽车进行充电，但是电池包缺电补能时，无法对电动汽车充电，补能和充电的模式较为单一，充电桩利用率较低，为了解决现有技术中充电桩利用率较低的问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种充电桩装置及充电桩***。

根据本申请的实施例，提供了一种充电桩装置，如图1所示，该装置包括交流供电模组100、第一交流电压转换模组G1、第一直流接触器K1、第二直流接触器K2、储能电池包模组200、第三直流接触器K3及控制器；交流供电模组100用于为待充电设备供电；第一交流电压转换模组G1具有输入端和输出端，上述第一交流电压转换模组G1的输入端与上述交流供电模组100电连接，上述第一交流电压转换模组G1用于将上述交流供电模组100输出的交流电压转换为第一直流电压；第一直流接触器K1具有第一端和第二端，上述第一直流接触器K1的第一端与上述第一交流电压转换模组G1的输出端电连接；第二直流接触器K2具有第一端和第二端，上述第二直流接触器K2的第一端与上述第一交流电压转换模组G1的输出端电连接；储能电池包模组200具有输入端和输出端，上述储能电池包模组200的输出端与上述第一直流接触器K1的第二端电连接，上述储能电池包模组200的输入端与上述第二直流接触器K2的第二端电连接；第三直流接触器K3具有第一端和第二端，上述第三直流接触器K3的第一端与上述储能电池包模组200的输出端电连接，上述第三直流接触器K3的第二端用于与上述待充电设备电连接；控制器分别与上述第一直流接触器K1、上述第二直流接触器K2和上述第三直流接触器K3之间进行通信，其中，在上述第一直流接触器K1断开，上述第二直流接触器K2、上述第三直流接触器K3闭合的情况下，采用上述交流供电模组100和上述储能电池包模组200对上述待充电设备进行充电；在上述第二直流接触器K2闭合，上述第一直流接触器K1和上述第三直流接触器K3均断开的情况下，采用上述交流供电模组100对上述储能电池包模组200进行充电。

上述充电桩装置中，通过在上述第一直流接触器断开，上述第二直流接触器、上述第三直流接触器闭合的情况下，采用上述交流供电模组和上述储能电池包模组对上述待充电设备进行充电；在上述第二直流接触器闭合，上述第一直流接触器和上述第三直流接触器均断开的情况下，采用上述交流供电模组对上述储能电池包模组进行充电，得以实现了对储能电池包模组的充电，同时能够使得上述交流供电模组和上述储能电池包模组一起对上述储能电池包模组进行充电，从而提高了充电桩装置的利用率，进而解决了现有技术中充电桩利用率较低的问题。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述储能电池包模组200包括第一直流电压转换模组G3、第一储能电池包模组PACKA和第四直流接触器K4；第一直流电压转换模组G3具有输入端和输出端，上述第一直流电压转换模组G3的输出端与上述第一直流接触器K1的第二端电连接，上述第一直流电压转换模组G3的输入端与上述第二直流接触器K2的第二端电连接；第一储能电池包模组PACKA与上述第一直流电压转换模组G3的输入端电连接，其中，上述第一直流电压转换模组G3用于将上述第一储能电池包模组PACKA输出的电压转换为第二直流电压；第四直流接触器K4具有第一端和第二端，上述第四直流接触器K4的第一端与上述第一储能电池包模组PACKA电连接，上述第四直流接触器K4的第二端与上述第一直流电压转换模组G3的输入端电连接，上述第四直流接触器K4还与上述控制器之间进行通信。

