一种换电站充电装置、系统及换电站的制作方法

1.本发明实施例涉及充电技术，尤其涉及一种换电站充电装置、系统及换电站。

背景技术：

2.近年汽车电动化作为国家重大战略方向稳步推进，电动化的进程进一步加速。电动车补能方式在经历了换电模式探索阶段和插电补能阶段，但在当前插电补能不足以满足补能需求的矛盾日益凸显的情况下，充换并重发展被提出，电动车如电动汽车上的电池包可通过换电站进行充电。
3.目前，现有的换电站充电装置，通常仅仅是对单一品牌或单一种类的电池包进行充电，而无法对其它种类的电池包进行充电，这样会使得换电站充电装置的使用受限，并给对其它种类的电池包有充电需求的用户带来不便。

技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种换电站充电装置、系统及换电站，以实现兼容多种电池包充电。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种换电站充电装置，换电站充电装置用于为电动汽车的电池包充电，换电站充电装置包括：控制模块、充电模块和多个充电接口，电池包和充电模块均与控制器电连接，充电接口与充电模块电连接，电池包与充电接口电连接；
6.充电模块的输入端用于接入交流电，充电模块的输出端用于将交流电转换为直流电，并将直流电通过充电接口传输至电池包，为电池包充电；控制模块用于接收控制指令，并根据控制指令控制充电模块所在电路的工作状态；多个充电接口与多种电池包电连接，以兼容多种电池包充电。
7.可选的，换电站充电装置还包括开关，开关设置在充电模块所在电路，控制模块具体用于根据控制指令控制开关的通断。
8.可选的，充电模块为两个，一个电池包与两个充电接口电连接，两个充电接口与两个充电模块电连接；控制指令为充电控制指令时，控制器用于控制两个充电模块中的一个充电模块工作。
9.可选的，充电模块包括acdc转换器和dcdc转换器，acdc转换器与 dcdc转换器电连接，acdc转换器用于将交流电转换为直流电，dcdc转换器用于将直流电的电压进行升压或降压转换。
10.可选的，换电站充电装置还包括辅助电源，辅助电源与充电接口电连接，辅助电源用于通过充电接口为电池包的电池管理系统提供辅助电压。
11.可选的，换电站充电装置还包括触摸显示屏，触摸显示屏与控制模块电连接，触摸显示屏用于将外部输入的信号传输至控制模块，并显示控制模块传输的信息。
12.可选的，换电站充电装置还包括直流计量模块，直流计量模块设置在充电接口，直流计量模块与控制模块电连接，直流计量模块用于对充电接口传输的直流电进行电能计量
得到直流电能，并将直流电能传输至控制模块。
13.可选的，换电站充电装置还包括交流输入端口和交流计量模块，交流输入端口与充电模块电连接，交流计量模块设置在交流输入端口，交流计量模块与控制模块电连接，交流计量模块用于对交流输入端口传输的交流电进行电能计量得到交流电能，并将交流电能传输至控制模块。
14.第二方面，本发明实施例提供了一种换电站充电系统，包括如第一方面所述的换电站充电装置。
15.第三方面，本发明实施例提供了一种换电站，包括如第二方面所述的换电站充电系统。
16.本发明实施例提供的换电站充电装置、系统及换电站，换电站充电装置用于为电动汽车的电池包充电，换电站充电装置包括控制模块、充电模块和多个充电接口，电池包和充电模块均与控制器电连接，充电接口与充电模块电连接，电池包与充电接口电连接；充电模块的输入端用于接入交流电，充电模块的输出端用于将交流电转换为直流电，并将直流电通过充电接口传输至电池包，为电池包充电；控制模块用于接收控制指令，并根据控制指令控制充电模块所在电路的工作状态；多个充电接口与多种电池包电连接，以兼容多种电池包充电。本发明实施例提供的换电站充电装置、系统及换电站，模块化设计，具有通用性、可扩展及高可靠性，并且多个充电接口可为多种电池包传输直流电，如至少一个充电接口对应连接一种电池包，为一种电池包传输直流电，这样设置，可以使得换电站充电装置向多种电池包传输直流电，兼容多种电池包充电。
附图说明
17.图1是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的结构框图；
18.图2是本发明实施例提供的另一种换电站充电装置的结构框图；
19.图3是本发明实施例提供的一种充电导引电路的结构示意图；
20.图4是本发明实施例提供的另一种充电导引电路的结构示意图；
21.图5是本发明实施例提供的另一种充电导引电路的结构示意图；
22.图6是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的正视图；
23.图7是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的背视图；
24.图8是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的左视图；
