本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)充電領(lǐng)域，具體涉及一種交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在眾多電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備應(yīng)用中，充電設(shè)備比較簡(jiǎn)單單一，一般是交流變直流、交流變交流、直流變交流、直流變直流方式，并且，基本是分體式、一體式充電設(shè)備呈現(xiàn)模式。

現(xiàn)有的充電系統(tǒng)存在的技術(shù)缺點(diǎn)是：

1、無(wú)法實(shí)現(xiàn)交直流輸入及交直流輸出，不能滿(mǎn)足多種充電方式的需求。

2、現(xiàn)有充電設(shè)備系統(tǒng)基本都是場(chǎng)所固定，體型較大，不宜移動(dòng)，不夠方便。

3、現(xiàn)有的充電系統(tǒng)的不夠智能化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)及方法，本發(fā)明由輸入模塊、能量存儲(chǔ)模塊、轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊，人機(jī)交互、充電控制模塊，計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊等部分構(gòu)成，能夠完成多種功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：

一種交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)，包括：充電控制模塊，所述充電控制模塊分別與輸入模塊、轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊及人機(jī)交互模塊通信；

所述充電控制模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入回路信息、轉(zhuǎn)換回路信息、輸出回路信息的采集和控制；

所述人機(jī)交互模塊用于設(shè)置充電輸入?yún)?shù)、充電轉(zhuǎn)換參數(shù)及充電輸出參數(shù)；

所述輸入模塊，用于提供功率的輸入，實(shí)現(xiàn)單或多交流輸入、單或多直流輸入以及單或多交流直流互備式輸入方式；

所述轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換；

所述輸出模塊，用于實(shí)現(xiàn)單或多交流輸出、單或多直流輸出、單或者多交直流同時(shí)輸出方式，通過(guò)充電控制模塊完成直流控制方式單或多路輸出、交流控制方式的單或者多路輸出。

進(jìn)一步的，所述交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)還可以包括能量存儲(chǔ)模塊，所述能量存儲(chǔ)模塊使用電池作為能量存儲(chǔ)介質(zhì)，具有充電或者放電模式，進(jìn)行放電或者充電功能，所述輸入模塊提供的功率輸入如果是直流輸入，功率可以直接傳輸?shù)侥芰看鎯?chǔ)模塊。

進(jìn)一步的，所述輸入模塊提供的功率輸入如果是交流輸入，輸入模塊的交流輸入需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)化后傳輸至能量存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)或者輸出模塊進(jìn)行輸出。

進(jìn)一步的，所述交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)還可以包括信息互聯(lián)通信模塊，所述信息互聯(lián)通信模塊與充電控制模塊通信，所述信息互聯(lián)通信模塊支持網(wǎng)口、CAN、485、無(wú)線(xiàn)4G通訊方式進(jìn)行互聯(lián)操作，完成充電預(yù)約、預(yù)約充電、遠(yuǎn)程充電控制及在線(xiàn)支付功能。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換后為能量存儲(chǔ)模塊或輸出模塊提供能量輸出。

進(jìn)一步的，所述充電控制模塊對(duì)輸入回路的控制實(shí)現(xiàn)輸入回路具備直流時(shí)序及交流時(shí)序供電控制輸入方式，實(shí)現(xiàn)單或者多路的主備切換的輸入控制方式，可以給能量存儲(chǔ)模塊或者轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換口提供能量；

進(jìn)一步的，所述充電控制模塊對(duì)輸出回路的控制實(shí)現(xiàn)輸出回路具備完成直流時(shí)序、交流時(shí)序供電控制方式，輸出回路的供電電源可以是輸入模塊通過(guò)轉(zhuǎn)變模塊直接供電，或者能量存儲(chǔ)模塊直接通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行供電方式。

進(jìn)一步的，所述交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)還可以包括計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊，所述計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊與充電控制模塊相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電過(guò)程中電量的統(tǒng)計(jì)及計(jì)費(fèi)。

進(jìn)一步的，所述輸入模塊包括多個(gè)交流輸入口及多個(gè)直流輸入口、輸入口控制模塊、主設(shè)備控制模塊、第一能量計(jì)量模塊及輸入口采集處理模塊，主設(shè)備控制模塊分別與輸入口控制模塊、第一能量計(jì)量模塊及輸入口采集處理模塊通信；

