CN205004812U - 电动车充电桩 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电动车充电桩，包括交流模块，具有交流输入接口，所述交流输入接口用于外接交流电网；储能模块，用于在充电状态下储存电能，在放电状态下提供直流输出；充电控制模块，与所述交流模块及储能模块电连接，用于使用所述交流模块输入的交流电对所述储能模块进行充电；直流输出模块，与所述储能模块电连接，用于将所述储能模块输出的直流电提供给待充电的电动车以对其进行充电。本申请的电动车充电桩，由于引入储能模块，且储能模块在充电状态下储存电能，在放电状态下提供直流输出，因此本申请实现了直流快充的功能。

Description

电动车充电桩

技术领域

本申请涉及电动交通工具充电领域，具体涉及一种电动车充电桩。

背景技术

电动车作为一种节能环保的绿色出行工具，正在被越来越多的国家和地区所提倡。而电动车由于所用动力源为电能而非通过燃烧汽油等获得，因而在汽油价格日益高昂的今天，电动车也正在被越来越多的用户选择。

对电动车进行充电有两种方式：直流充电和交流充电。直流充电又称为直流快充，一般是通过将电网中的三相四线的380V交流电经整流滤波等处理后输出具有大电流(可高达上百安培)的直流电给待充电的电动车充电，从而可以快速将电动车充满电，例如在1小时内将电动车充满电。交流充电又称交流慢充，一般是通过将电网中的单相220V交流电输出给待充电的电动车以达到充电的目的，其输出功率一般为5～7千瓦(kW)，因而将电动车充满电的时间较长，一般至少需要5小时以上。

用户可通过充电站和充电桩对自己的电动车进行充电。充电站可提供直流快充和交流慢充功能，若用户时间紧迫，可选择价格相对高的直流快充，反之，用户可选择价格相对低的交流慢充。由于充电站提供了直流快充功能，因此充电站一般都具有许多大型防护设备以防止造成安全事故，且由于直流快充功能需要380V的交流电等原因，一般充电站分布及数量有限。而充电桩数量多且分布广，其可分布于公共停车场、自家停车库、购物中心、可停车的路边、居民小区和商业写字楼等，因此十分便于用户进行充电；但也正是由于充电桩分布于上述场合，考虑到上述场合本身的用电为220V交流电以及安全性等问题，充电桩只提供交流慢充功能。

用户不能方便地对自己的电动车进行快速充电，是阻碍电动车发展和普及的一个大问题。

发明内容

考虑到上述问题，本申请提供一种电动车充电桩，实现了对电动车快速充电的功能。

本申请提供一种电动车充电桩，包括：

交流模块，具有交流输入接口，所述交流输入接口用于外接交流电网；

储能模块，用于在充电状态下储存电能，在放电状态下提供直流输出；

充电控制模块，与所述交流模块及储能模块电连接，用于使用所述交流模块输入的交流电对所述储能模块进行充电；

直流输出模块，与所述储能模块电连接，用于将所述储能模块输出的直流电提供给待充电的电动车以对其进行充电。

一较优实施例中，所述储能模块包括一个或多个并联的锂电池单元。

一较优实施例中，每个锂电池单元的容量至少为7kWh。

一较优实施例中，所述交流模块还具有交流输出接口，所述交流输出接口用于对外提供交流输出。

一较优实施例中，所述充电控制模块包括充电逻辑模块和充电开关模块，所述充电逻辑模块根据预设的规则控制所述充电开关模块的导通或断开，所述充电开关模块用于在导通时使用所述交流模块输入的交流电对所述储能模块进行充电，在断开时，停止对所述储能模块进行充电。

一较优实施例中，所述充电逻辑模块包括时间判断模块、电量判断模块和充放判断模块中的至少一个模块，所述时间判断模块用于控制所述充电开关模块在用电低谷时段导通，所述电量判断模块用于控制所述充电开关模块在所述储能模块的电量低于设定的第一阈值时导通和/或高于设定的第二阈值时断开，所述放电判断模块用于控制所述充电开关模块在储能模块放电时断开。

一较优实施例中，还包括通信模块，所述充电控制模块还与所述通信模块连接，还用于将所述储能模块的状态通过所述通信模块发送出去；和/或通信模块接收外界数据以在充电控制模块中设置工作参数，所述工作参数包括第一阈值、第二阈值和用电低谷时段的时间中的至少一种。

