CN211826283U - 直流充电模块的老化装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了直流充电模块的老化装置，应用于电子技术领域，用于解决现有老化装置对多个直流充电模块进行老化时占用面大、老化效率低且安全隐患大的技术问题。本申请提供的直流充电模块的老化装置，包括电源和直流充电模块，还包括支路控制开关、直流负载装置和监控系统，该直流充电模块包括多个，每个该直流充电模块分别形成一老化支路，各该老化支并联在该电源与该直流负载装置之间，各老化支路上均设有该支路控制开关；该监控系统与每个该直流充电模块和每个该支路控制开关连接，用于检测该直流充电模块的老化参数，当该直流充电模块的老化参数满足预设条件时，控制该直流充电模块所在老化支路的支路控制开关断开。

Description

直流充电模块的老化装置

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及直流充电模块的老化装置。

背景技术

随着国内外电动汽车普及和充电站基础施设的大量建设，出现了大量的充电桩企业，每个充电桩企业为了保证充电桩出产质量，减少售后服务成本，各个充电桩企业在充电桩生产过程中都要大量进行产品的负载老化，特别是作为直流充电桩的核心部件——直流充电模块，负载老化工艺是保证该产品性能稳定、器件可靠的关键工艺。

因而每个制造商都面临直流充电模块在生产过程中老化工艺问题，老化工艺设备装置在老化工艺过程中是解决好直流充电模块在老化工艺中核心设备装置所在。同时，直流充电模块在带载满负荷老化过程需要大量的能量，该能量的处理是决定制造成本的关键因素。目前大多数充电桩制造厂家为解决直流充电模块在老化过程中负载问题，直接采用新能源车载电池作为负载，虽然完全满足了直流充电模块在老化过程中负载问题，但由于采用大量电池，整个老化设备装置成本高，占地用量大，效率低下。有的充电桩制造厂家选择电阻作为直流充电模块在老化过程中负载，但电阻负载是个耗能负载，在老化过程中会消耗大量的能量，产品制造成本会大大增加。

另一方面，传统的老化装置只能一对一地对直流充电模板进行老化，不方便对直流充电模板的智能管理，老化过程需要较多工作人员参与，使得直流充电模块的老化过程存在较大的安全隐患，同时传统装置一对一地对直流充电模板进行老化使得直流充电模板的老化效率低。

实用新型内容

本申请实施例提供一种直流充电模块的老化装置，以解决现有老化装置对多个直流充电模块进行老化时占用面大、老化效率低且安全隐患大的技术问题。

根据本实用新型提供的一种直流充电模块的老化装置，包括电源和直流充电模块，还包括支路控制开关、直流负载装置和监控系统，该直流充电模块包括多个，每个该直流充电模块分别形成一老化支路，各该老化支并联在该电源与该直流负载装置之间，各老化支路上均设有该支路控制开关；

该监控系统与每个该直流充电模块和每个该支路控制开关连接，用于检测该直流充电模块的老化参数，当该直流充电模块的老化参数满足预设条件时，控制该直流充电模块所在老化支路的支路控制开关断开。

进一步地，该电源为交流电源，该直流负载装置为直流电抗器，还包括逆变器，该逆变器的输入端分别与该直流电抗器和该监控系统连接，该逆变器的输出端与该交流电源的输出端共接形成共接结点，该共接结点与该老化支路的输入端连接，该逆变器用于将该直流电抗器和该监控系统输出的直流电转换为交流电并将该交流电输出至该老化支路的输入端。