具体地，通过四个直流接触器与控制器的交互，实现了在上述第一直流接触器K1和上述第三直流接触器K3均闭合，上述第二直流接触器K2和上述第四直流接触器K4均断开的情况下，采用上述交流供电模组100对上述待充电设备进行充电；在上述第一直流接触器K1和上述第二直流接触器K2均断开，上述第三直流接触器K3和上述第四直流接触器K4均闭合的情况下，采用上述第一储能电池包模组PACKA对上述待充电设备进行充电；在上述第一直流接触器K1断开，上述第二直流接触器K2、上述第三直流接触器K3和上述第四直流接触器K4均闭合的情况下，采用上述交流供电模组100和上述第一储能电池包模组PACKA对上述待充电设备进行充电；在上述第二直流接触器K2和上述第四直流接触器K4均闭合，上述第一直流接触器K1和上述第三直流接触器K3均断开的情况下，采用上述交流供电模组100对上述第一储能电池包模组PACKA进行充电。第一储能电池包模组PACKA可以是多个依次串联的电池包。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述充电桩装置还包括第二交流电压转换模组G2、第五直流接触器K5、第六直流接触器K6、第二直流电压转换模组G4、第七直流接触器K7、第二储能电池包模组PACKAB及第八直流接触器K8；第二交流电压转换模组G2具有输入端和输出端，上述第二交流电压转换模组G2的输入端与上述交流供电模组100电连接，上述第二交流电压转换模组G2用于将上述交流供电模组100输出的交流电压转换为第三直流电压；第五直流接触器K5具有第一端和第二端，上述第五直流接触器K5的第一端与上述第二交流电压转换模组G2的输出端电连接，上述第五直流接触器K5与上述控制器之间进行通信；第六直流接触器K6具有第一端和第二端，上述第六直流接触器K6的第一端与上述第二交流电压转换模组G2的输出端电连接，上述第六直流接触器K6与上述控制器之间进行通信；第二直流电压转换模组G4具有输入端和输出端，上述第二直流电压转换模组G4的输出端与上述第五直流接触器K5的第二端电连接，上述第二直流电压转换模组G4的输入端与上述第六直流接触器K6的第二端电连接；第七直流接触器K7具有第一端和第二端，上述第七直流接触器K7的第一端与上述第二直流电压转换模组G4的输出端电连接，上述第七直流接触器K7的第二端用于与上述待充电设备电连接，上述第七直流接触器K7与上述控制器之间进行通信；第二储能电池包模组PACKAB与上述第二直流电压转换模组G4的输入端电连接，其中，上述第二直流电压转换模组G4用于将上述第二储能电池包模组PACKAB输出的电压转换为第四直流电压；第八直流接触器K8具有第一端和第二端，上述第八直流接触器K8的第一端与上述第二储能电池包模组PACKAB电连接，上述第八直流接触器K8的第二端与上述第二直流电压转换模组G4的输入端电连接，上述第八直流接触器K8与上述控制器之间进行通信。

第二储能电池包模组PACKAB可以是多个依次串联的电池包，第二直流电压转换模组G4和第一直流电压转换模组G3均可以是多个并联的DC/DC转换器。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述充电桩装置还包括第三直流电压转换模组G5和储备电池模组；第三直流电压转换模组G5具有输入端和输出端，上述第二直流电压转换模组G4的输出端与上述第四直流接触器K4的第二端电连接，上述第二直流电压转换模组G4的输入端与上述第八直流接触器K8的第二端电连接；储备电池模组上述储备电池模组还用于与上述控制器电连接，其中，上述储备电池模组用于为上述控制器提供唤醒电压。

在本申请的一种实施例中，上述储备电池模组为铅酸电池。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述充电桩装置还包括第九直流接触器K9，第九直流接触器K9具有第一端和第二端，上述第九直流接触器K9的第一端与上述第一交流电压转换模组G1的输出端电连接，上述第九直流接触器K9的第二端与上述第二交流电压转换模组G2的输出端电连接，上述第九直流接触器K9还与上述控制器之间进行通信，其中，在第九直流接触器K9闭合的情况下，采用上述第二直流电压和上述第三直流电压共同为上述第一储能电池包模组PACKA，或者上述第二储能电池包模组PACKAB，或者上述待充电设备充电。