本申请的有益效果是：

依上述实施的电动车充电桩，由于引入储能模块，且储能模块在充电状态下储存电能，在放电状态下提供直流输出，因此本申请实现了直流快充的功能。

依上述实施的电动车充电桩，由于充电控制模块中的时间判断模块控制充电开关模块在用电低谷时段导通，从而使得本申请在用电低谷时段对储能模块进行充电，因此几乎不会对电网造成压力和干扰，同时，由于用电低谷时段其用电价格比白天用电高峰时段的价格便宜很多，因此可以为提供电动车充电桩给用户充电的商家带来更大的经济收益。

附图说明

图1为本申请一种实施的电动车充电桩的结构示意；

图2为本申请另一种实施例的电动车充电桩的结构示意；

图3为本申请一种实施例的充电逻辑模块的结构示意图；

图4为本申请包括通信模块的一种实施例的充电逻辑模块的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

请参考图1，本申请公开了一种电动车充电桩，可实现直流快充功能，其包括充交流模块10、储能模块20、充电控制模块30和直流输出模块40，下面具体说明。

交流模块10具有交流输入接口11，交流输入接口11用于外接交流电网。外接的交流电网可以是单相或三相的220V交流电网，也可以是单相或三相的380V交流电网，在一具体实施例中，当将电动车充电桩设置于自家车库等地方，则交流输入接口11外接的交流电网为220V的家用交流电网。在一较优的实施例中，交流模块10还具有交流输出接口12，交流输出接口12用于对外提供交流输出，因此本申请的电动车充电桩还可以提供交流慢充的功能。

储能模块20用于在充电状态下储存电能，在放电状态下提供直流输出。在一较优实施例中，储能模块20可以包括至少一个锂电池单元，当储能模块20包括多个(2个或2个以上)锂电池单元时，为了增大储能模块20的输出电流以达到直流快充的目的，可以将这多个锂电池单元并联连接。另外，考虑到实际情况，本实施例可采用电池容量至少为7kWh的锂电池单元，例如，可采用电池容量为10kWh的锂电池单元。

充电控制模块30与上述交流模块10及储能模块20电连接，用于使用交流模块10输入的交流电对储能模块20进行充电。在一具体实施例中，请参照图2，充电控制模块30包括充电逻辑模块31和充电开关模块32。充电开关模块32具有导通和断开两种状态，充电开关模块32在导通时使用交流模块10输入的交流电对储能模块20进行充电，在断开时，停止对储能模块20进行充电。充电逻辑模块31根据预设的规则控制充电开关模块32导通或断开。在一较优的实施例中，请参照图3，充电逻辑模块31包括时间判断模块31a、电量判断模块31b和充放判断模块31c中的至少一个模块，下面具体说明。

时间判断模块31a用于控制充电开关模块32在用电低谷时段导通，从而储能模块20在用电低谷时段被充电。这里的电用低谷时段根据各国不同的情况有不同的划分，在我国，从8：00～22：00被划分为用电高峰时段，从22：00～次日8：00被划分为用电低谷时段，其中用电低谷时段的电价相比用电高峰时段的电价便宜不少，本实施例中，由于时间判断模块31a的引入，使得储能模块20在夜间的用电低谷时段被充电，这缓解了电网用电高峰时段电力供应的压力，促进了电网的电力资源优化配置；另外，若是用户自设本实施列的电动车充电桩在自家车库，还可为用户节约不少金钱，若是商家设置本实施例的充电桩在各个场所供用户充电，则可以为商家带来更大的经济收益。

电量判断模块31b用于控制充电开关模块32在储能模块20的电量低于设定的第一阈值时导通和/或高于设定的第二阈值时断开。当储能模块20的电量低于设定的第一阈值时，电量判断模块31b控制充电开关模块32导通，从而为储能模块20充电，这保证了电动车充电桩可以提供给用户直流快充的功能；而当当储能模块20的电量高于设定的第二阈值时，电量判断模块31b控制充电开关模块32断开，从而储能模块20不进行充电，在一具体实施例中，第二阈值可设定为储能模块20被充满电的电量值，这就可以避免储能模块20处于过充状态，有效地延长了储能模块20的使用寿命。

