本技术涉及充电领域，并且更具体地，涉及一种功率分配装置、充电设备、储能设备和充电系统。
背景技术：
1、随着新能源车的快速普及，作为配套设施的电动汽车充电设备的应用也越来越广泛。在目前的实际应用中，不同电动汽车需要充电设备提供的充电功率一般并不相同。例如，随着用户对充电时间的要求越来越高，一些电动汽车开始向超充车型的方向发展，相应的，需要充电设备提供的充电功率也随之不断提高。而对于普通车型的电动汽车而言，需要充电设备提供的充电功率相对较小。
2、然而，现有的充电设备输出功率的方式较为固定，无法较灵活地满足不同电动汽车的充电需求功率。
技术实现思路
1、本技术提供一种功率分配装置、以及包括该功率分配装置的充电设备、储能设备和充电系统，能够灵活调整功率分配装置用于与负载连接的负载端口的输出功率，以满足不同负载的充电需求功率。
2、第一方面，提供了一种功率分配装置，应用于充电设备，该充电设备包括功率模块；功率分配装置包括至少一个功率分配单元，每个功率分配单元包括至少一个电源端口、多个负载端口、至少一个连接端口和开关矩阵，每个电源端口用于连接功率模块，每个负载端口用于连接负载，每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个通过开关矩阵连接；开关矩阵用于，断开或导通每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个之间的连接；至少一个功率分配单元包括第一功率分配单元，第一功率分配单元的一个连接端口用于连接其他充电设备的功率分配单元，以使第一功率分配单元和其他充电设备的功率分配单元之间进行功率传输。
3、可以理解的是，当功率分配装置应用于充电设备，第一功率分配单元的至少一个连接端口与其他充电设备中的功率分配单元连接。其中，功率分配装置中的第一功率分配单元的数量可以是一个或多个。
4、在本技术实施例中，当功率分配装置应用于充电设备，功率分配装置中的第一功率分配单元可以通过设置的连接端口与其他充电设备的功率分配单元进行功率传输，以实现不同充电设备的功率模块之间的功率共享。进而在实际应用时，第一功率分配单元的连接端口可以将其他充电设备的功率分配单元输出的功率传输至第一功率分配单元的负载端口，从而灵活调整负载端口的输出功率，以满足不同负载的充电需求功率。
5、此外，由于功率分配装置中的第一功率分配单元能够利用设置的连接端口灵活调整负载端口的输出功率，因此功率分配装置所属的充电设备中的功率模块可以按照小功率设计。这有利于降低充电设备的设计复杂度、降低充电设备的生产成本，且有利于减小充电设备的体积。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，功率模块包括交流转直流ac-dc转换装置、直流转直流dc-dc转换装置和直流母线；ac-dc转换装置通过直流母线与dc-dc转换装置的输入端连接；ac-dc转换装置用于，将交流电转换为第一直流电后输出至直流母线；dc-dc转换装置用于，通过直流母线接收第一直流电，将第一直流电进行功率转换并输出；电源端口用于连接dc-dc转换装置的输出端，以接收dc-dc转换装置输出的第二直流电。
7、在上述技术方案中，当功率分配装置应用于充电设备，功率分配装置中的第一功率分配单元能够通过设置的连接端口与其他充电设备的功率分配单元进行功率传输，从而实现不同充电设备中的ac-dc转换装置之间的功率共享。这既有利于灵活调整第一功率分配单元的负载端口的输出功率，也有利于实现充电设备中的ac-dc转换装置的小功率设计，从而降低ac-dc转换装置的设计复杂度、降低充电设备的生产成本，且有利于减小充电设备的体积。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，功率分配装置还包括功率共享母线；第一功率分配单元的一个连接端口用于通过功率共享母线与其他充电设备的功率分配单元连接；功率共享母线用于连接光伏设备和储能设备中的至少一个，以汇集储能设备和光伏设备中的至少一个、以及第一功率分配单元、其他充电设备的功率分配单元输出的直流电。
9、在上述技术方案中，当功率分配装置应用于充电设备，第一功率分配单元的连接端口可以通过功率共享母线获取其他充电设备的功率分配单元、以及储能设备和/或光伏设备输出的功率，并将获取的功率传输至负载端口。这更有利于提高负载端口的输出功率，以满足不同负载的充电需求功率，也能够提高光伏、储能等绿色资源的利用率，为负载提供更为丰富的电能。