通過(guò)人機(jī)交互模塊的人機(jī)界面選擇輸入方式之后，輸入采集處理模塊采集輸入口的信息，然后輸入口控制模塊控制對(duì)輸入口進(jìn)行輸入口的選擇和確認(rèn)，并且控制調(diào)節(jié)能量輸入，通過(guò)能量計(jì)量模塊，記錄輸入口電能的總輸入量。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)換模塊：主要完成輸入對(duì)輸出的設(shè)定能量轉(zhuǎn)換，包括n個(gè)AC/AC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換模塊；

根據(jù)人機(jī)交互模塊的人機(jī)界面預(yù)設(shè)的充電值或者充電方式，輸出口提供的充電需求，確定能量轉(zhuǎn)換方式，同時(shí)滿(mǎn)足能量從輸入口到輸出口的能量調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述輸出模塊：包括n個(gè)交流輸出口及n個(gè)直流輸出口，輸出口控制模塊、第二能量計(jì)量模塊及輸出口采集處理模塊；

根據(jù)人機(jī)交互模塊的人機(jī)界面選擇輸出方式之后，通過(guò)輸出口控制模塊，完成交流或者直流口的輸出控制，并且通過(guò)輸出口采集處理模塊信息的反饋，可以矯正調(diào)整輸出口的能量輸出；能量輸出時(shí)通過(guò)第二計(jì)量模塊可以計(jì)算出能量對(duì)外提供量，從而可以完成計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)功能。

進(jìn)一步的，所述能量存儲(chǔ)模塊：包括n個(gè)電池組，輸入輸出控制模塊、第三電能計(jì)量模塊及信息采集模塊；

電池組通過(guò)輸入輸出控制模塊的輸入控制可以接收電能，進(jìn)而存儲(chǔ)電能，通過(guò)輸入輸出控制模塊的輸出控制可以讓電池放電，對(duì)外提供電能；在電池充放電能過(guò)程，第三電能計(jì)量模塊可以記錄每次充放電量的值；在整個(gè)過(guò)程中，電壓電流以及輸入開(kāi)關(guān)和輸出開(kāi)關(guān)的信號(hào)以及控制都通過(guò)信號(hào)采集模塊來(lái)完成。

一種交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電方法，包括以下步驟：

參數(shù)設(shè)置：通過(guò)人機(jī)交互模塊對(duì)應(yīng)的人機(jī)界面設(shè)置充電輸入?yún)?shù)、充電轉(zhuǎn)換參數(shù)及充電輸出參數(shù)；

充電控制模塊根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入回路信息、轉(zhuǎn)換回路信息、輸出回路信息的采集和控制；

利用輸入模塊提供功率的輸入，實(shí)現(xiàn)單或多交流輸入、單或多直流輸入以及單或多交流直流互備式輸入方式；

輸入模塊輸入的功率進(jìn)入轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換；

根據(jù)參數(shù)的設(shè)置輸出模塊實(shí)現(xiàn)單或多交流輸出、單或多直流輸出、單或者多交直流同時(shí)輸出方式，通過(guò)充電控制模塊完成直流控制方式單或多路輸出、交流控制方式的單或者多路輸出。

進(jìn)一步的，輸入模塊輸入的功率進(jìn)入轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換后傳輸至能量存儲(chǔ)模塊進(jìn)行能量存儲(chǔ)。

進(jìn)一步的，輸入模塊輸入的電量、輸出模塊輸出的電量及能量存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的電量均可進(jìn)行計(jì)量計(jì)費(fèi)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明交直流輸入交直流輸出可移動(dòng)便攜式多功能充電系統(tǒng)，一方面通過(guò)輸入口以同時(shí)或主備式接入電能，能量可經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊存儲(chǔ)到電池組內(nèi)，輸入口電能和電池組電能可同時(shí)或者主備方式通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)供電輸出口提供電能輸出；另一方面根據(jù)輸入輸出功率以及電池組容量配置，可附著于移動(dòng)設(shè)備或者空間較小的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)應(yīng)急式、簡(jiǎn)便便攜式充電，并也可通過(guò)人機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)平臺(tái)交互完成充電信息共享、充電控制、計(jì)費(fèi)支付功能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種交直流輸入、輸出簡(jiǎn)便式多功能充電系統(tǒng)及方法原理框圖；

