CN113315213A - 一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车换电柜及电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车换电柜及电路，包括拓扑1、拓扑2和拓扑3，所述拓扑1主电路包括双向AC/DC电路、双向DC/DC电路及三相交流电路，所述拓扑2和拓扑3共用拓扑1的AC/DC电路和DC/DC电路，逆变电路将直流转为三相交流电后，取其中二项分别作为拓扑2和拓扑3的电源；所述三相交流电路断开时，将拓扑3电路中的电源变为储能系统，通过电路变换转为拓扑1和拓扑2供电。本发明将新能源汽车、手机充电宝、电单车及电动车等的电池集成于一体，可同时为新能源汽车充电，为共享充电宝充电和电单车电池进行充电和换电，有效的提升了城市土地和变电站电力配置资源的利用率。

Description

一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车换电柜及电路
技术领域
本发明涉及充电装置技术领域，尤其涉及一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车换电柜及电路。
背景技术
电单车换电是快递、外卖行业近年较为盛行的一种模式，其主要的设备为电单车换电柜。换电柜中往往含有几个到几十个的电单车电池，当用户电单车电池电量快用尽时，他们可以将低电量的电池放回换电柜中充电，再从换电柜中取出一个充好电的电池装到电单车上，使电单车继续行驶。
目前，换电柜通常只包含了为电单车进行换电的功能，一个换电柜的体积较大，且需要从安装地域原有的变电站中进行拉电，对于城市稀缺的土地资源和紧张的电力配置资源来说十分浪费；而且，各需要充电的交通工具、通讯工具在进行共享充电时，充电处较为分散，用户不能集中使用。
发明内容
为克服现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车换电柜及电路。
本发明通过以下技术措施实现的，包括拓扑1、拓扑2和拓扑3，所述拓扑1主电路包括双向AC/DC电路、双向DC/DC电路及三相交流电路，所述拓扑2和拓扑3共用拓扑1的AC/DC电路和DC/DC电路，逆变电路将直流转为三相交流电后，取其中二项分别作为拓扑2和拓扑3的电源；所述三相交流电路断开时，将拓扑3电路中的电源变为储能系统，通过电路变换转为拓扑1和拓扑2供电。
作为一种优选方式，电网三相电为拓扑1供电，三相电连接有一整流电路，所述整流电路包括三个电感元件及三组二极管，将三项交流电转变为直流脉冲后，整流电路后接D5C5～D8C8实现了对拓扑1或拓扑3充电。
作为一种优选方式，拓扑1电路结构与拓扑3电路结构并联，切断电网的三相交流电，拓扑1的负载或者拓扑3的负载连接M5D5C5～M8D8C8变压电路，变压电路与逆变电路连接，逆变电路的电路部分包括六个三极管与三个Cf电容构成的三相桥式电路，实现直流电到交流电的转变。。
作为一种优选方式，所述拓扑1结构电路为电动车直流快充模块，所述拓扑2结构电路为电动车交流慢充模块与手机共享充电模块，所述拓扑3结构电路为电单车充电模块。
作为一种优选方式，所述拓扑2交流电源中另取5V整流稳压电路，经变换后，为手机共享充电宝进行充电。
作为一种优选方式，包括换电柜本体，新能源汽车、手机充电宝、电动车以及电单车电池均集成于换电柜本体内。
作为一种优选方式，包括权利要求1-6任一项所述的可为新能源汽车和充电宝充电的电单车电路
本发明提供的一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车换电柜及电路，将新能源汽车、手机充电宝及电动车等的电池集成于电单车换电柜中，形成一个空间紧凑、功能多样的电单车换电柜结构，多合一电单车换电柜只需要从变电站拉1次动力电缆，提高了配电资源的利用率，降低了占地空间；
其次，电单车充电模块和电动车快充模块在充电时共用拓扑2的AC/DC电路和DC/DC电路，提升了电器元件的利用率，接通电网时，可将220V的交流电变换成电动车快充模块和电单车充电模块所需的直流电，也可将电动车电池和电单车电池的交流电逆变成220V的交流电；
在电网断电时，一方面可通过拓扑2结构电路将电动车电池和电单车电池逆变成220V的交流电，为电动车慢充模块和手机共享充电模块供电，同时，还可利用电动车电池为电单车电池充电，或利用电单车电池为电动车电池充电。
附图说明
图1为本发明实施例的整体示意图；
图2为本发明实施例的电路示意图；
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车换电柜及电路，参考图1至图2，包括拓扑1、拓扑2和拓扑3，所述拓扑1主电路包括双向AC/DC电路、双向DC/DC电路及三相交流电路，所述拓扑2和拓扑3共用拓扑1的AC/DC电路和DC/DC电路，逆变电路将直流转为三相交流电后，取其中二项分别作为拓扑2和拓扑3的电源；所述三相交流电路断开时，将拓扑3电路中的电源变为储能系统，通过电路变换转为拓扑1和拓扑2供电。
在一实施例中，如附图2种的A指向所示，拓扑2为主控模块，拓扑1和拓扑3为从控模块，电源自拓扑2流转至拓扑1和拓扑3并为其供电；在拓扑1中，电动车直流快充模块的主电路含有双向AC/DC电路和双向DC/DC电路，既可以将电网电能经过变换，转为为新能源电动汽车充电，又能将电动汽车电能逆变反馈回电网及手机共享充电宝；此外，该电路拓扑应与电动汽车BMS存在通讯功能，防止电池出现过充电和过放电情况；