进一步地，还包括接触器K1和接触器K2，该接触器K1设在该直流电抗器和该逆变器之间，该接触器K2设在该逆变器和该共接结点之间。

进一步地，还包括断路器Q1，该断路器Q1设在该交流电源和该共接结点之间。

进一步地，该支路控制开关包括前置控制开关，该老化支路的输入端和每个该直流充电模块之间均设有该前置控制开关。

进一步地，还包括缓冲电路，每条该老化支路上均设有该缓冲电路，该缓冲电路分别与该前置控制开关和该直流充电模块连接。

进一步地，该缓冲电路包括缓冲电阻和缓冲控制开关，该缓冲电阻和该缓冲控制开关并联在该前置控制开关和该直流充电模块之间，该缓冲控制开关与该监控系统连接。

进一步地，该缓冲控制开关和该前置控制开关均为接触器。

进一步地，该支路控制开关包括后置控制开关，每个该直流充电模块的输出端和该老化支路的输出端之间均设有该后置控制开关。

进一步地，该监控系统为现场可编程逻辑门阵列FPGA或微控制单元 MCU。

本实用新型提供的直流充电模块的老化装置，通过在老化装置中设置多条老化支路，在每条老化支路上分别设置一待老化的直流充电模块，包括有直流充电模块的各该老化支并联在该电源与该直流负载装置之间，使得各个直流充电模块均使用同一直流负载装置进行老化，减少了老化装置的占用空间，同时在每条老化支路上设置用于控制对应支路通断的支路控制开关，该老化装置设置有监控系统，该监控系统与每个该直流充电模块和每个该支路控制开关连接，通过监控系统检测直流充电模块的老化参数，当该直流充电模块的老化参数满足预设条件时，控制该直流充电模块所在老化支路的支路控制开关断开，当老化过程出现故障时及时断开出现故障的支路，不影响其它支路上直流充电模块的老化同时保护老化线路的安全，当直流充电模块老化完成时，自动断开完成老化的直流充电模块所在的支路，不影响其它支路上直流充电模块继续老化，整个老化过程通过监控系统智能控制，减少了工作人员的老化参与，提高了老化过程的安全性，另一方面该监控系统可以控制多条老化装置的支路控制开关同时导通，使得该老化装置可以同时对多个直流充电模块进行老化，且当其中一条支路老化完成或者出现故障时不影响其它支路上的直流充电模块继续老化，很大程度上提高了直流充电模块的老化效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中直流充电模块的老化装置的结构框图；

图2是本申请另一实施例中直流充电模块的老化装置的结构框图；

图3是本申请一实施例中直流充电模块的老化装置的电路结构示意图；

图4是本申请另一实施例中直流充电模块的老化装置的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

以下结合具体附图对本申请的实现进行详细的描述：

图1是本申请一实施例中直流充电模块的老化装置的结构框图，如图1 所示，该直流充电模块的老化装置包括电源01和直流充电模块03，还包括支路控制开关02、直流负载装置05和监控系统04，该直流充电模块03包括多个，每个该直流充电模块03分别形成一老化支路，各该老化支并联在该电源 01与该直流负载装置05之间，各老化支路上均设有该支路控制开关02；

该监控系统04与每个该直流充电模块03和每个该支路控制开关02连接，用于检测该直流充电模块03的老化参数，当该直流充电模块03的老化参数满足预设条件时，控制该直流充电模块03所在老化支路的支路控制开关02 断开。

进一步地，所述老化参数包括但不限于所述直流充电模块03的老化时间、所述直流充电模块03的老化温度、所述直流充电模块03是否短路，所述直流充电模块03的老化电压和电流。

其中，所述直流负载装置05包括但不限于直流电抗器、充电电池、电阻等。该监控系统04为现场可编程逻辑门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)或微控制单元MCU(Microcontroller Unit)。

在其中一个实施例中，该监控系统04具体用于：

判断所述直流充电模块03的老化时间是否达到预设的时间，若是，则判断所述直流充电模块03老化完成。

在其它实施例中，该监控系统04具体还用于：

采集所述直流充电模块03的老化温度、老化电压和/或老化电流；

当所述老化温度、老化电压和/或老化电流至少其中之一不在预设的范围之内时，判读所述直流充电模块03所在的支路老化异常；

控制出现老化异常的所述直流充电模块03所在的支路的支路控制开关 02断开。

更进一步地，该交流电源01为380V的交流电源。

本实施提供的直流充电模块的老化装置，通过在老化装置中设置多条老化支路，在每条老化支路上分别设置一待老化的直流充电模块，包括有直流充电模块的各该老化支并联在该电源与该直流负载装置之间，使得各个直流充电模块均使用同一直流负载装置进行老化，减少了老化装置的占用空间，同时在每条老化支路上设置用于控制对应支路通断的支路控制开关，该老化装置设置有监控系统，该监控系统与每个该直流充电模块和每个该支路控制开关连接，通过监控系统检测直流充电模块的老化参数，当该直流充电模块的老化参数满足预设条件时，控制该直流充电模块所在老化支路的支路控制开关断开，当老化过程出现故障时及时断开出现故障的支路，不影响其它支路上直流充电模块的老化同时保护老化线路的安全，当直流充电模块老化完成时，自动断开完成老化的直流充电模块所在的支路，不影响其它支路上直流充电模块继续老化，整个老化过程通过监控系统智能控制，减少了工作人员的老化参与，提高了老化过程的安全性，另一方面该监控系统可以控制多条老化装置的支路控制开关同时导通，使得该老化装置可以同时对多个直流充电模块进行老化，且当其中一条支路老化完成或者出现故障时不影响其它支路上的直流充电模块继续老化，很大程度上提高了直流充电模块的老化效率。

