CN206135503U - 一种非车载双向整流直流充电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非车载双向整流直流充电机，包括充电模块，所述充电模块包括依次连接的交流配电源单元、隔离变压器、滤波模块、升压电抗器和功率单元，所述功率单元外分别设置有与其连接的充电输出单元和储能电池组，所述充电模块外设置有用于控制充电模块运行的控制模块，所述控制模块分别连接交流配电源单元和功率单元。与现有技术相比，本实用新型提升了充电桩的使用率，通过储能回馈电网实现了对电网削峰平谷，提升了电能质量，节能效益明显。

Description

一种非车载双向整流直流充电机

技术领域

本实用新型涉及一种充电装置，特别是一种非车载双向整流直流充电机，属于电子电路领域。

背景技术

目前市场上大量使用的非车载电动汽车直流充电机，其核心部件采用单向整流模块，电能只从电网流向汽车电池，当没有电动汽车充电的时候，整个充电系统处于待机空耗状态，这不符合节能和效益，是一种资源的浪费。

如申请号为201310048799.7的一种在为电力供能车辆充电时使用的充电站。公开了在为电力供能车辆充电时使用的充电站和有关方法。一个示例性充电站(10)包括：壳体(12)，其限定内部(14)和构造成容许接近内部的开口(18)；门(20)，其构造成大致覆盖开口；以及铰链组件(22)，其构造成提供门相对于壳体在至少闭合位置、第一开启位置和第二开启位置之间的枢转移动。铰链组件包括基部部件(26)和托架(24)，托架（24）包括突出部件(28)。突出部件和基部部件构造成在门位于第一开启位置时容许从壳体移除门。突出部件和基部部件构造成在门位于第二开启位置时防止从壳体移除门。该充电桩并没有解决用电效率问题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种更加节能高效的非车载双向整流充电机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种非车载双向整流直流充电机，包括充电模块，所述充电模块包括依次连接的交流配电源单元、隔离变压器、滤波模块、升压电抗器和功率单元，所述功率单元外分别设置有与其连接的充电输出单元和储能电池组，所述充电模块外设置有用于控制充电模块运行的控制模块，所述控制模块分别连接交流配电源单元和功率单元。

作为更进一步的优选方案，所述控制模块和交流配电源单元之间设置有多功能表。

作为更进一步的优选方案，连接所述控制模块还设置有述工控触摸屏和刷卡付费单元。

作为更进一步的优选方案，所述功率单元与充电输出单元之间具有第一接触器，所述功率单元与储能电池组之间具有第二接触器。

作为更进一步的优选方案，所述控制模块分别与第一接触器和第二接触器连接。

作为更进一步的优选方案，所述控制模块和第一接触器之间具有用于紧急操作的急停按钮。

作为更进一步的优选方案，所述第一接触器和充电输出单元之间设有第一熔丝熔断器，所述第二接触器和储能电池组之间设有第二熔丝熔断器。

作为更进一步的优选方案，所述控制模块还连接充电输出单元。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的一种非车载双向整流直流充电机，能够解决一般的电动汽车非车载充电机只能单向充电，不能回馈电网的问题，以及解决无车充电时候充电机系统处于资源闲置浪费的问题，具体是将交流配电源单元的交流电转化成直流电输送给充电输出单元工外部车辆充电，另外在空暇时可以对储能电池组进行充电，方便将储能电池组内的直流电再次转化成交流电回馈到电网。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是充电模块的一路三相四线制电路图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。

如图1所示，本实用新型的一种非车载双向整流直流充电机，包括充电模块，所述充电模块包括依次连接的交流配电源单元、隔离变压器、滤波模块、升压电抗器和功率单元，交流配电源单元采用一路三相四线制交流输入，采用交流断路器作为输入操作机构；隔离变压器用于将电网和充电侧进行电气隔离并进行电压变换；滤波模块用于降低线路上的谐波和电磁骚扰，滤波模块由滤波电容和滤波电抗组成，具有降低交流测谐波和提高系统EMI的功能；升压电抗器用于升压电路的调压功能；功率单元为IGBT功率器件组成，采用三相全桥IGBT拓扑，具有将三相交流电转换成直流电给电池充电、也具有将电池的直流电转换成交流电回馈到电网的功能；

所述功率单元外分别设置有与其连接的充电输出单元和储能电池组，充电输出单元直接对车辆充电，一般为充电枪，所述充电模块外设置有用于控制充电模块运行的控制模块，所述控制模块分别连接交流配电源单元和功率单元；控制模块用于控制充电机的运行以及与车辆和后台通信；