圖2是本發(fā)明輸入模塊處理圖；

圖3是本發(fā)明轉(zhuǎn)換模塊處理圖；

圖4是本發(fā)明輸出模塊處理圖；

圖5是本發(fā)明能量存儲(chǔ)模塊處理圖；

圖6本發(fā)明的充電信號(hào)流程圖；

圖7本發(fā)明的用戶(hù)使用流程圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，一種交直流輸入輸出簡(jiǎn)便式多功能充電系統(tǒng)由輸入模塊、信息互聯(lián)通信模塊、能量存儲(chǔ)模塊、轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊，人機(jī)交互、充電控制模塊，計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊等部分構(gòu)成。

輸入模塊：可以單或多交流輸入、單或多直流輸入、單或多交流直流互備式輸入方式，提供功率的輸入。輸入模塊可以根據(jù)需要進(jìn)行拆卸和添加。

根據(jù)系統(tǒng)的整體配置，輸入模塊提供的是功率輸入，如果是直流輸入，功率可以直接傳輸?shù)侥芰看鎯?chǔ)模塊，也可以直接到輸出模塊，如果是交流輸入，需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊，之后可以存儲(chǔ)或者輸出。

能量存儲(chǔ)模塊：使用電池作為能量存儲(chǔ)介質(zhì)、可以選擇充電或者放電模式、進(jìn)行放電或者充電功能。能量存儲(chǔ)模塊，可以根據(jù)需要進(jìn)行拆卸和添加。

轉(zhuǎn)換模塊：可以根據(jù)控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流、直流變交流等多種方式的電源轉(zhuǎn)換，可以對(duì)電池或者輸出口提供能量輸出。

輸出模塊：可以單或多交流輸出、單或多直流輸出、單或者多交直流同時(shí)輸出方式，通過(guò)充電控制模塊完成直流控制方式單或多路輸出、交流控制方式的單或者多路輸出；并且輸入模塊可以根據(jù)需要進(jìn)行卸載和添加。

人機(jī)交換、充電控制模塊：可以提供完整的充電輸入?yún)?shù)、充電轉(zhuǎn)換參數(shù)、充電輸出參數(shù)設(shè)置；以及輸入回路信息、轉(zhuǎn)換回路信息、輸出回路的采集和控制；輸入回路可具備直流時(shí)序、交流時(shí)序等多種供電控制輸入方式，可實(shí)現(xiàn)單或者多路的主備切換的輸入控制方式，可以給電池或者轉(zhuǎn)換口提供能量；輸出回路具備完成直流時(shí)序、交流時(shí)序等供電控制方式，輸出回路的供電電源可以是輸入模塊通過(guò)轉(zhuǎn)變模塊直接供電、或者電池模塊直接通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行供電方式。

信息互聯(lián)通信模塊：支持網(wǎng)口、CAN、485、無(wú)線(xiàn)4G等多種通訊方式進(jìn)行互聯(lián)操作、完成充電預(yù)約、預(yù)約充電、遠(yuǎn)程充電控制、在線(xiàn)支付等多種功能。

如圖2所示，輸入模塊：可以根據(jù)功率要求和輸入接入要求、靈活實(shí)現(xiàn)單、多、主備等多種組合方式，相應(yīng)的采集、控制模塊也可根據(jù)輸入需要進(jìn)行變動(dòng)；

輸入模塊包括多個(gè)交流輸入口及多個(gè)直流輸入口、輸入口控制模塊、主設(shè)備控制模塊、能量計(jì)量模塊、輸入口采集處理模塊。

人機(jī)界面選擇輸入方式之后，輸入采集處理模塊采集輸入口的信息，然后輸入口控制模塊控制對(duì)輸入口進(jìn)行輸入口的選擇和確認(rèn)，并且控制調(diào)節(jié)能量輸入，通過(guò)計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊，記錄輸入口電能的總輸入量。

如圖3所示，轉(zhuǎn)換模塊：主要完成輸入對(duì)輸出的設(shè)定能量轉(zhuǎn)換，包括n個(gè)AC/AC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換模塊，

根據(jù)人機(jī)界面預(yù)設(shè)的充電值或者充電方式，輸出口提供的充電需求，確定合適的能量轉(zhuǎn)換方式，同時(shí)滿(mǎn)足能量從輸入口到輸出口的能量調(diào)節(jié)。