10、此外，若在功率模块中的直流母线上进行叠光叠储，易导致直流母线后级连接的dc-dc转换装置需要按照较大功率设计。而在本技术实施例中，储能设备和/或光伏设备输出的功率直接通过第一功率分配单元的连接端口传输至第一功率分配单元的负载端口，更有利于实现功率模块的小功率设计，特别是更利于实现功率模块中与直流母线后级连接的dc-dc转换装置的小功率设计，从而降低功率模整体的设计复杂度，降低充电设备的生产成本，且有利于减小充电设备的体积。
11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，至少一个功率分配单元还包括第二功率分配单元，第一功率分配单元的另一个连接端口与第二功率分配单元的一个连接端口连接，以使第一功率分配单元和第二功率分配单元之间进行功率传输。
12、可以理解的是，当功率分配装置应用于充电设备，第二功率分配单元的所有连接端口均未与其他充电设备的功率分配单元连接。
13、在上述技术方案中，当功率分配装置应用于充电设备时，第一功率分配单元既能够通过设置的连接端口与其他充电设备的功率分配单元进行功率传输，也能够通过设置的连接端口与所属功率分配装置包括的第二功率分配单元进行功率传输。进而在实际应用时，第一功率分配单元的连接端口可以将其他充电设备的功率分配单元输出的功率、以及所属功率分配装置中的第二功率分配单元输出的功率传输至负载端口。这既能够灵活调整第一功率分配单元的负载端口的输出端功率，以满足不同负载的充电需求功率，也能够提高与功率分配装置连接的功率模块的功率利用率。
14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一功率分配单元的一个连接端口通过开关矩阵与第一功率分配单元的另一个连接端口连接；开关矩阵还用于，断开或导通第一功率分配单元的一个连接端口和第一功率分配单元的另一个连接端口之间的连接。
15、在上述技术方案中，当功率分配装置应用于充电设备，通过开关矩阵导通第一功率分配单元的两个连接端口之间的连接，可以使与两个连接端口连接的第二功率分配单元和其他充电设备的功率分配单元之间进行功率传输。由此，即使第二功率分配单元的连接端口未与其他充电设备的功率分配单元，第二功率分配单元的连接端口也能够接收其他充电设备的功率分配单元输出的功率。进而，能够灵活调整第二功率分配单元的负载端口的输出功率，以满足不同负载的充电需求功率，并提高功率分配装置向负载输出功率的灵活性。
16、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，每个功率分配单元的开关矩阵包括第一开关单元和第二开关单元；每个电源端口通过第一开关单元和第二开关单元与每个连接端口连接，每个电源端口通过第一开关单元与每个负载端口连接，每个连接端口通过第二开关单元与每个负载端口连接。
17、在上述技术方案中，通过使功率分配单元的每个电源端口通过第一开关单元与每个负载端口连接，每个连接端口通过第二开关单元与每个负载端口连接，使得功率分配单元的电源端口和连接端口可以分别独立地向负载端口传输功率，从而有利于提高功率分配单元的每个负载端口输出功率的灵活性。
18、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，每个功率分配单元的开关矩阵还包括第三开关单元；每个功率分配单元的多个电源端口中的两个电源端口通过第三开关单元连接，和/或，每个功率分配单元的多个连接端口中的两个连接端口通过第三开关单元连接。
19、在上述技术方案中，通过使功率分配单元中的两个电源端口和/或两个连接端口通过第三开关单元连接，可以使一个电源接口利用另一个电源端口连接的开关矩阵中的各开关实现与功率分配单元的每个连接端口、以及每个负载端口的连接，或者可以使一个连接端口利用另一个连接端口连接的开关矩阵中的各开关与功率分配单元的每个电源端口、以及每个负载端口的连接。由此，有利于提高开关矩阵中的开关利用率，减少开关矩阵所需开关的数量，从而降低功率分配装置的体积、降低功率分配装置的成本。
20、第二方面，提供了一种充电设备，该充电设备包括功率模块和功率分配装置；功率分配装置包括至少一个功率分配单元，每个功率分配单元包括至少一个电源端口、多个负载端口、至少一个连接端口和开关矩阵，每个电源端口与功率模块连接，每个负载端口用于连接负载，每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个通过开关矩阵连接；开关矩阵用于，断开或导通每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个之间的连接；至少一个功率分配单元包括第一功率分配单元，第一功率分配单元的一个连接端口用于连接其他充电设备的功率分配单元，以使第一功率分配单元和其他充电设备的功率分配单元之间进行功率传输。