25.图9是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的右视图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
27.图1是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的结构框图，换电站充电装置用于为电动汽车的电池包充电，换电站充电装置包括：控制模块10、充电模块20和多个充电接口30，电池包和充电模块20均与控制器10电连接，充电接口30与充电模块20电连接，电池包与充电接口30电连接。
28.其中，充电模块20的输入端用于接入交流电，充电模块20的输出端用于将交流电转换为直流电，并将直流电通过充电接口传输至电池包，为电池包充电；控制模块10用于接收控制指令，并根据控制指令控制充电模块所在电路的工作状态；多个充电接口30与多种电池包电连接，以兼容多种电池包充电。
29.示例性地，交流电为380v的交流电，当电池包需要充电时，控制模块10 根据控制指令如需要为电池包充电的控制指令，控制充电模块20工作，充电模块20将交流电转换为直流电，并将直流电通过充电接口30传输至电池包，为电池包充电。多个充电接口30可为多种电池包传输直流电，如至少一个充电接口30对应连接一种电池包，为一种电池包传输直流电，这样设置，可以使得换电站充电装置为多种电池包充电，具备兼容性。
30.本实施例提供的换电站充电装置，用于为电动汽车的电池包充电，换电站充电装置包括控制模块、充电模块和多个充电接口，电池包和充电模块均与控制器电连接，充电接口与充电模块电连接，电池包与充电接口电连接；充电模块的输入端用于接入交流电，充电模块的输出端用于将交流电转换为直流电，并将直流电通过充电接口传输至电池包，为电池包充电；控制模块用于接收控制指令，并根据控制指令控制充电模块所在电路的工作状态；多个充电接口与多种电池包电连接，以兼容多种电池包充电。本实施例提供的换电站充电装置，模块化设计，具有通用性、可扩展及高可靠性，并且多个充电接口可为多种电池包传输直流电，如至少一个充电接口对应连接一种电池包，为一种电池包传输直流电，这样设置，可以使得换电站充电装置向多种电池包传输直流电，兼容多种电池包充电。
31.图2是本发明实施例提供的另一种换电站充电装置的结构框图。参考图2，可选的，换电站充电装置还包括开关40，开关40设置在充电模块20所在电路，控制模块10具体用于根据控制指令控制开关40的通断。
32.具体的，充电模块20传输的交流电可以是通过开关40传输至充电模块20，开关40可以是以断路器和/或空气开关等形式的开关接入电路。控制模块10可以控制开关40的通断，从而控制开关40所在电路的通断，实现对交流电传输的控制以及开关40所在电路的通断控制。并且，开关40所在电路出现过流时，开关40可自动断开，起到过流保护。
33.可选的，充电模块20为两个，一个电池包与两个充电接口30电连接，两个充电接口30分别与两个充电模块20电连接；控制指令为充电控制指令时，控制器10用于控制两个充电模块20中的一个充电模块工作。
34.示例性地，图3是本发明实施例提供的一种充电导引电路的结构示意图。参考图3，电池包100需要充电时，电池包接口110与换电站充电装置的充电接口30电连接，控制器10可控制两个充电模块20中的一个工作，充电模块20 将交流电转换为电池包所需的直流电，并将直流电通过充电接口30传输至电池包中的电池，为电池包充电。例如，两个充电模块20中的一个可以实现快充，若电池包需要快速充电，则控制器10根据控制指令控制可实现快充的充电模块 20工作，从而对电池包进行快速充电。
35.图4是本发明实施例提供的另一种充电导引电路的结构示意图，图5是本发明实施例提供的另一种充电导引电路的结构示意图。参考图4和图5，控制模块10与电池管理系统进行can通信，如通过整车can接口和充电can接口进行数据传输，可获得电池管理系统的充电参数和充电实时数据。
36.可选的，充电模块20包括acdc转换器21和dcdc转换器22，acdc 转换器21与dcdc转
换器22电连接，acdc转换器21用于将交流电转换为直流电，dcdc转换器22用于将直流电的电压进行升压或降压转换。
37.具体的，结合图2和图3，acdc转换器21可进行交直流转换，将交流电转换为直流电，dcdc转换器22将直流电的电压进行升压或降压转换，以满足电池包充电所需的直流电压。交流电和直流电的具体电压大小可根据实际充电需求具体设定，在此不做限定。
38.可选的，换电站充电装置还包括辅助电源50，辅助电源50与充电接口30 电连接，辅助电源50用于通过充电接口30为电池包的电池管理系统提供辅助电压。
39.具体的，结合图2和图3，电池包需要充电时，电池包的电池管理系统与充电接口30电连接，通过充电接口30接入辅助电源50，由辅助电源50为电池包的电池管理系统提供稳定的如24v或12v可切换的直流电压，保证电池包的电池管理系统能够稳定可靠的工作，辅助电源50还具备过负荷、过压、过温保护功能。