具体地，在第九直流接触器闭合的情况下，能够使得第一直流电压和第二直流电压一起为第一储能电池包模组PACKA或者第二储能电池包模组PACKAB充电。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述充电桩装置还包括第一熔断器FU1，第一熔断器FU1具有第一端和第二端，上述第一熔断器FU1的第一端与上述第一交流电压转换模组G1的输出端电连接，上述第一熔断器FU1的第二端与上述第三直流接触器K3的第一端电连接。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述充电桩装置还包括第二熔断器FU2，第二熔断器FU2具有第一端和第二端，上述第二熔断器FU2的第一端与上述第一交流电压转换模组G1的输出端电连接，上述第二熔断器FU2的第二端与上述第七直流接触器K7的第一端电连接。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述充电桩装置还包括第三熔断器FU3和第四熔断器FU5；第三熔断器FU3具有第一端和第二端，上述第三熔断器FU3的第一端与上述第一交流电压转换模组G1的输出端电连接，上述第三熔断器FU3的第二端与上述第一直流接触器K1的第一端电连接；第四熔断器FU5具有第一端和第二端，上述第四熔断器FU5的第一端与上述第四直流接触器K4的第二端电连接，上述第四熔断器FU5的第二端与上述第一直流电压转换模组G3的输入端电连接。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述充电桩装置还包括第五熔断器FU4和第六熔断器FU6；第五熔断器FU4具有第一端和第二端，上述第五熔断器FU4的第一端与上述第二交流电压转换模组G2的输出端电连接，上述第五熔断器FU4的第二端与上述第五直流接触器K5的第一端电连接；第六熔断器FU6具有第一端和第二端，上述第六熔断器FU6的第一端与上述第八直流接触器K8的第二端电连接，上述第六熔断器FU6的第二端与上述第二直流电压转换模组G4的输入端电连接。

具体地，熔断器均用于保护充电桩装置。

如图1所示，交流供电模组还包括：

保护模组PT；

交流电源VCC；

RCD：剩余电流动作保护器，在本装置中作为漏电流保护的器件。

WH3:三相交流电能表，在本装置中作为交流电能计量使用，同时通过RS485通讯将输入装置的交流电压、电流、功率、电能等数据传输给主控制器。

KM1：三相交流接触器，控制AC/DC转换模块交流输入的通断，受控于主控制器EMS。

剩余电流动作保护器、三相交流电能表、三相交流接触器依次串联，剩余电流动作保护器、三相交流电能表、三相交流接触器的连接方式如图1所示，在此不再加以赘述。

保护模组PT包括：

XS1：单相插座，本装置中仅作为维护人员临时需求单相电源供电的供电插座。

CB1：三相微型断路器，本装置中作为三相防雷器FVC1前端的短路保护及手动通断电路的器件。

FVC1：三相电源防雷器，本装置中作为交流输入防雷击浪涌和电网浪涌冲击的器件。

CB3：单相微型断路器，本装置中单项负载供电的开关，同时具备短路、过载和漏电流保护的功能。

三相微型断路器的一端与单相插座电连接，三相微型断路器的另一端与交流电源VCC电连接；单项插座与单相微型断路器的一端电连接，单相微型断路器的另一端与交流电源VCC电连接，均用于保护充电桩装置。

图1中QF1:断路器，俗称空气开关，在本装置中作为交流输入总开关，作为手动分断和闭合正常交流电流，同时具备自动分断故障(短路和过载)电流的保护器件。

G1/G2：AC/DC功率转换模块，也叫AC/DC功率模块、充电模块，是本装置中重要的功率和电源转换模块，用于给储能电池包充电，也用于电动汽车充电。冷却方式为液冷。G1和G2功率相等，后续用PAC表示单个AC/DC功率。

FUx：高压直流快速熔断器，本装置中作为各直流支路短路保护的器件。

Kx：高压直流接触器，本装置中作为直流电路通断控制的器件。

G3/G4/G5/G6：DC/DC功率转换模块，也叫DC/DC功率模块、充电模块，是本装置中重要的功率和电源转换模块，用于将储能电池包输出转换为电动汽车充电的转换模块。冷却方式为液冷。G3、G4、G5、G6功率均相等，后续用PDC表示单个DC/DC功率。

LH1/LH2：电流传感器，是一种霍尔测量器件，本装置中用于分别测量两组电池包(1#和2#pack为一组，3#和4#pack为一组)充放电电流，并将实时电流转换为电信号通过CAN总线传输给控制器BMS，连接方式如图1所示，在此不再加以赘述。

