CN106911135A - 一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统 - Google Patents

一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106911135A
CN106911135A CN201510973355.3A CN201510973355A CN106911135A CN 106911135 A CN106911135 A CN 106911135A CN 201510973355 A CN201510973355 A CN 201510973355A CN 106911135 A CN106911135 A CN 106911135A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
pulse
parallel
mixed connection
compensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510973355.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张建芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Zhongzheng Kechuang Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Zhongzheng Kechuang Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Zhongzheng Kechuang Technology Development Co Ltd filed Critical Tianjin Zhongzheng Kechuang Technology Development Co Ltd
Priority to CN201510973355.3A priority Critical patent/CN106911135A/zh
Publication of CN106911135A publication Critical patent/CN106911135A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • H02J7/022—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Abstract

本发明公开了一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统，其由两级子系统构成，前级子系统为多脉冲变压整流器，对市电进行变压整流输出高压直流作为母线，能够减小线上电流，降低线路损耗，且能有效降低输入电流谐波，提高输入功率因数，后级子系统为多个充电桩并联，利用高压直流输入实现充电逻辑及功能，由多个DC/DC模块串并联（混连）组成，串联模式能够有效降低DC/DC模块元器件的电压应力，并联模式能够有效降低DC/DC模块元器件的电流应力，因此能够提高模块可靠性，且当某一（几）个DC/DC模块故障时，该模块自动退出工作，却不影响整机正常工作。本发明优于单充电桩补偿，具有可靠性高、补偿效果好、效率高等优点。

