CN106385093B - 一种应用于充电桩的辅助供电电路及电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种应用于充电桩的辅助供电电路，采用交直流冗余供电的方案，交流有电时，单独通过交流给整个充电桩控制系统供电，交流掉电时，会立刻切换到直流(利用母线电容存储的能量)给整个充电桩控制系统供电，并持续一段时间，再整个控制系统完全掉电。该电源方案交直流冗余供电，正常时直流取电不工作，同时能够兼容两种BMS电压等级，确切地解决产品实际应用中遇到一些问题。

Description

一种应用于充电桩的辅助供电电路及电源系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种大功率直流充电桩，用于给充电桩提供一种辅助供电的系统方案。
背景技术
近来，国家为了推动电动汽车充电设施的发展，制定了充电桩行业的新国标(2015)，也是为了统一接口和充电方法，便于行业的健康稳定发展。
目前，市面上的充电枪基本都是新国标的，基于安全的考虑，新国标的充电枪是带有电子锁的，电子锁的锁止信号是正脉冲，解锁信号是负脉冲。当电动汽车在充电时，电网突然掉电，辅助供电系统也会掉电，此时充电桩控制板无法发送充电枪电子锁的解锁信号，电动汽车就会一直与充电枪连接，无法开走。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供了一种应用于充电桩的辅助供电方案，采用交直流冗余供电的方案，交流有电时，单独通过交流给整个充电桩控制系统供电，交流掉电时，会立刻切换到直流(利用母线电容存储的能量)给整个充电桩控制系统供电，并持续一段时间，再整个控制系统完全掉电。
本发明提供一种用于充电桩的辅助供电电路，包括交流断路器，充电桩主功率模块，K1直流主接触器，第一微断和第二微断，K2常开辅助触点和K2常闭辅助触点，K1常闭辅助触点，K2功率切换继电器，电源板母板。
当交流得电时，K2功率切换继电器的线圈得电，K2常闭辅助触点断开，K2常开触点闭合，电源板母板从交流测取电。
当交流失电时，K2功率切换继电器的线圈失电，K2常闭触点闭合，K2常开触点断开，电源板母板从直流侧取电，消耗充电桩功率模块中母线电容存储的能量来进行控制单板系统供电的维持，并持续一段时间，直到母线电容存储的电能消耗完。
其中电源板母板包括交流输入和直流输入，交流输入通过第一微断和K2常开辅助触点以及K2功率切换继电器与交流断路器和充电桩主功率模块相连，电源板母板的直流输入通过K2常闭辅助触点，K1常闭辅助触点以及第二微断与充电桩主功率模块和K1直流主接触器连接。
其中当直流主接触器闭合时，整个辅助电源电路不能从直流侧取电。
还提供一种包括上述供电电路的充电桩辅助供电系统，在电网异常时可提供直流供电给充电桩，并发送负脉冲解锁充电桩的电子锁。
该电源方案交直流冗余供电，正常时直流取电不工作，同时能够兼容两种BMS电压等级，确切地解决产品实际应用中遇到一些问题。
本发明的辅助电源系统具备交直流冗余供电能力，能够有至少以下三种优势：
1)异常工况时，能够保证控制系统一段时间不掉电。
2)设备维护时，该辅助电源系统能够作为一种母线电容能量泄放的回路，保证维护人员人身安全。
3)兼容12V和24V两种BMS供电电源的输出，产品适应性和兼容性更强。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的系统电路图。
具体实施方式
本发明采用的是一种类似于双电源取电的方法，正常工况时，交流单独供电，电网异常掉电时，切换到直流单独供电。一方面，通过充电模块直流母线电容存储的能量来维持控制系统供电一段时间。另一方面，控制系统负载的功耗也作为母线电容能量泄放的一种通道，保证维护人员的人身安全。克服了现有市面上主流技术的一些实际应用的缺陷。
根据本发明的一个实施方式，一种应用于充电桩的辅助供电电路，包括：
交流断路器1，充电桩主功率模块2，K1直流主接触器3，第一微断4和第二微断6，K2常开辅助触点5和常闭辅助触点8，K1常闭辅助触点7，K2功率切换继电器9，48V和24V电源板母板10，24V电源板11，12V电源板12。
其中电源板母板的交流输入通过微断4和K2常开辅助触点5以及K2功率切换继电器9与交流断路器和充电桩主功率模块相连，电源板母板的直流输入通过常闭辅助触点8，K1常闭辅助触点7以及微断6与充电桩主功率模块和K1直流主接触器3连接。
交直流取电互锁逻辑电路：电路中包括直流取电空开，功率切换继电器，宽范围输入且二路输出电源板母板，单刀双执开关，12V电源板，24V电源板等。
充电机：包括直流充电模块，交流输入断路器，直流输出接触器等。
当交流得电时，功率切换继电器的线圈得电，其常闭触点断开，常开触点闭合，因此电源板母板从交流测取电，正常工作时不从直流取电，也降低一部分的系统损耗。
当交流失电时，功率切换继电器的线圈失电，其常闭触点闭合，常开触点断开，因此电源板母板从直流侧取电，消耗充电桩功率模块母线电容存储的能量来进行控制单板系统供电的维持，并持续一段时间，直到母线电容存储的电能消耗完。
正常时，交流断路器1闭合，功率切换继电器9得电，其常闭触点8断开，常开触点5闭合，此时电源板母板10从交流取电，提供系统辅助供电电源。
电网异常掉电或者维护时断开交流断路器1，功率切换继电器9的线圈失电，其常闭触点8闭合，常开触点5断开，此时电源板从直流取电，利用直流母线电容存储的电能来提供系统辅助供电电源的电源，维持一段时间直至消耗完电容存储的能量。此时，控制系统能够发送负脉冲解锁电子锁。
为了防止K1直流主接触器3出现粘着乃至损坏的情况，系统电源板一直使用电动汽车的电池来维持供电，在直流取电回路增加K1直流主接触器3的K1常闭辅助触点7，当K1直流主接触器闭合时，整个辅助电源系统不能从直流侧取电。
上述实施方式仅是示例性的示出本发明，并不企图限制本发明。另外对于没有详细描述的步骤属于本领域技术人员熟知的技术内容。对于涵盖在本发明构思内的相应的变换和更改均在本发明范围内。