如圖4所示，輸出模塊：包括n個(gè)交流輸出口及n個(gè)直流輸出口，輸出口控制模塊、能量計(jì)量模塊及輸出口采集處理模塊；

人機(jī)界面選擇輸出方式之后，通過(guò)輸出控制模塊，完成交流或者直流口的輸出控制，并且通過(guò)輸出口的采集處理模塊信息的反饋，可以矯正調(diào)整輸出口的能量輸出；能量輸出時(shí)通過(guò)計(jì)量模塊可以計(jì)算出能量對(duì)外提供量，從而可以完成計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)功能。

如圖5所示，能量存儲(chǔ)模塊：包括n個(gè)電池組，輸入輸出控制模塊、電能計(jì)量模塊及信息采集模塊；

電池組通過(guò)輸入控制可以接收電能，進(jìn)而存儲(chǔ)電能，通過(guò)輸出控制可以讓電池放電，對(duì)外提供電能；在電池充放電能過(guò)程，電能計(jì)量模塊可以記錄每次充放電量的值；在整個(gè)過(guò)程中，電壓電流以及輸入開(kāi)關(guān)和輸出開(kāi)關(guān)的信號(hào)以及控制都通過(guò)信號(hào)采集模塊來(lái)完成。

如圖6所示，一種交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電方法，包括以下步驟：

參數(shù)設(shè)置：通過(guò)人機(jī)交互模塊對(duì)應(yīng)的人機(jī)界面設(shè)置充電輸入?yún)?shù)、充電轉(zhuǎn)換參數(shù)及充電輸出參數(shù)；

充電控制模塊根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入回路信息、轉(zhuǎn)換回路信息、輸出回路信息的采集和控制；

利用輸入模塊提供功率的輸入，實(shí)現(xiàn)單或多交流輸入、單或多直流輸入以及單或多交流直流互備式輸入方式；

輸入模塊輸入的功率進(jìn)入轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換；

根據(jù)參數(shù)的設(shè)置輸出模塊實(shí)現(xiàn)單或多交流輸出、單或多直流輸出、單或者多交直流同時(shí)輸出方式，通過(guò)充電控制模塊完成直流控制方式單或多路輸出、交流控制方式的單或者多路輸出。

輸入模塊輸入的功率進(jìn)入轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換后傳輸至能量存儲(chǔ)模塊進(jìn)行能量存儲(chǔ)。

輸入模塊輸入的電量、輸出模塊輸出的電量及能量存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的電量均可進(jìn)行計(jì)量計(jì)費(fèi)。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的充電系統(tǒng)的工作的過(guò)程是通過(guò)當(dāng)前系統(tǒng)的配屬模塊，可以實(shí)現(xiàn)功率的輸入從而達(dá)到功率的存儲(chǔ)或輸出。組合根據(jù)需要的功能應(yīng)用，可以有多種樣式存在。

1、輸入模塊可以拆卸和添加。

2、電池模塊可以拆卸和添加。

3、輸出模塊可以拆卸和添加。

4、計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊可以拆卸和添加。

5、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸入模塊+能量存儲(chǔ)模塊方式存在。

6、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+輸入模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸出模塊方式存在。

7、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+能量存儲(chǔ)模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸出模塊方式存在。

8、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+輸入模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸出模塊+信息互聯(lián)通信模塊+計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊。

9、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+輸入模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸出模塊+計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊。

10、以上幾種可以靈活組成移動(dòng)應(yīng)急式和簡(jiǎn)單便攜式、收費(fèi)和不計(jì)費(fèi)設(shè)備形式存在。

模塊之間通訊方式使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)通訊接口，CAN通訊，485通訊方式，對(duì)輸入模塊、能量存儲(chǔ)模塊、轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊，人機(jī)交互模塊，充電控制模塊，計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊進(jìn)行通訊的物理連接，接口統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)尺寸規(guī)格。

各個(gè)部分可獨(dú)立的處理完成本模塊功能、獨(dú)立處理本模塊的計(jì)算處理、業(yè)務(wù)處理；又能實(shí)現(xiàn)模塊間的相互通訊與數(shù)據(jù)傳輸控制，以及功能配合處理。

如圖7所示，本發(fā)明的充電系統(tǒng)的充電過(guò)程：

A、用戶(hù)選擇輸入功能：交流或者直流。

B、用戶(hù)選擇存儲(chǔ)功能；

C、用戶(hù)選擇輸出方式；

D、充電開(kāi)始；

E、計(jì)費(fèi)結(jié)算，結(jié)束。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。