Description

一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统
技术领域
本发明属于电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统。
背景技术
随着电动汽车的快速发展，作为电动汽车“加油站”的充电站的需求也越来越大。充电站通常由多个充电桩组成，而充电桩均属于电力电子设备，电力电子设备的非线性特性会产生许多频率是电源频率整数倍的电流分量，即谐波电流分量，从而污染交流电网并带来一系列危害，如产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及其他三相交流电网用电设备的效率；使变压器、电缆等设备过热，导致绝缘老化，寿命变短；除此之外，还会引起交流电网继电保护装置的误动作或产生电磁干扰影响其正常工作。因此，有效抑制谐波、提高电力电子设备的功率因数是交流电网用电设备的重要指标。
降低输入电流谐波、提高输入功率因数通常有两种方法：1、有源功率因数校正技术，通过电力电子器件搭建电路拓扑，采用相位跟踪技术使输入电流相位跟踪输入电压相位，从而实现相移角度为0，相移因子为1的目的，但是该种方法由于增加大量电力电子器件，降低了系统可靠性，此外，有源功率因数校正技术不能良好处理频率突变，三相电网不平衡等问题；2、无源功率因数校正技术。传统的三相不控整流技术谐波含量大、功率因数低不能达到良好的降低对电网污染的效果。
发明内容
针对以上现有存在的问题，本发明提供一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统，采用多脉冲变压整流器对多个充电桩进行集中补偿，系统整体性较高，相对于充电桩分散式布置、单一补偿具有更高的效率及更好的补偿效果，且采用多个DC/DC模块串并联（混连式）能够降低模块中元器件的电压应力及电流应力，有利于元器件选取，降低成本并提高模块可靠性，又由于采用混连式结构能够增加充电桩冗余性，当某一（几）个模块故障时，该故障模块自动退出工作且不影响整机工作，进而进一步提高模块可靠性。
本发明的技术方案在于：
本发明提供一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统，由多脉冲变压整流器和充电桩组成，所述充电桩主要采用多个DC/DC模块，所述多脉冲变压整流器包括所述多脉冲变压器与所述二极管不控整流桥，所述多脉冲变压器经多组所述二极管不控整流桥整流后输出高压直流作为母线，多个所述DC/DC模块并联后并联模块彼此串联形成充电模块，不同所述充电桩并接于高压直流母线正负端，可对多个所述充电桩进行集中无功补偿，相比所述充电桩单独补偿效果更好，效率更高，还可以降低后级单个所述充电桩体积。
进一步地，所述多脉冲变压器采用18脉波自耦变压器，所述18脉波自耦变压器输入为三相交流电压（市电）Va，Vb，Vc，经过变压器移相变压之后，输出两组6相辅助绕组电压Vaf，Vbf，Vcf、Val，Vbl，Vcl，输入电压Va，Vb，Vc经主桥整流，Vaf，Vbf，Vcf、Val，Vbl，Vcl经辅桥整流，三组整流桥输出端并联输出18脉波直流电。
进一步地，所述DC/DC模块并联，并联模块依次串联，DC/DC模块具有通用性。
进一步地，所述DC/DC模块为P沟道型绝缘栅型场效应管Q11、P沟道型绝缘栅型场效应管Q1N、空心电感线圈L1、空心电感线圈LN、电容C1、电容CN、二极管D1和二极管DN组成的Buck交联电路组。
本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具体的积极有益效果为：
1、本发明采用多脉冲变压整流器对多个充电桩进行集中补偿，系统整体性较高，相对于充电桩分散式布置、单一补偿具有更高的效率及更好的补偿效果。
2、本发明采用多个DC/DC模块串并联（混连式）能够降低模块中元器件的电压应力及电流应力，有利于元器件选取，降低成本并提高模块可靠性，又由于采用混连式结构能够增加充电桩冗余性，当某一（几）个模块故障时，该故障模块自动退出工作且不影响整机工作，进而进一步提高模块可靠性。
3、本发明使用简便，便于推广。
4、本发明结构简单，安全可靠，具有良好的市场前景。
5、本发明产品性能好，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明结构的整体结构立体图；
图2是图1中充电桩内部连线图；
图3是图1中脉波自耦变压整流器的内部连接图；
图4是图2中DC/DC模块内部连线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例：为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
如图1所示，本发明提供一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统，由多脉冲变压整流器和充电桩组成，充电桩主要采用多个DC/DC模块，多脉冲变压整流器包括多脉冲变压器与二极管不控整流桥，多脉冲变压器经多组二极管不控整流桥整流后输出高压直流作为母线，多个DC/DC模块并联后并联模块彼此串联形成充电模块，不同充电桩并接于高压直流母线正负端，可对多个充电桩进行集中无功补偿，相比充电桩单独补偿效果更好，效率更高，还可以降低后级单个所述充电桩体积。
本发明进一步设置为：多脉冲变压器采用18脉波自耦变压器， 18脉波自耦变压器输入为三相交流电压（市电）Va，Vb，Vc，经过变压器移相变压之后，输出两组6相辅助绕组电压Vaf，Vbf，Vcf、Val，Vbl，Vcl，输入电压Va，Vb，Vc经主桥整流，Vaf，Vbf，Vcf、Val，Vbl，Vcl经辅桥整流，三组整流桥输出端并联输出18脉波直流电。
本发明进一步设置为：DC/DC模块并联，并联模块依次串联，DC/DC模块具有通用性。
本发明进一步设置为：DC/DC模块为P沟道型绝缘栅型场效应管Q11、P沟道型绝缘栅型场效应管Q1N、空心电感线圈L1、空心电感线圈LN、电容C1、电容CN、二极管D1和二极管DN组成的Buck交联电路组。
通过采用上述技术方案，18脉波自耦变压整流器输出高压直流，同一时刻任一并联模块至少有一个DC/DC模块工作，当一个DC/DC模块故障时，不影响系统工作。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统，其特征在于：由多脉冲变压整流器和充电桩组成，所述充电桩主要采用多个DC/DC模块，所述多脉冲变压整流器包括所述多脉冲变压器与所述二极管不控整流桥，所述多脉冲变压器经多组所述二极管不控整流桥整流后输出高压直流作为母线，多个所述DC/DC模块并联后并联模块彼此串联形成充电模块，不同所述充电桩并接于高压直流母线正负端，可对多个所述充电桩进行集中无功补偿，相比所述充电桩单独补偿效果更好，效率更高，还可以降低后级单个所述充电桩体积。
2.根据权利要求1所述的一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统，其特征在于：所述多脉冲变压器采用18脉波自耦变压器，所述18脉波自耦变压器输入为三相交流电压（市电）Va，Vb，Vc，经过变压器移相变压之后，输出两组6相辅助绕组电压Vaf，Vbf，Vcf、Val，Vbl，Vcl，输入电压Va，Vb，Vc经主桥整流，Vaf，Vbf，Vcf、Val，Vbl，Vcl经辅桥整流，三组整流桥输出端并联输出18脉波直流电。
3.根据权利要求1所述的一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统，其特征在于：所述DC/DC模块并联，并联模块依次串联，DC/DC模块具有通用性。
4.根据权利要求3所述的一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统，其特征在于：所述DC/DC模块为P沟道型绝缘栅型场效应管Q11、P沟道型绝缘栅型场效应管Q1N、空心电感线圈L1、空心电感线圈LN、电容C1、电容CN、二极管D1和二极管DN组成的Buck交联电路组。
CN201510973355.3A 2015-12-23 2015-12-23 一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统 Pending CN106911135A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510973355.3A CN106911135A (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510973355.3A CN106911135A (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106911135A true CN106911135A (zh) 2017-06-30

