一种大功率功率分配结构电路的制作方法

1.本实用新型涉及大功率功率分配技术领域，尤其涉及一种大功率功率分配结构电路。


背景技术：

2.随着电动汽车的普及，充电桩充电速度逐渐被人们关注与重视，因此提高充电桩充电功率变得及其重要。而受充电模块最大转换功率及现场场地限制，分体式充电桩应运而生。分体式充电桩分为充电桩头和整流柜两个部分，充电桩头负责连接电动汽车，整流柜负责交直流转换工作。其中，整流柜以单个或复数个充电模块为一个充电单元，由多个充电模块ac-dc整流模块组成一个完整的系统进行均功率输出，因此的功率分配工作显得尤为重要。一种环形功率分配回路方案为整个整流柜进行功率分配，最终让充电系统的充电功率分配更加均匀与合理，整体提升电动汽车的充电速度。
3.主要缺陷在于：传统环形功率分配方案如下图1、图2所示：
4.这种分配方案虽然比较简单与直接，存在容易实现，成本比较低等优点，但主要存在以下缺点：
5.由于单个充电单元受充电模块本身输出功率的限制，必须通过直流接触器将复数个充电单元的输出端连接，才能满足充电需求。在这种需求状况下，若相邻三个输出端口同时有充电需求，则传统环形功率分配方案解决三个相邻输出端口的“竞争问题”。当输出端口需要两个充电单元供，如图2所示，当输出端口out2与out6已开始充电，out2占用充电单元in2、in3，out6占用in11、in12，若输出端口out1新增充电需求，则仅能通过充电单元in1充电，会极大地降低充电速度，影响客户体验。而当输出端口需求三个充电单元供电时，如图2所示，当输出端口out2占用充电单元in3、in4和in5,输出端口out6占用充电单元in10、in11和in12，若输出端口out1新增充电需求，只能使用充电单元in1、in2，通过传统桥接与in2连接的in10充电单元已被占用，桥接无效，输出端口out1只能以较低输出状态充电，降低充电速度，影响客户体验。此外，按市场需求将传统环形功率分配方案扩展，回路始终会有部分桥接功能无效，无法满足使用需求，如图3所示。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种大功率功率分配结构电路，用对角桥接方案代替传统桥接方案，使输出端口通过桥接与使用与距离较远的充电单元，极大地提高环形回路功率分配的灵活性。
7.本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
8.一种大功率功率分配结构电路，包含12个充电单元in1-in12，30个直流接触器、6个充电输出端口out1-out6和12个铜排l1+-l12+；
9.其中，30个直流接触器包含15个正极直流接触器k101-k115和15个负极直流接触器k201-k215；
10.充电单元的输出为分为正、负极，铜排分别为l1+-l12+、l1
‑‑
l12-；
11.在正极回路中，环形回路通过12个直流接触器k101-k112将铜排分成12段；
12.充电单元和充电输出端口分别通过线缆接入铜排l1+/-；
13.6个充电输出端口out1-out6通过线缆接入铜排l1+、铜排l3+、铜排l5+、铜排l7+、铜排l9+、铜排l11+上。
14.作为本实用新型一种大功率功率分配结构电路的进一步优选方案，所述铜排l2+与铜排l8+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k113控制铜排桥接的通断。
15.作为本实用新型一种大功率功率分配结构电路的进一步优选方案，所述铜排l4+与铜排l10+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k114控制桥接的通断。
16.作为本实用新型一种大功率功率分配结构电路的进一步优选方案，所述铜排l6+与铜排l12+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k115控制桥接的通断。
17.本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
18.1、本实用新型一种大功率功率分配结构电路，使用新型环形功率分配方案，进行环形回路的功率分配时，将极大地提高功率分配的灵活性；
19.2、本实用新型用对角桥接方案代替传统桥接方案，使输出端口通过桥接与使用与距离较远的充电单元，极大地提高环形回路功率分配的灵活性；
20.3、本实用新型用对角桥接代替传统桥接，充电单元与其环形回路对角的充电单元连接，方便而灵活的进行环形回路的功率分配工作，使各输出端口可以更加均匀且高效的进行充电输出。
21.4、本实用新型无论输出端口的需求是常规的单个充电单元供电或两充电单元供电，还是复杂的三个及三个以上充电单元共同供，新型环形功率分配方案都可以从电路方案方面给出合理的功率分配方式；
22.5、本实用新型使用新型环形功率分配方案，既不会出现输出端口因为充电单元被占用而低功率运行的情况，也不会出现桥接回路因方案分配问题而功能无效的情况。
附图说明
23.图1是本实用新型传统环形功率分配方案-原理简图；
24.图2是本实用新型传统环形功率分配方案-输入输出示意图；
25.图3是本实用新型传统环形功率分配方案-扩展示意图；
26.图4是本实用新型新型环形功率分配方案-原理简图；
27.图5是本实用新型新型环形功率分配方案-输入输出示意图；
28.图6是本实用新型新型环形功率分配扩展方案-原理简图；
29.图7是本实用新型新型环形功率分配扩展方案-输入输出示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.如图4-图7所示，环形功率分配回路方案的原理简图，具体如下：
33.一种大功率功率分配结构电路，如图4所示，包含12个充电单元in1-in12，30个直流接触器、6个充电输出端口out1-out6和12个铜排l1+-l12+；
34.其中，30个直流接触器包含15个正极直流接触器k101-k115和15个负极直流接触器k201-k215；
35.充电单元的输出为分为正、负极，铜排分别为l1+-l12+、l1
‑‑
l12-；
36.在正极回路中，环形回路通过12个直流接触器k101-k112将铜排分成12段；
37.充电单元和充电输出端口分别通过线缆接入铜排l1+/-；
38.充电单元in1-in12的通过线缆接入序号对应的铜排上，作为环形功率分配结构的输入部分；
39.6个充电输出端口out1-out6通过线缆接入铜排l1+、铜排l3+、铜排l5+、铜排l7+、铜排l9+、铜排l11+上，作为环形功率分配结构的输出部分。
40.所述铜排l2+与铜排l8+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k113控制铜排桥接的通断。
41.所述铜排l4+与铜排l10+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k114控制桥接的通断。
42.所述铜排l6+与铜排l12+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k115控制桥接的通断。
43.这3条对角桥接共同组成系统的桥接部分。
44.如图5所示，新型环形功率分配方案-输入输出示意图。受充电模块本身的限制，当充电输出端口有充电需求时，环形回路通过直流接触器将复数个充电单元的输出端连接，共同为输出端口供电。若相邻三个输出端口同时有充电需求时，新型环形功率分配方案解决将有效的解决三个相邻输出端口的竞争问题。
45.如图5所示，设定顺时针方向为右。当充电输出端口需要两个充电单元供电时，每个充电输出端口有限将占用充电输出端口所在段及右侧段的充电单元，从而保证每个充电端口的功率均可满足需求。当充电输出端口需要两个或三个充电单元供电时，需求两个充电单元的充电输出端口将占用充电输出端口所在段及右侧段的充电单元，而需求三个充电单元的充电输出端口将通过桥接连接对角的充电单元，例如当充电输出端口out2占用充电单元in3、充电单元in4，充电输出端口out6占用充电单元in11、充电单元in12时，充电输出端口out1占用充电单元in1、充电单元in2后，还可在铜排l2处通过桥接连接至铜排l8+，从而使用充电单元in8及其两端未被占用的充电单元。此外，当所有输出端口均需要至少三个充电单元供电时，每个充电端口将占用输出端口所在段及右侧段的充电单元，同时通过桥接与对角的充电单元相连，满足使用三个充电单元的需求并可通过直流接触器连接继续扩展，使用更多的充电单元。例如，当充电输出端口out1、充电输出端口out2、充电输出端口out6同时有充电需求时，out1可使用充电单元in1、充电单元in2，并通过桥接连接至铜排l8+，从而使用充电单元in8及其两端的充电单元in7、充电单元in9。通过以上举例不难看出，新型环形功率分配方案将极大地提升环形回路功率分配的灵活性，从而提升分体式充电桩的用户体验。
46.图6、图7是新型环形功率分配扩展方案的原理简图和输入输出示意图。根据实际
需求将环形回路扩展时，只要遵循对角桥接的原则，就可以实现灵活的功率分配功能，不会出现桥接失效的情况。
47.用对角桥接代替传统桥接，充电单元与其环形回路对角的充电单元连接，方便而灵活的进行环形回路的功率分配工作，使各输出端口可以更加均匀且高效的进行充电输出。
48.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

