一种可调节充电模式的充电柜的制作方法

本技术实施例涉及充电柜充电控制，尤其涉及一种可调节充电模式的充电柜。

背景技术：

1、随着快充技术的发展，对于快充协议的设备，每台设备功率可以达100w或更大,如果多台设备集中一台充电柜充电，就会遇到总的充电功率超过线路正常标准供电的要求。

2、现有充电柜一般分为2-3层或更多的储存层数。每一层对应独立一条配电线路。每一层的功率可以充电电流10a。如果多层同时充电，整个充电机柜工作会超过日常线路的额定电流标准2200w和工作电流10a的标准，造成线路保护模块跳闸断电，整个线路停止供电。

3、在实际使用中，目前部分场景下甚至需要管理充电柜人员判断所有柜内设备功率不能超过合理的功率值，基于人为操作分时上电或者对充电柜内部每个层级循环通电，各层轮流充电,以保证整个机柜总功率工作在要求的范围内。当其中一层设备充电完成时，循环充电模式并不能检测设备已经完成充电，仍会给这一层继续通电一定的时间，造成电流过大的风险。

4、因此，针对目前充电柜内部如何避免因为充电电流过大(进而导致功率过大)，造成保护线路断电、充电终止；同时也针对目前现有技术中，仍然需要人为去参与判断负载的功率大小和充电柜内部(各层之间)充电的顺序，这一问题的合理解决变得迫切棘手。进而如何实现充电柜自主判断调节充电(开始和完成的)顺利，避免因为负载过大而导致的充电中断；同时也能解决原先的方案中需要人为参与控制的问题，完全实现充电柜充电模式的自动可调节。

技术实现思路

1、本实用新型实施例公开了一种可调节充电模式的充电柜，包括

2、控制电路，用于管理各个充电支路的充电开启或关闭；

3、监控电路，用于监控各个充电支路的电流值大小；监控电路的输出端与控制电路的输入端连接，用于向控制电路反馈各个充电支路的电流值大小；若超过或者低于最大或最小阈值，相应的控制电路的输出端发出关闭或者开启充电支路的指令；

4、开关电路，用于闭合和断开充电支路；且开关电路的输入端与控制电路的输出端连接，用于接收控制电路发出的闭合或者断开充电支路的指令；

5、过载保护电路，用于充电开始瞬间的电路保护，与电源连接。

6、需要说明的是，控制电路通过监控电路检测各个充电支路的充电电流大小，来决定开启或者关闭对应的充电电路，避免充电电路整体电流过大。同时，在闭合电流开启充电的过程中，可能会产生瞬间的充电电流过大，因此在电路中接入过载保护电路。

7、技术效果说明，在可调节充电模式的充电柜中，包括控制电路、监控电路、开关电路以及过载保护电路。监控电路用于检测充电过程的各个支路的电流大小，同时将检测到的数据反馈给到控制电路。控制电路通过判断，进而向开关电路发出控制指令，对于某一充电支路进行关闭或者开启；当关闭某一充电支路时，则开启下一充电支路，避免同时充电导致电路整体电流过大；同样，在开启新的充电支路时，则判断最开始充电的充电支路是否已经充满，若充满则通过开关电路关闭该已充满的充电支路，否则继充电。因为每一个充电支路开启，对应支路上有多个充电设备存在，因此可能会产生瞬间的电流过大，因此在该充电柜的充电电路中引入过载保护电路，该过载保护电路是跟充电柜的交流电源直接连接的，用于保护充电柜整体的电流值小于额定值，若超过则自动断开。

8、提供一个实施例，该过载保护电路为浪涌抑制电路，与充电柜的电源连接。

9、提供一个实施例，该监控电路检测的电路数据为功率。

10、提供一个实施例，该开关电路包括一个继电器。

11、提供一个实施例，该控制电路包括一个主控mcu。

12、提供一个实施例，该控制电路的mcu为通过软件算法实现控制功能。

13、提供一个实施例，该控制电路的mcu为通过电路结构实现控制功能。

14、提供一个实施例，监控电路包括电流传感器，电流传感器可以是交流互感器或者其他类型的电路检测传感器。

15、优选地，控制电路包括逻辑判断模块；逻辑判断模块，用于对比监控电路反馈的充电支路的电流值与预设置的上限阈值imax或者下限阈值imin的大小。

16、提供一个实施例，该逻辑判断模块为电路结构。

17、提供一个实施例，该逻辑判断模块包括一个软件算法模块。

18、优选地，充电支路包括第一充电支路、第二充电支路；充电开启顺序为第一充电支路、第二充电支路；

19、逻辑判断模块，在第一充电支路闭合后，优先判断第一充电支路的第一充电电流i1与imax的大小关系，

20、若i1>imax，则向控制电路反馈关闭第一充电支路；

21、若i1<imax，则反馈第一充电支路继续充电，同时准备开启第二充电支路。

22、优选地，第二充电支路开启时，则逻辑判断模块判断i1+i2与imax的大小关系；

23、i1+i2>imax，则向控制电路反馈关闭第二充电支路；

24、i1+i2<imax，则反馈所述第二充电支路继续充电。

25、同时，设定电流检测的时间间隔t0；检测i1电流的大小，若i1<imin时，则表示第一充电支路已经充满，则向控制电路反馈关闭第一充电支路，否则继续。

26、提供一个实施例，充电支路包括第一充电支路、第二充电支路、第三充电支路；充电开启顺序为第一充电支路、第二充电支路、第三充电支路。

27、逻辑判断模块，在第一充电支路闭合后，先判断第一充电支路的第一充电电流i1与imax的大小关系，

28、若i1>imax，则向控制电路反馈关闭第一充电支路；

29、若i1<imax，则第一充电支路继续充电，同时准备开启第二充电支路。

30、第二充电支路开启是，则判断i1+i2与imax的大小关系；

31、i1+i2>imax，则向控制电路反馈关闭第二充电支路；

32、i1+i2<imax，则第二充电支路继续充电，同时准备开启第三充电支路。

33、同时，在这个过程中会按照设定的时间间隔t0，检测i1电流的大小，若i1<imin时，则表示第一充电支路已经充满，则向控制电路反馈关闭第一充电支路，同时开启第三充电支路充电；若i1>imin时，则第一充电支路继续充电。