Family

ID=59199656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510973355.3A Pending CN106911135A (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106911135A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108155655A (zh) * 2018-02-09 2018-06-12 广东天枢新能源科技有限公司 一种电动汽车充电站的无功补偿装置
CN108177551A (zh) * 2018-02-09 2018-06-19 江苏万帮德和新能源科技股份有限公司 一种一体化充电系统
CN110797882A (zh) * 2019-11-11 2020-02-14 阳光电源股份有限公司 一种直流充电站及其控制方法
CN111181388A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 哈尔滨工业大学 一种高变比大功率模块化dc-dc变换器
CN112821765A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司 一种多模块化电动汽车充电站电力变换的方法与系统
CN114337325A (zh) * 2022-03-17 2022-04-12 国网天津市电力公司电力科学研究院 一种基于多脉冲变流器的电动汽车充电桩整流电路

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108155655A (zh) * 2018-02-09 2018-06-12 广东天枢新能源科技有限公司 一种电动汽车充电站的无功补偿装置
CN108177551A (zh) * 2018-02-09 2018-06-19 江苏万帮德和新能源科技股份有限公司 一种一体化充电系统
CN110797882A (zh) * 2019-11-11 2020-02-14 阳光电源股份有限公司 一种直流充电站及其控制方法
CN112821765A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司 一种多模块化电动汽车充电站电力变换的方法与系统
CN111181388A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 哈尔滨工业大学 一种高变比大功率模块化dc-dc变换器
CN114337325A (zh) * 2022-03-17 2022-04-12 国网天津市电力公司电力科学研究院 一种基于多脉冲变流器的电动汽车充电桩整流电路
CN114337325B (zh) * 2022-03-17 2022-06-17 国网天津市电力公司电力科学研究院 一种基于多脉冲变流器的电动汽车充电桩整流电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11791632B2 (en) High-frequency uncontrolled rectifier-based DC transmission system for offshore wind farm
CN106911135A (zh) 一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统
CN112421670B (zh) 一种适用于远海风电送出的中频柔性直流输电系统及其控制方法
CN103607032B (zh) 可再生能源发电、输变电和电网接入一体化系统
CN103915856A (zh) 一种基站并网-充电光伏微逆变器系统及其控制方法
CN105811453A (zh) 一种分布式能源智能接入系统及其接入方法
Emhemed et al. The effectiveness of using IEC61660 for characterising short-circuit currents of future low voltage DC distribution networks
CN103078329B (zh) 海上风电场长距离220kV海缆送出无功补偿分析方法
CN104868485A (zh) 新能源电站动态无功补偿设备应用方法与装置
CN106451446A (zh) 基于柔性直流技术的城市电网分区互联装置的定容方法
CN102496950A (zh) 一种高压级联变频器功率单元并网回馈装置
CN208369215U (zh) 一种港口岸电系统
CN103812139B (zh) 基于单导线交直流混合技术的配电网系统
CN102882393B (zh) 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置
He et al. Study on the overvoltage and insulation coordination of flexible DC power distribution network
CN102664407A (zh) 新能源电场升压变压器设计方法与系统
CN115728579A (zh) 基于svg全桥模块的多拖多运行试验平台
CN112436739B (zh) 一种模块化组合式直流变压器及其控制方法
CN209658980U (zh) 一种充电桩的电源供电系统
CN114566978A (zh) 一种基于svg深井非煤矿电气化铁道供电系统及其使用方法
CN207074858U (zh) 一种无功补偿和谐波抑制双重功能的装置
CN102545223A (zh) 一种矿用高压动态滤波节电装置
Ling et al. Analysis of DC transmission line disconnection fault characteristics based on MMC-HVDC system under symmetrical monopole connection mode
CN205160073U (zh) 一种新型的电气化铁路电能质量治理系统
CN202931212U (zh) 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170630