图2是本申请另一实施例中直流充电模块的老化装置的结构框图，如图2 所示，在该实施例中，该电源01为交流电源，该直流负载装置05为直流电抗器，还包括逆变器06，该逆变器06的输入端分别与该直流电抗器和该监控系统04连接，该逆变器06的输出端与该交流电源01的输出端共接形成共接结点，该共接结点与该老化支路的输入端连接，该逆变器06用于将该直流电抗器和该监控系统04输出的直流电转换为交流电并将该交流电输出至该老化支路的输入端。

在其中一个实施例中，该逆变器为DC-AC逆变器。

本实施例中的直流电抗器在作为直流充电模块03的老化负载的同时也作为DC-AC逆变器06的电源，通过逆变器06将直流电DC变成交流电AC提供给直流充电模块03供电，从而形成系统内部电源自循环。逆变电源和市电同时给直流充电模块03供电，由于在老化过程中存在着一定量的损耗，市电供电就作为系统损耗的补充，主要供电来自于逆变电源。

本实施例采用了能量回馈系统，使得能源在直流充电模块03的老化装置内部循环使用，大大节省了产品在老化过程中的能量消耗，节省了生产制造成本。

其中，该直流充电模块的老化装置还包括接触器K1和接触器K2，该接触器K1设在该直流电抗器和该逆变器06之间，该接触器K2设在该逆变器 06和该共接结点之间。

作为可选地，如图4所示，该直流充电模块的老化装置还包括断路器Q1，该断路器Q1设在该交流电源01和该共接结点之间，进一步地，该断路器Q1 与该监控系统04连接，监控系统04对断路器Q1的控制是通过断路器Q1的辅助触点接监控系统04的继电器，从而实现对断路器Q1进行通断控制。

图3是本申请一实施例中直流充电模块的老化装置的电路结构示意图，如图3所示的直流充电模块的老化装置，该支路控制开关02包括前置控制开关21，该老化支路的输入端和每个该直流充电模块03之间均设有该前置控制开关21。

本实施例提供的断路器Q1和前置控制开关21用于控制所述交流电源01 是否给直流充电模块03供电。

进一步地，该直流充电模块的老化装置还包括缓冲电路，每条该老化支路上均设有该缓冲电路，该缓冲电路分别与该前置控制开关和该直流充电模块03连接。如图4所示，该缓冲电路包括缓冲电阻和缓冲控制开关，该缓冲电阻和该缓冲控制开关并联在该前置控制开关和该直流充电模块03之间，该缓冲控制开关与该监控系统04连接，该缓冲电阻如图4中R1～R8。

本实施例提供的缓冲电路可以在给充电模块上电瞬间减小对各老化支路的电流冲击。当直流充电模块03老化完成或者老化故障时，需要拆下直流充电模块，在换上新的直流充电模块时，需要对更换后的直流充电模块重新上电老化，通过缓冲电路对直流充电模块进行上电，可以避免对直流充电模块和DC-AC逆变器06受到电流冲击。如图4中缓冲电路07所示，当给直流充电模块上电时，接通前置控制开关21，断开缓冲电路07中的缓冲控制开关和后置控制开关22，通过缓冲电路07中的电阻R2缓慢上电，当监控系统04 检测到直流充电模块1输出电压跟其它直流充电模块输出电压一致时，接通缓冲电路07中的缓冲控制开关和后置控制开关22。其它直流充电模块上电时，其所在支路的缓冲电路同理执行。

如图4所示，该支路控制开关02包括后置控制开关22，每个该直流充电模块03的输出端和该老化支路的输出端之间均设有该后置控制开关22，所述后置控制开关22与所述控制系统连接。