34、第三充电支路开启是，则判断i1+i2+i3与imax的大小关系；同时，按照设定的时间间隔t0，检测i1、i2电流与imin的大小关系，进而判断第一充电支路和第二充电支路是否已经充满。

35、i1+i2+i3>imax，则向控制电路反馈关闭第三充电支路；

36、i1+i2+i3<imax，则第三充电支路继续充电。

37、提供一个实施例，该充电柜包括四个充电支路，第一充电支路、第二充电支路、第三充电支路、第四充电支路。

38、提供一个实施例，该充电柜包括五个充电支路。

39、提供一个实施例，该充电柜包括六个充电支路。

40、提供一个实施例，该充电柜包括n个充电支路，其中n为自然数。

41、需要说明的是，通过引入逻辑判断模块，同时借助监控电路的检测数据，来判断每个充电支路的电流大小以及多个支路同时充电时的整体电流大小，进而决定是否开启新的充电支路，以及关闭正在充电中的某个支路。

42、预先设定了电流值上限阈值imax和下限阈值imin，以及监控电路进行数据监测的时间间隔t0，避免因为延迟监测导致数据出现误差的风险。当然该时间间隔t0可以依据不同的充电柜来进行对应设定调整。

43、若同时打开了几个充电支路，首先要进行整体电流大小的判断，看是否超过imax，然后再每一条支路判断其支路的充电电流与下限阈值imin的关系。整体电流超过电流的上限阈值imax，要关闭某一个充电支路，若小于则开启新的充电支路，同时再进行判断是否又超过了imax，否则新支路充电开启充电后就继续充电，无需关闭。那针对每一条支路的电流小于下限阈值imin的，则则说明该支路已经充满，则关闭该充电支路，同时再打开新得充电支路，并进行整体电流值与imax的判断。

44、技术效果说明，通过设定电流的上限阈值imax，来决定同时充电的分支电路个数。若整体的充电电流小于上限阈值imax，则开启新的支路充电，若大于则保持现有充电状态。同时，引入电流下限阈值imin，用于判断单个充电支路是否已经充满。当其中一层设备充电完成时，循环充电模式并不能检测设备已经完成充电，仍会给这一层通电一定的时间。所以，需要预设一个检测的间隔时间t0，定时来检测各个充电支路的电流大小，一旦检测小于电流下限阈值imin，则监控电路将数据反馈控制电路后，控制电路就会通过开关电路来关闭该已经完成充电的分支电路，同时开启新的支路充电。这样既能避免了整体充电电路电流过大，同时对已经充电的电路及时关闭，进而开启对未充电的分支电路开启充电模式，实现了充电柜的充电模式可调。

45、优选地，监控电路包括电流检测模块和信号处理模块；电流检测模块的输出端连接信号处理模块的输入端；信号处理模块的输出端与控制电路的输入端连接，用于将电路检测模块的检测信号反馈到控制电路。

46、提供一个实施例，信号处理电路负责将电流传感器检测采样的信号整理为mcu可以识别的数据。

47、优选地，开关电路包括开关模块和开关驱动模块；开关驱动模块的输入端与控制电路的输出端连接；开关驱动模块的输出端与开关模块的输入端连接，用于接收控制电路的控制指令，进而指示开关模块发出开启或者关闭指令。

48、提供一个实施例，开关电路包括继电器。继电器驱动电路将mcu的控制信号转换驱动继电器的较大功率电信号。

49、提供一个实施例，继电器一端由直流信号控制，另外一端控制充电线路的交流电通断电。

50、提供一个实施例，充电电路可以为多个较大功率充电器提供交流电源。

51、优选地，过载保护电路的输入端与交流电源连接；过载保护电路输出端与交直流转换模块的输入端连接。

52、提供一个实施例，过载保护电路为浪涌抑制电路。浪涌抑制电路抑制整个机柜开机上电时产生比较大的浪涌冲击。

53、优选地，交直流转换模块的输出端连接电源管理模块。

54、优选地，电源管理模块的输出端与控制电路输入端连接。

55、优选地，电源管理模块的输出端与检测电路的输入端连接。

56、需要说明的是，在充电柜中，设置有交直流转换模块，且交直流转换模块连接直流电源管理电路。电源管理电路提供给信号处理电路、mcu、继电器不同电压值工作电源。

57、本实用新型通过一种可调节充电模式的充电柜，包括控制电路、监控电路、开关电路以及过载保护电路。监控电路用于检测充电过程的各个支路的电流大小，同时将检测到的数据反馈给到控制电路。控制电路通过判断，进而向开关电路发出控制指令，对于某一充电支路进行关闭或者开启；当关闭某一充电支路时，则开启下一充电支路，避免同时充电导致电路整体电流过大；同样，在开启新的充电支路时，则判断最开始充电的充电支路是否已经充满，若充满则通过开关电路关闭该已充满的充电支路，否则继充电。因为每一个充电支路开启，对应支路上有多个充电设备存在，因此可能会产生瞬间的电流过大，因此在该充电柜的充电电路中引入过载保护电路，该过载保护电路是跟充电柜的交流电源直接连接的，用于保护充电柜整体的电流值小于额定值，若超过则自动断开。