在拓扑2中，电动车交流慢充模块+手机共享充电模块是从三相电中取其中一项，作为220V交流电源，通过车载充电机为电动汽车进行充电，该充电方式与国标要求的交流充电桩要求一致；
在拓扑3中，电单车充电模块为拓扑1的另一组负载，可将三相电网电能经过AC/DC电路和DC/DC电路变化为恒定48V电源为电单车铅酸电池充电；
在一实施例中，如附图2种的B指向所示，拓扑3将自身电源进行逆变为拓扑2和拓扑1供电，当三相电源断电时，换电柜中的电单车电池变成储能系统，通过电路变换，为手机共享充电宝和新能源汽车进行充电。
电网三相电为拓扑1供电，三相电连接有一整流电路，所述整流电路包括三个电感元件及三组二极管，将三项交流电转变为直流脉冲后，整流电路后接D5C5～D8C8实现了对拓扑1或拓扑3充电。电网三相电为电动汽车充电，即AC/DC过程，首先与三相电直接相连的是一个整流电路，由三个电感元件及三组二极管组成了整流电路，将三相交流电转变为直流脉冲，之后整流电路后外接一倍压电路，即D5C5～D8C8部分，最后通过直流快充模块实现了对拓扑1中的电动车充电或者对拓扑三的电单车充电。
拓扑1电路结构与拓扑3电路结构并联，切断电网的三相交流电，拓扑1的负载或者拓扑3的负载连接M5D5C5～M8D8C8变压电路，变压电路与逆变电路连接，逆变电路的电路部分包括六个三极管与三个Cf电容构成的三相桥式电路，实现直流电到交流电的转变。电网的三项交流电断电后，拓扑1的终端电池或者拓扑3的终端电池将自己的直流电转为交流电，并向拓扑2充电的过程。首先与拓扑1的负载或者拓扑3的负载，即电池连接的是一个直流变压电路，可以实现直流电压的有效变换，即M5D5C5～M8D8C8部分，然后与变压电路相连的是逆变电路，可以实现直流电到交流电的转变，逆变电路的电路部分是六个三极管与三个Cf电容组成了三相逆变电路，实现直流电到交流电的转变。如附图2所示，对拓扑2充电时，取其中一项电，对通过拓扑2中的整流电路实现充电宝充电，即拓扑1的负载或者拓扑3的负载为拓扑2充电的过程。
所述拓扑1结构电路为电动车直流快充模块，所述拓扑2结构电路为电动车交流慢充模块与手机共享充电模块，所述拓扑3结构电路为电单车充电模块。本发明电路具有电力双向传输功能，可将220V的交流电变换成电动车快充模块和电单车充电模块所需的直流电，也可将电动车电池和电单车电池的交流电逆变成220V的交流电；电单车充电模块和电动车快充模块在充电时共用拓扑2的AC/DC和DC/DC电路，实现整流与变频，在电网断电时，可将换电柜中的电单车电池变成储能系统，通过电路变换，为手机共享充电宝和新能源汽车进行充电，或将新能源汽车中的动力电池作为储能系统，为电单车电池和手机共享充电宝充电。
所述拓扑2交流电源中另取5V整流稳压电路，经变换后，为手机共享充电宝进行充电。该5V整流稳压电路是从拓扑2或拓扑3的交流电源中取220V，经变换后，对手机共享充电宝进行充电。
新能源汽车、手机充电宝、电动车以及电单车电池均集成于换电柜本体内，包括权利要求1-6任一项所述的可为新能源汽车和充电宝充电的电单车电路。本发明将新能源汽车、手机充电宝及电动车等的电池集成于电单车换电柜中，形成一个空间紧凑、功能多样的电单车换电柜结构，多合一电单车换电柜只需要从变电站拉1次动力电缆，提升了电器元件的利用率，降低了设备成本。
以上是对本发明一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车换电柜及电路进行的阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可为新能源汽车和充电宝充电的电单车电路，其特征在于，包括拓扑1、拓扑2和拓扑3，所述拓扑1主电路包括双向AC/DC电路、双向DC/DC电路及三相交流电路，所述拓扑2和拓扑3共用拓扑1的AC/DC电路和DC/DC电路，逆变电路将直流转为三相交流电后，取其中二项分别作为拓扑2和拓扑3的电源；所述三相交流电路断开时，将拓扑3电路中的电源变为储能系统，通过电路变换转为拓扑1和拓扑2供电。
2.根据权利要求1所述可为新能源汽车和充电宝充电的电单车电路，其特征在于，电网三相电为拓扑1供电，三相电连接有一整流电路，所述整流电路包括三个电感元件及三组二极管，将三项交流电转变为直流脉冲后，整流电路后接D5C5～D8C8实现了对拓扑1或拓扑3充电。
3.根据权利要求1所述可为新能源汽车和充电宝充电的电单车电路，其特征在于，拓扑1电路结构与拓扑3电路结构并联，切断电网的三相交流电，拓扑1的负载或者拓扑3的负载连接M5D5C5～M8D8C8变压电路，变压电路与逆变电路连接，逆变电路的电路部分包括六个三极管与三个Cf电容构成的三相桥式电路，实现直流电到交流电的转变。
4.根据权利要求1所述可为新能源汽车和充电宝充电的电单车电路，其特征在于，所述拓扑1结构电路为电动车直流快充模块，所述拓扑2结构电路为电动车交流慢充模块与手机共享充电模块，所述拓扑3结构电路为电单车充电模块。
5.根据权利要求1所述可为新能源汽车和充电宝充电的电单车电路，其特征在于，所述拓扑2交流电源中另取5V整流稳压电路，经变换后，为手机共享充电宝进行充电。
6.一种换电柜，其特征在于，包括换电柜本体，新能源汽车、手机充电宝、电动车以及电单车电池均集成于换电柜本体内。
7.根据权利要求6所述的换电柜，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的可为新能源汽车和充电宝充电的电单车电路。
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