在其中一个实施例中，所述控制系统还用于：

当所述直流充电模块03的老化参数满足预设条件时，先断开所述后置控制开关22，再断开所述前置控制开关21。

本实施例通过判断直流充电模块03的老化参数是否满足预设条件，从而判断该直流充电模块03的老化过程是否出现异常，当所述直流充电模块03 的老化过程出现异常时，先断开所述后置控制开关22，再断开所述前置控制开关21，可以避免电流倒灌到故障直流充电模块03中，避免引起更大的事故，从而提高本申请提供的直流充电模块的老化装置的安全性。

作为可选地，该缓冲控制开关和该前置控制开关21均为接触器。进一步地。该后置控制开关22也为接触器。监控系统04对接触器的控制是通过监控系统04的继电器对接触器的控制器线圈进行通断控制。

本实施例提供的直流充电模块的老化装置的电路工作原理为：直流充电模块通过直流负载装置05进行满载老化，同时直流充电模块把交流电AC变换成直流电DC，通过监控系统04控制后置控制开关22的通断，通过直流负载电抗器的直流电DC，再经过DC-AC逆变器06后转化为交流电AC，回馈到接在断路器Q1与前置控制开关21之间，直流电抗器与DC-AC逆变器06 之间的启停通过接触器K1控制，DC-AC逆变器06回馈到直流充电模块之间的启停通过接触器K2控制。

监控系统04对直流充电模块和DC-AC逆变器06、以及低压电气控制器件(即接触器和断路器)进行数据采集监控、时时动态监控和电气系统电路的启、停控制，当某个直流充电模块出现故障时，记录保存故障中的数据，并自动停止故障直流充电模块的老化，以便用户拆下故障直流充电模块，更换新的直流充电模块进行老化，不影响到其它直流充电模块的老化工作，当部分直流充电模块依据老化工艺完成老化时，拆下完成老化的部分直流充电模块，更换新的直流充电模块块继续老化，从而使老化装置连续不断工作，提高老化效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流充电模块的老化装置，包括电源和直流充电模块，其特征在于，还包括支路控制开关、直流负载装置和监控系统，所述直流充电模块包括多个，每个所述直流充电模块分别形成一老化支路，各所述老化支并联在所述电源与所述直流负载装置之间，各老化支路上均设有所述支路控制开关；

所述监控系统与每个所述直流充电模块和每个所述支路控制开关连接，用于检测所述直流充电模块的老化参数，当所述直流充电模块的老化参数满足预设条件时，控制所述直流充电模块所在老化支路的支路控制开关断开。

2.根据权利要求1所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，所述电源为交流电源，所述直流负载装置为直流电抗器，还包括逆变器，所述逆变器的输入端分别与所述直流电抗器和所述监控系统连接，所述逆变器的输出端与所述交流电源的输出端共接形成共接结点，所述共接结点与所述老化支路的输入端连接，所述逆变器用于将所述直流电抗器和所述监控系统输出的直流电转换为交流电并将所述交流电输出至所述老化支路的输入端。

3.根据权利要求2所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，还包括接触器K1和接触器K2，所述接触器K1设在所述直流电抗器和所述逆变器之间，所述接触器K2设在所述逆变器和所述共接结点之间。

4.根据权利要求2所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，还包括断路器Q1，所述断路器Q1设在所述交流电源和所述共接结点之间。

5.根据权利要求1所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，所述支路控制开关包括前置控制开关，所述老化支路的输入端和每个所述直流充电模块之间均设有所述前置控制开关。

6.根据权利要求5所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，还包括缓冲电路，每条所述老化支路上均设有所述缓冲电路，所述缓冲电路分别与所述前置控制开关和所述直流充电模块连接。

7.根据权利要求6所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，所述缓冲电路包括缓冲电阻和缓冲控制开关，所述缓冲电阻和所述缓冲控制开关并联在所述前置控制开关和所述直流充电模块之间，所述缓冲控制开关与所述监控系统连接。

8.根据权利要求7所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，所述缓冲控制开关和所述前置控制开关均为接触器。

9.根据权利要求1所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，所述支路控制开关包括后置控制开关，每个所述直流充电模块的输出端和所述老化支路的输出端之间均设有所述后置控制开关。

10.根据权利要求1至9任一项所述的直流充电模块的老化装置，其特征在于，所述监控系统为现场可编程逻辑门阵列FPGA或微控制单元MCU。

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