Claims (3)

1.一种用于充电桩的辅助供电电路，包括交流断路器，充电桩主功率模块，K1直流主接触器，第一微断和第二微断，K2常开辅助触点和K2常闭辅助触点，K1常闭辅助触点，K2功率切换继电器，电源板母板，
当交流得电时，K2功率切换继电器的线圈得电，K2常闭辅助触点断开，K2常开触点闭合，电源板母板从交流测取电，
当交流失电时，K2功率切换继电器的线圈失电，K2常闭触点闭合，K2常开触点断开，电源板母板从直流侧取电，消耗充电桩功率模块中母线电容存储的能量来进行控制单板系统供电的维持，并持续一段时间，直到母线电容存储的电能消耗完，
其中电源板母板包括交流输入和直流输入，交流输入通过第一微断和K2常开辅助触点以及K2功率切换继电器与交流断路器和充电桩主功率模块相连，电源板母板的直流输入通过K2常闭辅助触点，K1常闭辅助触点以及第二微断与充电桩主功率模块和K1直流主接触器连接；
为了防止K1直流主接触器出现粘着乃至损坏的情况，系统电源板一直使用电动汽车的电池来维持供电，在直流取电回路增加K1直流主接触器的K1常闭辅助触点，当K1直流主接触器闭合时，整个辅助电源系统不能从直流侧取电。
2.根据权利要求1所述的供电电路，其中电源板母板为48V和24V电源板母板，连接有24V电源板和12V电源板。
3.一种包括权利要求1所述的供电电路的充电桩辅助供电系统，在电网异常时可提供直流供电给充电桩，并发送负脉冲解锁充电桩中的电子锁。
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