40.参考图2，可选的，换电站充电装置还包括触摸显示屏70，触摸显示屏70 与控制模块10电连接，触摸显示屏70用于将外部输入的信号传输至控制模块 10，并显示控制模块10传输的信息。
41.具体的，触摸显示屏70与控制模块10可进行信息传输，触摸显示屏70可将外部输入的信号如需要为电池包充电的控制信号传输至控制模块10，控制模块10接收到该信号时控制充电模块20工作，为电池包充电。结合图2和图3，控制模块10与电池包的电池管理系统通信连接如通过通信回路进行can通信，电池管理系统可实时监测电池包的充电信息如充电状态以及电量等。控制模块 10可通过电池管理系统获取电池包的充电信息，并将充电信息进行存储和传输至触摸显示屏70，以便于相关人员及时了解电池包的充电情况。
42.继续参考图2，可选的，换电站充电装置还包括直流计量模块80，直流计量模块80设置在充电接口30，直流计量模块80与控制模块10电连接，直流计量模块80用于对充电接口30传输的直流电进行电能计量得到直流电能，并将直流电能传输至控制模块10。
43.具体的，直流计量模块80可将计量得到的直流电能传输至控制模块10，控制模块10可存储和传输直流电能，如将直流电能传输至与控制模块10电连接的触摸显示屏70，以在触摸显示屏70上显示直流电能。直流计量模块80计量得到的直流电能可以表示换电站充电装置输出的电能，控制模块10存储和传输直流电能，便于相关人员随时对直流电能进行调用和了解。
44.继续参考图2，可选的，换电站充电装置还包括交流输入端口90和交流计量模块91，交流输入端口90与充电模块20电连接，交流计量模块90设置在交流输入端口90，交流计量模块91与控制模块10电连接，交流计量模块91 用于对交流输入端口90传输的交流电进行电能计量得到交流电能，并将交流电能传输至控制模块10。
45.具体的，充电模块20传输的交流电通过交流输入端口90传输至充电模块 20，使得充电模块20可以对交流电进行转换。交流计量模块91可将计量得到的交流电能传输至控制模块10，控制模块10可存储和传输交流电能，如将交流电能传输至与控制模块10电连接的触摸显示屏70，以在触摸显示屏70上显示交流电能。交流计量模块91计量得到的交流电能可以表示换电站充电装置输入的电能，控制模块10存储和传输交流电能，便于相关人员随时对交流电能进行调用和了解。
46.图5是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的正视图，图6是本发明实施例提
供的一种换电站充电装置的背视图，图7是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的左视图，图8是本发明实施例提供的一种换电站充电装置的右视图。结合图5、图6、图7和图8，换电站充电装置还包括箱体92，换电站充电装置中的控制模块10和充电模块20均设置在箱体92内，箱体92设置有进风口93和出风口94，箱体92的具体尺寸参数如长度l1、l2、高度h1、厚度d1和进风口93的尺寸参数如长度l3、高度h2以及出风口94的尺寸参数如长度l4、高度h3、出风口94底部与箱体92底部的距离d以可根据实际设置需求确定，在此不做限定。
47.另外，控制模块10还可以与换电站的站控系统进行通信连接，可由站空系统进行控制。换电站充电装置采用模块化设计，各模块的功能满足系统整体功能需求，并预留有2路di/do功能扩展接口，便于后期监控检测或控制器件功能增加完善。换电站充电装置具备与站控系统通讯的网络接口，控制模块10与站控系统进行数据及控制交互，数据可包括换电站充电装置的生产厂家、模块参数和实际状态以及充电数据等。控制模块10对充电开始/结束时间等均有事件记录，同时具备数据储存功能，能保存多次如20次充电过程曲线(包含每一路)，事件记录和曲线具有掉电保持功能。数据类型包含充电机、电池相关数据。换电站充电装置要求有相应的环境条件、电源条件等，如环境温度：-20℃～50℃；相对湿度：5％～95％；海拔高度：≤2000m；大气压强：80kpa～110kpa。交流输入电压：380v
±
15％；交流电源频率：50hz
±
1hz。直流输出电压范围： 300v-750v，300v-1000v；直流输出恒功率范围：400-750v，300-1000v；额定直流输出功率：240kw，270kw，300kw可选。
48.本发明实施例还提供了一种换电站充电系统，换电站充电系统包括如本发明任意实施例所述的换电站充电装置，因而具备换电站充电装置相应的有益效果。
49.本发明实施例还提供了一种换电站，换电站包括如本发明任意实施例所述的换电站充电系统，因而具备换电站充电系统相应的有益效果。
50.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：