WH1/WH2：直流电能表，包含显示单元和传感器单元，本装置中作为电动汽车充电电量计量的器件，连接方式如图1所示，在此不再加以赘述。

P1：电源转换模块，本装置中将直流高压(200～750V dc)转换为24Vdc电压，作为DC24V负载供电的电源。

P2：电源转换模块，本装置中将24Vdc转换为13.5Vdc，作为备用电池充电以及DC12V负载(控制器、触摸屏、读卡器等)电源

BAT：12V备用铅酸电池，作为装置(控制器)启动电源，以及装置下高压后处于休眠状态的控制器维持数据记录的备用电源，功能类似与汽车上面的蓄电池。

12V load：12V负载，包含控制器(EMS/BMS/TBOX/CCU/SECC、TMS控制器)、HMI、Ethernet switch等12Vdc供电。

图2示出了上述充电桩装置的拓扑示意图，EMS：能量管理***，本***中EMS为整个***的主控制器，通过CAN通信与***中的功率模块(1个电源模块和6个功率模块为一个CAN总线)进行数据交互；经过以太网交换机(Ethernet switch)通过以太网通信与***中的HMI(触摸屏)、POS(刷卡器)、WH1、WH2(直流电能表)、EI(对外扩展以太网接口)进行数据交互；通过RS485通信与WH3(交流电能表)进行数据交互；可通过OBD(诊断接口)接口以CAN通信的方式访问和诊断***；通过以太网通信和CAN通信与T-BOX1(联网终端)进行远程后台服务器或者云平台(G-CLOUD)的数据交互；通过CAN总线与TMS(热管理***控制器)、SECC1(1号充电枪充电桩通信控制器)、CCU1(1号充电枪充电控制器)、BMS1(1组电池包电池管理控制器)；通过CAN总线与SECC2(2号充电枪充电桩通信控制器)、CCU2(2号充电枪充电控制器)、BMS2(2组电池包电池管理控制器)。

TMS：热管理***，本***中热管理***为电池包和功率转换模块进行温度管控(制冷、加热)。热管理***的压缩机和加热器电源为直流高压，控制器电源为DC12V，风扇电源为DC24V。通过CAN通讯与主控制器进行实时数据交互。实时温度监控，自动进行制冷、加热和自循环模式的切换。为功率模块和储能电池包提供最佳的工作温度环境。

OBD：诊断接口，调试人员可通过ODB box，连接该OBD接口对装置进行软件调试故障诊断等。

HMI：人机界面，触摸屏。本装置中作为充电信息，状态，故障信息显示和操作的界面，同时管理员可通过管理员密码进入管理员界面进行装置参数的设置等。

POS：刷卡器，本装置中用户可通过刷***、IC卡等启动充电。

EI：以太网扩展接口，可通过该接口通过以太网线将装置接入服务器，也可通过该接口对装置进行访问和调试。

AD-screen：广告屏，通过高清接口与触摸屏连接，展示广告，宣传视频等。

T-BOX1：联网终端，联网控制器，通过4G网络与云平台进行连接，提供GPS定位、蓝牙、WiFi信号。接收云平台后台信息，发送装置信息至云平台。

SECC1和SECC 2：通讯协议控制器，(适用于欧标接口的充电桩，国标接口时不需要该控制器)将欧标充电协议转换的控制器。

CCU1和CCU 2：充电控制器，是本装置与电动汽车充电的控制器，与电动汽车进行报文交互，识别与电动汽车充电接口连接，控制充电输出。.

BMS1和BMS 2：电池管理控制器，本装置1、2组储能电池包的控制器，与pack内CMU进行数据交互，实时监测电芯温度、电压等数据。控制电池包能量输出，SOC等信息。

CMU1和CMU2：电芯管理单元，是储能电池包内电芯实时电压、温度等数据监测采集的控制器。

EV1和EV 2：电动汽车。

LAN：局域网通信。

上述充电桩装置的工作原理分为以下几种情形：

1)在交流供电模组不提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于第二储能电池包模组的SOC值的情况下，第一储能电池包模组为储备电池模组充电。

2)在交流供电模组不提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于或者等于第二储能电池包模组的SOC值的情况下，第二储能电池包模组为储备电池模组充电。