一般的，会在充电模块外设置辅助电源模块和直流配电单元，辅助电源模块用于给控制模块以及其他器件供电，而直流配电单元用于直流输出控制和保护，采用直流断路接触器作为输出操作机构。

所述控制模块和交流配电源单元之间设置有多功能表，多功能表用于显示和提供充电机输入的电量。

连接所述控制模块还设置有述工控触摸屏和刷卡付费单元，工控触摸屏用于人机交互，便于用户操作使用；刷卡付费单元用于对充电电量的费用计算。

隔离变压器、滤波模块、升压电抗器和功率单元，这几个部件组合起来具备双向整流功能，能将电网的三相交流电转换成直流电给电池充电、也有将电池的直流电转换成交流电回馈到电网的功能。

控制模块能根据电网、储能电池组以及充电输出单元状态智能选择充电模式或者回馈电网模式，控制模块会自动选择在电网谷电时刻对储能电池组充电，在电网峰电时刻对电网回馈电能。峰电时刻是否开启回馈电网模式，取决于充电输出单元是否在对电动汽车充电。

所述功率单元与充电输出单元之间具有第一接触器，所述功率单元与储能电池组之间具有第二接触器；所述控制模块分别与第一接触器和第二接触器连接；所述控制模块和第一接触器之间具有用于紧急操作的急停按钮；所述第一接触器和充电输出单元之间设有第一熔丝熔断器，所述第二接触器和储能电池组之间设有第二熔丝熔断器；

急停按钮、第一接触器、第二接触器、第一熔丝熔断器和第二熔丝熔断器，以上部件的作用是控制充电回路闭合或分断以及保护充电机。

所述控制模块还连接充电输出单元。

充电机上还有防雷单元，用于保护充电机免受高瞬态过电压危害。

本实用新型既能将电网的交流转化成直流电给汽车电池或者储能电池组充电，也能将储能电池组的直流电转化成交流电并回馈到电网，系统中的各单元受控制模块的管理和控制，通过RS485通讯线将底层单元采集的信息及充电机信息传递至控制模块，控制模块通过CAN总线汽车电池BMS或储能电池组BMS通讯。通过协议转换器和后台连接通讯，或以太网或CAN2.0同管理系统通信；控制模块会根据工况智能选择直流充电模式或者回馈电网模式。

在直流充电模式下，三相交流电经过断路器连接到隔离变压器的一次侧，经过降压到二次侧连接到滤波模块输入端，滤波模块输出端连接升压电抗器、升压电抗器连接到功率单元，三相交流电经过功率单元转化成直流电，直流电经过第一接触器至第一熔断器或第二接触器至第二熔断器连接到充电枪或者储能电池组。在回馈电网模式下，储能电池组的直流电经过功率单元转化成三相交流电，再经过升压电抗器和滤波模块，到达变压器二次侧，再经过变压器一次侧回馈到电网，提升了充电桩的使用率，通过储能回馈电网实现了对电网削峰平谷，提升了电能质量，节能效益明显。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种非车载双向整流直流充电机，其特征在于：包括充电模块，所述充电模块包括依次连接的交流配电源单元、隔离变压器、滤波模块、升压电抗器和功率单元，所述功率单元外分别设置有与其连接的充电输出单元和储能电池组，所述充电模块外设置有用于控制充电模块运行的控制模块，所述控制模块分别连接交流配电源单元和功率单元。

2.根据权利要求1所述的一种非车载双向整流直流充电机，其特征在于：所述控制模块和交流配电源单元之间设置有多功能表。

3.根据权利要求1所述的一种非车载双向整流直流充电机，其特征在于：连接所述控制模块还设置有述工控触摸屏和刷卡付费单元。

4.根据权利要求2所述的一种非车载双向整流直流充电机，其特征在于：所述功率单元与充电输出单元之间具有第一接触器，所述功率单元与储能电池组之间具有第二接触器。

5.根据权利要求4所述的一种非车载双向整流直流充电机，其特征在于：所述控制模块分别与第一接触器和第二接触器连接。

6.根据权利要求5所述的一种非车载双向整流直流充电机，其特征在于：所述控制模块和第一接触器之间具有用于紧急操作的急停按钮。

7.根据权利要求6所述的一种非车载双向整流直流充电机，其特征在于：所述第一接触器和充电输出单元之间设有第一熔丝熔断器，所述第二接触器和储能电池组之间设有第二熔丝熔断器。

8.根据权利要求6所述的一种非车载双向整流直流充电机，其特征在于：所述控制模块还连接充电输出单元。