技术特征：
1.一种大功率功率分配结构电路，其特征在于：包含12个充电单元in1-in12，30个直流接触器、6个充电输出端口out1-out6和12个铜排l1+-l12+；其中，30个直流接触器包含15个正极直流接触器k101-k115和15个负极直流接触器k201-k215；充电单元的输出为分为正、负极，铜排分别为l1+-l12+、l1
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l12-；在正极回路中，环形回路通过12个直流接触器k101-k112将铜排分成12段；充电单元和充电输出端口分别通过线缆接入铜排l1+/-；6个充电输出端口out1-out6通过线缆接入铜排l1+、铜排l3+、铜排l5+、铜排l7+、铜排l9+、铜排l11+上。2.根据权利要求1所述的一种大功率功率分配结构电路，其特征在于：所述铜排l2+与铜排l8+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k113控制铜排桥接的通断。3.根据权利要求1所述的一种大功率功率分配结构电路，其特征在于：所述铜排l4+与铜排l10+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k114控制桥接的通断。4.根据权利要求1所述的一种大功率功率分配结构电路，其特征在于：所述铜排l6+与铜排l12+通过铜排进行桥接，并通过直流接触器k115控制桥接的通断。

技术总结
本实用新型公开了一种大功率功率分配结构电路，涉及大功率功率分配技术领域，包含12个充电单元IN1-IN12，30个直流接触器、6个充电输出端口OUT1-OUT6和12个铜排L1+-L12+；充电单元的输出为分为正、负极，铜排分别为L1+-L12+、L1


技术研发人员：张旻宇 冯斌 官平华 刘洁
受保护的技术使用者：杭州加瓦新能源科技有限公司
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/9/16