3)在交流供电模组不提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于第二储能电池包模组的SOC值，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，可以让第一储能电池包模组为储备电池模组充电，同时第一储能电池包模组为待充电设备充电。

4)在交流供电模组不提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于或者等于第二储能电池包模组的SOC值，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，可以让第二储能电池包模组为储备电池模组充电，同时第一储能电池包模组为待充电设备充电。

5)在交流供电模组不提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于第二储能电池包模组的SOC值，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，可以让第一储能电池包模组为储备电池模组充电，同时第二储能电池包模组为待充电设备充电。

6)在交流供电模组不提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于或者等于第二储能电池包模组的SOC值，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，可以让第二储能电池包模组为储备电池模组充电，同时第二储能电池包模组为待充电设备充电。

7)在交流供电模组不提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于第二储能电池包模组的SOC值，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，第一储能电池包模组为待充电设备A充电，同时第二储能电池包模组为待充电设备B充电。

8)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于第二储能电池包模组的SOC值，且第一储能电池包模组的SOC值和第二储能电池包模组的SOC值均大于或者等于30％的情况下，交流供电模组为第一储能电池包模组和第二储能电池包模组充电。

9)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于第二储能电池包模组的SOC值，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％，且第二储能电池包模组的SOC值小于30％的情况下，交流供电模组为第一储能电池包模组充电。

10)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于第二储能电池包模组的SOC值，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％，且第一储能电池包模组的SOC值小于30％的情况下，交流供电模组为第二储能电池包模组充电。

11)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第一直流电压、第三直流电压一起为待充电设备充电。

12)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于30％，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，第一直流电压和第一储能电池包模组一起为待充电设备充电，第一直流电压还为第一储能电池包模组充电。

13)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％，且第二储能电池包模组的SOC值小于10％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第一直流电压一起为待充电设备充电，第三直流电压为第二储能电池包模组充电。

14)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于30％，且第二储能电池包模组的SOC值小于10％的情况下，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备充电，第三直流电压为第二储能电池包模组充电，第一直流电压还为第一储能电池包模组充电。

15)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于10％，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％情况下，可以使得第一储能电池包模组、第一直流电压、第三直流电压一起为待充电设备充电。

16)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％，且第二储能电池包模组的SOC值小于30％的情况下，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备充电，第三直流电压为第二储能电池包模组充电，第一直流电压还为第一储能电池包模组充电

17)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于10％，且第二储能电池包模组的SOC值小于30％的情况下，第三直流电压为第二储能电池包模组充电，第一直流电压还为第一储能电池包模组充电，第一储能电池包模组和第二储能电池包模组为待充电设备充电。

18)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第一直流电压、第三直流电压一起为待充电设备A充电，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备B充电。

19)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％，且第二储能电池包模组的SOC值小于10％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第一直流电压一起为待充电设备A充电，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备B充电，第三直流电压为第二储能电池包模组充电。

20)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于30％，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第三直流电压一起为待充电设备B充电，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备A充电，第一直流电压为第一储能电池包模组充电。

21)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于30％，且第二储能电池包模组的SOC值小于10％的情况，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备A充电，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组还一起为待充电设备B充电，第一直流电压为第一储能电池包模组充电，第三直流电压为第二储能电池包模组充电。

22)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第一直流电压、第三直流电压一起为待充电设备A充电，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备B充电。

23)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值大于或者等于10％，且第二储能电池包模组的SOC值小于30％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第一直流电压一起为待充电设备A充电，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备B充电，第三直流电压为第二储能电池包模组充电。

24)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于10％，且第二储能电池包模组的SOC值大于或者等于30％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第三直流电压一起为待充电设备B充电，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备A充电，第一直流电压为第一储能电池包模组充电。