21、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，功率模块包括交流转直流ac-dc转换装置、直流转直流dc-dc转换装置和直流母线；ac-dc转换装置通过直流母线与dc-dc转换装置的输入端连接，dc-dc转换装置的输出端与每个电源端口连接；ac-dc转换装置用于，将交流电转换为第一直流电后输出至直流母线；dc-dc转换装置用于，通过直流母线接收第一直流电，将第一直流电转换为第二直流电并输出至每个电源端口。
22、第三方面，提供了一种储能设备，该储能设备包括多个电池包、直流转直流dc-dc转换装置和功率分配装置；功率分配装置包括至少一个功率分配单元，每个功率分配单元包括至少一个电源端口、多个负载端口、至少一个连接端口和开关矩阵；电池包通过dc-dc转换装置与每个电源端口连接，每个负载端口用于连接负载，每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个通过开关矩阵连接；dc-dc转换装置用于，将电池包输出的直流电进行功率转换后输出至每个电源端口，或者，将每个电源端口输出的直流电进行功率转换后输出至电池包；开关矩阵用于，断开或导通每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个之间的连接；至少一个功率分配单元包括第一功率分配单元，第一功率分配单元的一个连接端口用于连接充电设备的功率分配单元，以使第一功率分配单元和充电设备的功率分配单元之间进行功率传输。
23、可以理解的是，在储能设备的功率分配装置中，第一功率分配单元的至少一个连接端口与充电设备中的功率分配单元连接。其中，在储能设备的功率分配装置中，第一功率分配单元的数量可以是一个或多个。
24、在上述技术方案中，电池包输出的直流电功率通过dc-dc转换装置输出后，能够通过功率分配装置中的负载端口直接传输至电动车辆，从而可以实现储能设备单独向电动车辆充电。这能够提高储能资源的利用率，并有利于减少使用充电设备向电动车辆充电时从电网接收的电量，从而降低电动车辆充电时的花费。
25、并且，在储能设备的功率分配装置，第一功率分配单元可以通过设置的连接端口与充电设备的功率分配单元进行功率传输，以实现储能设备和充电设备之间的功率共享。进而在实际应用时，第一功率分配单元的连接端口可以将充电设备的功率分配单元输出的功率传输至第一功率分配单元的负载端口，从而灵活调整负载端口的输出功率，以满足不同负载的充电需求功率。
26、第四方面，提供了一种光伏设备，该光伏设备包括光伏组件、直流转直流dc-dc转换装置和功率分配装置；功率分配装置包括至少一个功率分配单元，每个功率分配单元包括至少一个电源端口、多个负载端口、至少一个连接端口和开关矩阵；光伏组件通过dc-dc转换装置与每个电源端口连接，每个负载端口用于连接负载，每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个通过开关矩阵连接；dc-dc转换装置用于，将光伏组件输出的直流电进行功率转换后输出至每个电源端口；开关矩阵用于，断开或导通每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个之间的连接；至少一个功率分配单元包括第一功率分配单元，第一功率分配单元的一个连接端口用于连接充电设备的功率分配单元，以使第一功率分配单元和充电设备的功率分配单元之间进行功率传输。
27、可以理解的是，在光伏设备的功率分配装置中，第一功率分配单元的至少一个连接端口与充电设备中的功率分配单元连接。其中，在光伏设备的功率分配装置中，第一功率分配单元的数量可以是一个或多个。
28、在上述技术方案中，光伏组件输出的直流电功率通过dc-dc转换装置输出后，能够通过功率分配装置中的负载端口直接传输至电动车辆，从而可以实光伏设备单独向电动车辆充电。这能够提高光伏资源的利用率，并有利于减少使用充电设备向电动车辆充电时从电网接收的电量，从而降低电动车辆充电时的花费。
29、并且，在光伏设备的功率分配装置，第一功率分配单元可以通过设置的连接端口与充电设备的功率分配单元进行功率传输，以实现光伏设备和充电设备之间的功率共享。进而在实际应用时，第一功率分配单元的连接端口可以将充电设备的功率分配单元输出的功率传输至第一功率分配单元的负载端口，从而灵活调整负载端口的输出功率，以满足不同负载的充电需求功率。