1.一种换电站充电装置，其特征在于，所述换电站充电装置用于为电动汽车的电池包充电，所述换电站充电装置包括：控制模块、充电模块和多个充电接口，所述电池包和所述充电模块均与所述控制器电连接，所述充电接口与所述充电模块电连接，所述电池包与所述充电接口电连接；所述充电模块的输入端用于接入交流电，所述充电模块的输出端用于将所述交流电转换为直流电，并将所述直流电通过所述充电接口传输至所述电池包，为所述电池包充电；所述控制模块用于接收控制指令，并根据所述控制指令控制所述充电模块所在电路的工作状态；所述多个充电接口与多种电池包电连接，以兼容多种电池包充电。2.根据权利要求1所述的换电站充电装置，其特征在于，还包括开关，所述开关设置在所述充电模块所在电路，所述控制模块具体用于根据所述控制指令控制所述开关的通断。3.根据权利要求1所述的换电站充电装置，其特征在于，所述充电模块为两个，一个所述电池包与两个所述充电接口电连接，所述两个充电接口分别与两个所述充电模块电连接；所述控制指令为充电控制指令时，所述控制器用于控制两个所述充电模块中的一个所述充电模块工作。4.根据权利要求1所述的换电站充电装置，其特征在于，所述充电模块包括acdc转换器和dcdc转换器，所述acdc转换器与所述dcdc转换器电连接，所述acdc转换器用于将所述交流电转换为直流电，所述dcdc转换器用于将所述直流电的电压进行升压或降压转换。5.根据权利要求1所述的换电站充电装置，其特征在于，还包括辅助电源，所述辅助电源与所述充电接口电连接，所述辅助电源用于通过所述充电接口为所述电池包的电池管理系统提供辅助电压。6.根据权利要求1所述的换电站充电装置，其特征在于，还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏与所述控制模块电连接，所述触摸显示屏用于将外部输入的信号传输至所述控制模块，并显示所述控制模块传输的信息。7.根据权利要求1所述的换电站充电装置，其特征在于，还包括直流计量模块，所述直流计量模块设置在所述充电接口，所述直流计量模块与所述控制模块电连接，所述直流计量模块用于对所述充电接口传输的直流电进行电能计量得到直流电能，并将所述直流电能传输至所述控制模块。8.根据权利要求1所述的换电站充电装置，其特征在于，还包括交流输入端口和交流计量模块，所述交流输入端口与所述充电模块电连接，所述交流计量模块设置在所述交流输入端口，所述交流计量模块与所述控制模块电连接，所述交流计量模块用于对所述交流输入端口传输的交流电进行电能计量得到交流电能，并将所述交流电能传输至所述控制模块。9.一种换电站充电系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的换电站充电装置。10.一种换电站，其特征在于，包括如权利要求9所述的换电站充电系统。

技术总结

本发明实施例公开了一种换电站充电装置、系统及换电站。换电站充电装置用于为电动汽车的电池包充电，换电站充电装置包括：控制模块、充电模块和多个充电接口，电池包和充电模块均与控制器电连接，充电接口与充电模块电连接，电池包与充电接口电连接；充电模块的输入端用于接入交流电，充电模块的输出端用于将交流电转换为直流电，并将直流电通过充电接口传输至电池包，为电池包充电；控制模块用于接收控制指令，并根据控制指令控制充电模块所在电路的工作状态；多个充电接口与多种电池包电连接，以兼容多种电池包充电。本发明实施例提供的换电站充电装置、系统及换电站，能够兼容多种电池包充电。池包充电。池包充电。