25)在交流供电模组提供交流电压，且第一储能电池包模组的SOC值小于30％，且第二储能电池包模组的SOC值小于10％的情况下，可以使得第一储能电池包模组、第二储能电池包模组、第一直流电压一起为待充电设备A充电，第一储能电池包模组、第二储能电池包模组一起为待充电设备B充电，第三直流电压为第二储能电池包模组充电，第一直流电压为第一储能电池包模组充电。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电桩***，该充电桩***包括任意一种上述的充电桩装置。通过在上述第一直流接触器断开，上述第二直流接触器、上述第三直流接触器闭合的情况下，采用上述交流供电模组和上述储能电池包模组对上述待充电设备进行充电；在上述第二直流接触器闭合，上述第一直流接触器和上述第三直流接触器均断开的情况下，采用上述交流供电模组对上述储能电池包模组进行充电，得以实现了对储能电池包模组的充电，同时能够使得上述交流供电模组和上述储能电池包模组一起对上述储能电池包模组进行充电，从而提高了充电桩装置的利用率，进而解决了现有技术中充电桩利用率较低的问题。

需要说明的是，上述的电连接可以是直接电连接，也可以是间接电连接，直接电连接就是指两个器件直接连接，间接电连接就是指相连接的A与B之间还连接有其余类似电容、电阻等器件。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的充电桩装置，通过在上述第一直流接触器断开，上述第二直流接触器、上述第三直流接触器闭合的情况下，采用上述交流供电模组和上述储能电池包模组对上述待充电设备进行充电；在上述第二直流接触器闭合，上述第一直流接触器和上述第三直流接触器均断开的情况下，采用上述交流供电模组对上述储能电池包模组进行充电，得以实现了对储能电池包模组的充电，同时能够使得上述交流供电模组和上述储能电池包模组一起对上述储能电池包模组进行充电，从而提高了充电桩装置的利用率，进而解决了现有技术中充电桩利用率较低的问题。

2)、本申请的充电桩***，通过在上述第一直流接触器断开，上述第二直流接触器、上述第三直流接触器闭合的情况下，采用上述交流供电模组和上述储能电池包模组对上述待充电设备进行充电；在上述第二直流接触器闭合，上述第一直流接触器和上述第三直流接触器均断开的情况下，采用上述交流供电模组对上述储能电池包模组进行充电，得以实现了对储能电池包模组的充电，同时能够使得上述交流供电模组和上述储能电池包模组一起对上述储能电池包模组进行充电，从而提高了充电桩装置的利用率，进而解决了现有技术中充电桩利用率较低的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电桩装置，其特征在于，包括：

交流供电模组，用于为待充电设备供电；

第一交流电压转换模组，具有输入端和输出端，所述第一交流电压转换模组的输入端与所述交流供电模组电连接，所述第一交流电压转换模组用于将所述交流供电模组输出的交流电压转换为第一直流电压；

第一直流接触器，具有第一端和第二端，所述第一直流接触器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接；

第二直流接触器，具有第一端和第二端，所述第二直流接触器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接；

储能电池包模组，具有输入端和输出端，所述储能电池包模组的输出端与所述第一直流接触器的第二端电连接，所述储能电池包模组的输入端与所述第二直流接触器的第二端电连接；

第三直流接触器，具有第一端和第二端，所述第三直流接触器的第一端与所述储能电池包模组的输出端电连接，所述第三直流接触器的第二端用于与所述待充电设备电连接；

控制器，分别与所述第一直流接触器、所述第二直流接触器和所述第三直流接触器之间进行通信，其中，在所述第一直流接触器断开，所述第二直流接触器、所述第三直流接触器闭合的情况下，采用所述交流供电模组和所述储能电池包模组对所述待充电设备进行充电；在所述第二直流接触器闭合，所述第一直流接触器和所述第三直流接触器均断开的情况下，采用所述交流供电模组对所述储能电池包模组进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电桩装置，其特征在于，所述储能电池包模组包括：

第一直流电压转换模组，具有输入端和输出端，所述第一直流电压转换模组的输出端与所述第一直流接触器的第二端电连接，所述第一直流电压转换模组的输入端与所述第二直流接触器的第二端电连接；

第一储能电池包模组，与所述第一直流电压转换模组的输入端电连接，其中，所述第一直流电压转换模组用于将所述第一储能电池包模组输出的电压转换为第二直流电压；

第四直流接触器，具有第一端和第二端，所述第四直流接触器的第一端与所述第一储能电池包模组电连接，所述第四直流接触器的第二端与所述第一直流电压转换模组的输入端电连接，所述第四直流接触器还与所述控制器之间进行通信。