放电判断模块31c用于控制充电开关模块32在储能模块20放电时断开。在一具体实施例中，放电判断模块31c可能通过检测直流输出模块40上的电流来判断储能模块20是否在进行放电。因为在储能模块20进行放电，即用户将待充电的电动车与直流输出模块40相连以进行直流快充时，直流输出模块40上会存在电流，而当用户未选择电动车充电桩的直流快充功能时，即用户未将待充电的电动车与直流输出模块40相连，此时直流输出模块40上不存在电流。

直流输出模块40与储能模块20电连接，用于将储能模块20输出的直流电提供给待充电的电动车以对其进行充电。在一具体实施例中，直流输出模块40是将储能模块20输出的直流电压转变成与待充电的电动车适配的直流电压后输出给待充电的电动车。

本申请的电动车充电桩，还可以包括一通信模块50。充电控制模块30还与通信模块50连接，用于将储能模块20的状态通过所述通信模块50发送出去，用户可以通过手机或电脑等设备接收通信模块50发送的数据。在一具体实施例中，充电控制模块30将储能模块20中电量存储的情况和储能模块20是在充电还是放电等情况通过通信模块50发送给用户，以供用户进行查看。在另一具体实施例中，用户还可以通过通信模块50在充电控制模块30中设置第一阈值、第二阈值和用电低谷时段的时间等工作参数。

综上所述，本申请的电动车充电桩既可实现交流慢充功能，也可以实现直流快充功能。当用户选择直流快充功能时，只需将直流输出模块40与待充电的电动车进行电连接即可，当用户选择交流慢充功能时，只需将交流模块10的交流输出接口12与待充电的电动车进行连接即可。由于本实施例的电动车充电桩其输入的交流电可以为220V的交流电，也可以为380V的交流电，因此本实施例的电动车充电桩可大量设置于公共停车场、自家停车库、购物中心、可停车的路边、居民小区和商业写字楼等地方，十分方便用户对自己的电动车进行充电。在用户选择本实施例的电动车充电桩进行直流快充的同时，其他用户若不赶时间，则还可以使用此电动车充电桩的交流慢充功能。在用户未使用电动车充电桩的直流快充功能时，电动车充电桩会通过其内的充电控制模块30将交流模块10输入的交流电经整流等处理后给储能模块20充电，以保证当用户选择此电动车充电桩进行直流快充时储能模块20中存储有足够的电量，使用户对自己的电动车进行直流快充时能够顺利地进行。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (7)

1.一种电动车充电桩，其特征在于，包括：

交流模块(10)，具有交流输入接口(11)，所述交流输入接口用于外接交流电网；

储能模块(20)，用于在充电状态下储存电能，在放电状态下提供直流输出；

充电控制模块(30)，与所述交流模块及储能模块电连接，用于使用所述交流模块输入的交流电对所述储能模块进行充电；

直流输出模块(40)，与所述储能模块电连接，用于将所述储能模块输出的直流电提供给待充电的电动车以对其进行充电。

2.如权利要求1所述的电动车充电桩，其特征在于，所述储能模块(20)包括一个或多个并联的锂电池单元。

3.如权利要求2所述的电动车充电桩，其特征在于，每个锂电池单元的容量至少为7kWh。

4.如权利要求1所述的电动车充电桩，其特征在于，

所述交流模块(10)还具有交流输出接口(12)，所述交流输出接口用于对外提供交流输出。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电动车充电桩，其特征在于，所述充电控制模块(30)包括充电逻辑模块(31)和充电开关模块(32)，所述充电逻辑模块根据预设的规则控制所述充电开关模块导通或断开，所述充电开关模块用于在导通时使用所述交流模块输入的交流电对所述储能模块进行充电，在断开时，停止对所述储能模块进行充电。

6.如权利要求5所述的电动车充电桩，其特征在于，所述充电逻辑模块(31)包括时间判断模块、电量判断模块和充放判断模块中的至少一个模块，所述时间判断模块用于控制所述充电开关模块在用电低谷时段导通，所述电量判断模块用于控制所述充电开关模块在所述储能模块的电量低于设定的第一阈值时导通和/或高于设定的第二阈值时断开，所述放电判断模块用于控制所述充电开关模块在储能模块放电时断开。

7.如权利要求6所述的电动车充电桩，其特征在于，还包括通信模块(50)，所述充电控制模块(30)还与所述通信模块连接，还用于将所述储能模块的状态通过所述通信模块发送出去；和/或通信模块接收外界数据以在充电控制模块中设置工作参数，所述工作参数包括第一阈值、第二阈值和用电低谷时段的时间中的至少一种。