一种模块化电源系统技术方案

本申请涉及一种模块化电源系统

【技术实现步骤摘要】
一种模块化电源系统、系统的控制方法以及充电桩


[0001]本申请涉及电源系统的
，尤其是涉及一种模块化电源系统
、
系统的控制方法以及充电桩
。

技术介绍

[0002]目前，随着电动汽车的迅速发展，为电动汽车提供电能的充电桩也得到迅速地普及
。
现有的充电桩主要分为落地式充电桩和挂壁式充电桩两大类，可以安装在公共场所和居民小区停车场内
。
方便用户随时随地为电动汽车进行充电，能够更好地满足用户在日常生活中驾驶电动汽车的需求
。
[0003]现有的充电桩的电源系统采用单级
PFC
电路的充电模块
、
控制模块和检测模块，通过充电桩设定的充电功率来设计选取合适的
PFC
电路参数
。
由充电模块
、
控制模块和检测模块共同作为一个充电系统，在充电桩接入市电之后来为连接充电桩的电动汽车提供电能输入
。
[0004]针对上述中的相关技术，充电桩中的电源系统的输出功率普遍较大，在使用时若单级
PFC
电路的充电模块中出现元器件损坏，整个充电桩会出现无法继续输出充电功率的现象，导致充电桩存在无法继续使用的缺陷
。