3.根据权利要求2所述的充电桩装置，其特征在于，所述充电桩装置还包括：

第二交流电压转换模组，具有输入端和输出端，所述第二交流电压转换模组的输入端与所述交流供电模组电连接，所述第二交流电压转换模组用于将所述交流供电模组输出的交流电压转换为第三直流电压；

第五直流接触器，具有第一端和第二端，所述第五直流接触器的第一端与所述第二交流电压转换模组的输出端电连接，所述第五直流接触器与所述控制器之间进行通信；

第六直流接触器，具有第一端和第二端，所述第六直流接触器的第一端与所述第二交流电压转换模组的输出端电连接，所述第六直流接触器与所述控制器之间进行通信；

第二直流电压转换模组，具有输入端和输出端，所述第二直流电压转换模组的输出端与所述第五直流接触器的第二端电连接，所述第二直流电压转换模组的输入端与所述第六直流接触器的第二端电连接；

第七直流接触器，具有第一端和第二端，所述第七直流接触器的第一端与所述第二直流电压转换模组的输出端电连接，所述第七直流接触器的第二端用于与所述待充电设备电连接，所述第七直流接触器与所述控制器之间进行通信；

第二储能电池包模组，与所述第二直流电压转换模组的输入端电连接，其中，所述第二直流电压转换模组用于将所述第二储能电池包模组输出的电压转换为第四直流电压；

第八直流接触器，具有第一端和第二端，所述第八直流接触器的第一端与所述第二储能电池包模组电连接，所述第八直流接触器的第二端与所述第二直流电压转换模组的输入端电连接，所述第八直流接触器与所述控制器之间进行通信。

4.根据权利要求3所述的充电桩装置，其特征在于，所述充电桩装置还包括：

第三直流电压转换模组，具有输入端和输出端，所述第二直流电压转换模组的输出端与所述第四直流接触器的第二端电连接，所述第二直流电压转换模组的输入端与所述第八直流接触器的第二端电连接；

储备电池模组，所述储备电池模组还用于与所述控制器电连接，其中，所述储备电池模组用于为所述控制器提供唤醒电压。

5.根据权利要求3或4所述的充电桩装置，其特征在于，所述充电桩装置还包括：

第九直流接触器，具有第一端和第二端，所述第九直流接触器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接，所述第九直流接触器的第二端与所述第二交流电压转换模组的输出端电连接，所述第九直流接触器还与所述控制器之间进行通信，其中，在第九直流接触器闭合的情况下，采用所述第二直流电压和所述第三直流电压共同为所述第一储能电池包模组，或者所述第二储能电池包模组，或者所述待充电设备充电。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的充电桩装置，其特征在于，所述充电桩装置还包括：

第一熔断器，具有第一端和第二端，所述第一熔断器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接，所述第一熔断器的第二端与所述第三直流接触器的第一端电连接。

7.根据权利要求3或4所述的充电桩装置，其特征在于，所述充电桩装置还包括：

第二熔断器，具有第一端和第二端，所述第二熔断器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接，所述第二熔断器的第二端与所述第七直流接触器的第一端电连接。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的充电桩装置，其特征在于，所述充电桩装置还包括：

第三熔断器，具有第一端和第二端，所述第三熔断器的第一端与所述第一交流电压转换模组的输出端电连接，所述第三熔断器的第二端与所述第一直流接触器的第一端电连接；

第四熔断器，具有第一端和第二端，所述第四熔断器的第一端与所述第四直流接触器的第二端电连接，所述第四熔断器的第二端与所述第一直流电压转换模组的输入端电连接。

9.根据权利要求3或4所述的充电桩装置，其特征在于，所述充电桩装置还包括：

第五熔断器，具有第一端和第二端，所述第五熔断器的第一端与所述第二交流电压转换模组的输出端电连接，所述第五熔断器的第二端与所述第五直流接触器的第一端电连接；

第六熔断器，具有第一端和第二端，所述第六熔断器的第一端与所述第八直流接触器的第二端电连接，所述第六熔断器的第二端与所述第二直流电压转换模组的输入端电连接。

10.一种充电桩***，其特征在于，包括：权利要求1至9中任意一项所述的充电桩装置。

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