30、第五方面，提供了一种充电系统，该充电系统包括多个充电设备；充电设备包括功率模块和功率分配装置，功率分配装置包括至少一个功率分配单元，每个功率分配单元包括至少一个电源端口、多个负载端口、至少一个连接端口和开关矩阵；每个电源端口与功率模块连接，每个负载端口用于连接负载，每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个通过开关矩阵连接；开关矩阵用于，断开或导通每个电源端口、每个负载端口和每个连接端口中的任意两个之间的连接；每个充电设备的至少一个功率分配单元包括第一功率分配单元，一个充电设备的第一功率分配单元的一个连接端口与另一个充电设备的第一功率分配单元的一个连接端口连接，以使一个充电设备的第一功率分配单元和另一个充电设备的第一功率分配单元之间进行功率传输。
31、在上述技术方案中，充电系统中的任一充电设备的第一功率分配单元能够通过设置的连接端口与其他充电设备的第一功率分配单元之间进行功率传输，以实现充电系统中的不同充电设备的功率模块之间的功率共享。进而在实际应用时，该任一充电设备的第一功率分配单元的连接端口可以将其他充电设备的第一功率分配单元输出的功率传输至负载端口，从而灵活调整负载端口的输出功率，以满足不同负载的充电需求功率。
32、此外，由于该任一充电设备的第一功率分配单元能够利用设置的连接端口灵活调整负载端口的输出功率，因此该任一充电设备中的功率模块可以按照小功率设计。这有利于降低充电设备的设计复杂度、降低充电设备的生产成本，且有利于减小充电设备的体积。
33、结合第五方面，在第五方面的某些实现方式中，功率模块包括交流转直流ac-dc转换装置、直流转直流dc-dc转换装置和直流母线；ac-dc转换装置通过直流母线与dc-dc转换装置的输入端连接，dc-dc转换装置的输出端与每个电源端口连接；ac-dc转换装置用于，将交流电转换为第一直流电后输出至直流母线；dc-dc转换装置用于，通过直流母线接收第一直流电，将第一直流电转换为第二直流电并输出至每个电源端口。
34、结合第五方面，在第五方面的某些实现方式中，充电系统还包括储能设备和光伏设备中的至少一个、以及多个功率共享母线；储能设备和光伏设备中的至少一个、以及每个充电设备的每个功率分配单元的一个连接端口通过一个功率共享母线连接；一个功率母线用于，汇集储能设备和光伏设备中的至少一个、以及每个充电设备的每个功率分配单元输出的直流电。
35、可以理解的是，由于充电系统中的每个充电设备的每个功率分配单元均通过功率共享母线与其他充电设备的功率分配单元连接，因此充电系统中的每个充电设备的每个功率分配单元均可以理解为第一功率分配单元。
36、在上述技术方案中，充电系统中的任一充电设备的任一功率分配单元的连接端口均可以通过功率共享母线获取其他充电设备的功率分配单元、以及储能设备和/或光伏设备输出的功率，并将获取的功率传输至该任一功率分配单元负载端口。这有利于提高该任一功率分配单元负载端口的输出功率，以满足不同负载的充电需求功率，也能够提高光伏、储能等绿色资源的利用率，为负载提供更为丰富的电能。
37、关于第二方面至第五方面未详尽的有益效果可以参见上述第一方面该的有益效果，此处不再赘述。
1.一种功率分配装置，其特征在于，应用于充电设备，所述充电设备包括功率模块；
2.根据权利要求1所述的功率分配装置，其特征在于，所述功率模块包括交流转直流ac-dc转换装置、直流转直流dc-dc转换装置和直流母线；
3.根据权利要求1或2所述的功率分配装置，其特征在于，所述功率分配装置还包括功率共享母线；
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率分配装置，其特征在于，所述至少一个功率分配单元还包括第二功率分配单元，
5.根据权利要求4所述的功率分配装置，其特征在于，所述第一功率分配单元的一个连接端口通过所述开关矩阵与所述第一功率分配单元的另一个连接端口连接；
6.根据权利要求1至5中任一项所述的功率分配装置，其特征在于，所述功率分配单元的开关矩阵包括第一开关单元和第二开关单元；
7.根据权利要求6所述的功率分配装置，其特征在于，所述功率分配单元的开关矩阵还包括第三开关单元；
8.一种充电设备，其特征在于，包括：功率模块和功率分配装置；
9.根据权利要求8所述的充电设备，其特征在于，所述功率模块包括交流转直流ac-dc转换装置、直流转直流dc-dc转换装置和直流母线；
10.一种储能设备，其特征在于，包括：电池包、直流转直流dc-dc转换装置和功率分配装置；
11.一种充电系统，其特征在于，包括：多个充电设备；
12.根据权利要求11所述的充电系统，其特征在于，所述功率模块包括交流转直流ac-dc转换装置、直流转直流dc-dc转换装置和直流母线；
13.根据权利要求11或12所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括储能设备和光伏设备中的至少一个、以及功率共享母线；