技术实现思路

[0005]为了提升充电桩的持续使用性，本申请提供一种模块化电源系统
、
系统的控制方法以及充电桩
。
[0006]本申请提供的一种模块化电源系统，系统采用如下的技术方案
。
[0007]一种模块化电源系统，包括：市电接入模块，所述市电接入模块的输入端用于连接市电，所述市电接入模块包括多个相互并联的供电输出端；功率电源模块，所述功率电源模块设置有多个，所述功率电源模块的数量和所述供电输出端的数量相同，所述功率电源模块的输入端和所述供电输出端一一对应连接；功率输出模块，所述功率输出模块包括功率输出端和多个功率接入端，所述功率接入端的数量和所述功率电源模块的数量相同，所述功率接入端和所述功率电源模块的输出端一一对应连接；多个所述功率接入端相互串联和并联后叠加汇总形成所述功率输出端
。
[0008]通过采用上述技术方案，模块化电源系统工作时，利用市电接入模块来接入到市电中，并通过并联的方式对模块化电源系统中的每一个功率电源模块进行供电，以使得每一个功率电源模块都能够正常获取电能并工作
。
在每一个功率电源模块启动工作之后，利用功率输出模块来对所有的功率电源模块进行功率叠加汇总，以使得模块化电源系统最终能够输出总的功率
。
在进行输出功率的叠加汇总时，通过对功率输出模块上设置的多个功率接入端进行串并联连接，在其中一种功率电源模块异常而出现无功率输出时，在整体功
率输出上只是降低了总的输出功率，并不会导致整个模块化电源系统无法使用，提高了充电桩的持续使用性
。
[0009]可选的，模块化电源系统还包括控制模块，所述功率输出模块还包括横向开关单元和纵向开关单元，所述功率接入端包括正极输入和负极输入；所述横向开关单元连接在所述功率接入端的正极输入和水平相邻的所述功率接入端负极输入之间，所述纵向开关单元连接在纵向相邻的两个所述功率接入端的正极输入端之间以及纵向相邻的两个所述功率接入端的负极输入端之间；所述控制模块分别和所述横向开关单元以及所述纵向开关单元电性连接，所述控制模块控制所述横向开关单元以及所述纵向开关单元的导通和关闭以用于改变多个所述功率接入端之间的串并联关系
。
[0010]通过采用上述技术方案，多个功率电源模块在和功率接入端一一对应连接之后，通过横向开关单元来连接水平相邻的功率接入端，并且通过纵向开关单元来连接纵向相邻的功率接入端，使得多个功率接入端之间能够串联以及并联
。
对于横向开关单元和纵向开关单元均是由控制模块来控制导通和关断，因此通过控制模块控制不同位置上的横向开关单元和纵向开关单元，以改变多个功率接入端之间的串并联关系，从而达到调整总的输出功率大小
。
[0011]可选的，所述功率输出模块还包括短接开关单元，所述短接开关单元的一端和所述功率接入端的负极输入连接，所述短接开关单元的另一端和所述横向开关单元远离所述功率接入端的正极输入的一端连接，所述短接开关单元和所述控制模块电性连接
。
[0012]通过采用上述技术方案，在功率电源模块异常时，通过和功率接入端连接的横向开关单元的关断来断开异常的功率电源模块，同时利用短接开关单元的导通来使得异常的功率电源模块所在的串联支路或者是并联支路的导通，从而使得整个电源系统能够继续使用
。
[0013]可选的，模块化电源系统还包括检测模块，所述检测模块分别和所述功率接入端以及所述控制模块电性连接，所述检测模块用于检测所述功率接入端的接收功率并向所述控制模块发出检测反馈信号
。
[0014]通过采用上述技术方案，利用检测模块来对连接在多个功率接入端上的功率电源模块进行检测，来确定功率电源模块输出的功率是否正常
。
在检测出输出功率异常时，通过向控制模块中发出检测反馈信号，来及时控制异常的功率电源模块周边的横向开关单元或者是纵向开关单元的导通或关断，从而改变异常的功率电源模块周边的电性连接，达到多个正常的功率电源输出模块之间的串并联连接关系的调整，使得整个电源系统能够继续使用
。
[0015]本申请还公开一种模块化电源系统的控制方法，方法采用如下的技术方案
。
[0016]一种模块化电源系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：获取功率接入端
、
横向开关单元
、
纵向开关单元以及短接开关单元的安装位置信息和安装数量信息，并建立控制横向开关单元
、
纵向开关单元和短接开关单元的地址索引；基于横向开关单元
、
纵向开关单元和短接开关单元的导通或者关断状态，确定功率接入端的串并联模型集合；基于预设控制策略，在串并联模型集合中匹配获取功率接入端的串并联模型；基于匹配的串并联模型和地址索引，控制多个功率接入端之间进行串并联连接
。
[0017]通过采用上述技术方案，在模块化电源系统组装生产完成之后，通过获取功率接入端
、
横向开关单元
、
纵向开关单元以及短接开关单元的安装位置信息和安装数量信息，即可得到模块化电源系统中功率电源模块的数量和分布方式
。
通过对横向开关单元
、
纵向开关单元和短接开关单元建立地址索引，在控制模块控制横向开关单元
、
纵向开关单元和短接开关单元导通或者关断时，便于通过地址索引来控制不同位置上的开关模块
。
[0018]改变不同位置上的横向开关单元
、
纵向开关单元或者是短接开关单元导通，即可以改变在原始分布位置下功率接入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种模块化电源系统，其特征在于，包括：市电接入模块
(1)
，所述市电接入模块
(1)
的输入端用于连接市电，所述市电接入模块
(1)
包括多个相互并联的供电输出端
(11)
；功率电源模块
(2)
，所述功率电源模块
(2)
设置有多个，所述功率电源模块
(2)
的数量和所述供电输出端
(11)
的数量相同，所述功率电源模块
(2)
的输入端和所述供电输出端
(11)
一一对应连接；功率输出模块
(3)
，所述功率输出模块
(3)
包括功率输出端
(31)
和多个功率接入端
(32)
，所述功率接入端
(32)
的数量和所述功率电源模块
(2)
的数量相同，所述功率接入端
(32)
和所述功率电源模块
(2)
的输出端一一对应连接；多个所述功率接入端
(32)
相互串联和并联后叠加汇总形成所述功率输出端
(31)
；控制模块
(4)
，所述控制模块
(4)
用于控制改变多个所述功率接入端
(32)
之间的串并联连接关系
。2.
根据权利要求1所述的模块化电源系统，其特征在于，所述功率输出模块
(3)
还包括横向开关单元
(33)
和纵向开关单元
(34)
，所述功率接入端
(32)
包括正极输入和负极输入；所述横向开关单元
(33)
连接在所述功率接入端
(32)
的正极输入和水平相邻的所述功率接入端
(32)
负极输入之间，所述纵向开关单元
(34)
连接在纵向相邻的两个所述功率接入端
(32)
的正极输入端之间以及纵向相邻的两个所述功率接入端
(32)
的负极输入端之间；所述控制模块
(4)
分别和所述横向开关单元
(33)
以及所述纵向开关单元
(34)
电性连接，所述控制模块
(4)
控制所述横向开关单元
(33)
以及所述纵向开关单元
(34)
的导通和关闭以用于改变多个所述功率接入端
(32)
之间的串并联关系
。3.
根据权利要求2所述的模块化电源系统，其特征在于，所述功率输出模块
(3)
还包括短接开关单元
(35)
，所述短接开关单元
(35)
的一端和所述功率接入端
(32)
的负极输入连接，所述短接开关单元
(35)
的另一端和所述横向开关单元
(33)
远离所述功率接入端
(32)
的正极输入的一端连接，所述短接开关单元
(35)
和所述控制模块
(4)
电性连接
。4.
根据权利要求2所述的模块化电源系统，其特征在于，还包括检测模块
(5)
，所述检测模块
(5)
分别和所述功率接入端
(32)
以及所述控制模块
(4)
电性连接，所述检测模块
(5)

【专利技术属性】
技术研发人员：苏昕，毕硕威，
申请(专利权)人：深圳易能时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：