CN206628868U - 一种支持交流与光伏输入的充电机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种支持交流与光伏输入的充电机系统，包括EMC/EMI模块、输入整流模块、输入电压电流检测模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出整流模块、输出电压电流检测模块、输出反接保护模块以及控制单元；本实用新型满足交流与光伏通用输入，系统自动识别交流与光伏输入，实现对多种负载电池充电功能，本实用新型电路硬件拓扑结构简洁，可靠性高，成本低，自损耗低，可适用于多种工况。

Description

一种支持交流与光伏输入的充电机系统

技术领域

本实用新型属于电气系统技术领域，涉及一种充电机系统，具体是一种支持交流与光伏输入的充电机系统。

背景技术

随着新能源技术的广泛应用，对传统形式的充电机带来了冲击，传统技术的充电机急需升级改造。传统只支持单一的输入源，或者结构复杂的多种源输入的充电机已经满足不了市场需求。随着技术的革新，推出结构简单，可靠性高的支持多种源输入的新型充电机将给新能源充电行业带来新风向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可靠性高、支持交流与光伏输入的充电机系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种支持交流与光伏输入的充电机系统，包括EMC/EMI模块、输入整流模块、输入电压电流检测模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出整流模块、输出电压电流检测模块、输出反接保护模块以及控制单元；

所述EMC/EMI模块的输入端分别连接到交流电源和光伏电源，所述EMC/EMI模块的输出端依次串联输入整流模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出整流模块以及输出反接保护模块，所述输出反接保护模块的输出端连接负载电池，所述输入整流模块连接输入电压电流检测模块，所述输出整流模块连接输出电压电流检测模块；

所述输入电压电流检测模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出电压电流检测模块以及输出反接保护模块均与控制单元通信连接。

进一步地，所述控制单元包括中央处理器以及与中央处理器通信连接的通讯模块、机器唤醒模块以及光伏伺服信号接口。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的充电机系统，满足交流与光伏通用输入，系统自动识别交流与光伏输入，实现对多种负载电池充电功能，本实用新型电路硬件拓扑结构简洁，可靠性高，成本低，自损耗低，可适用于多种工况。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型的系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种支持交流与光伏输入的充电机系统，包括EMC/EMI模块、输入整流模块、输入电压电流检测模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出整流模块、输出电压电流检测模块、输出反接保护模块以及控制单元。

EMC/EMI模块的输入端分别连接到交流电源和光伏电源，EMC/EMI模块的输出端依次串联输入整流模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出整流模块以及输出反接保护模块，输出反接保护模块的输出端连接负载电池，输入整流模块连接输入电压电流检测模块，输出整流模块连接输出电压电流检测模块。

输入电压电流检测模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出电压电流检测模块以及输出反接保护模块均与控制单元通信连接。

EMC/EMI模块，分别接收交流电源的交流信号和光伏电源的光伏信号，交流信号和光伏信号在同一输入端子上实现完全互用，不需要作任何改变或者适配处理，输入信号的特性甄别完全依靠控制单元识别。

输入整流模块，采用全桥整流器，一方面实现交流信号的整流功能，将交流信号转换为脉动直流信号，另一方面实现光伏信号的极性自动识别功能。

输入电压电流检测模块，实时检测经过整流后输入信号的电压、电流特征，输出对应的信号特征到控制单元，作为控制单元判别的标识，若该信号具备交流整流后的脉动和相性特征，则输入信号为交流信号，若该信号具备光伏电源特征，则输入信号为光伏信号。

升降压变换模块，采用升降压变换器，当输入信号是交流信号时，升降压变换模块通过功率因数变换模式对接收到的脉动直流信号进行升降压变换，输出额定恒定的直流信号，并且跟踪输入电压实现高功率因数矫正；当输入信号为光伏信号时，升降压变换模块通过光伏直流变换模式对接收到的光伏信号进行最大功率变换，输出额定恒定的直流信号。

全桥隔离变换器，接收升降压变换模块输出的额定恒定直流信号，隔离变换后，输出高频交流信号，用于实现交流电源或者光伏电源与负载电池之间的安全隔离，同时也作为充电机系统异常故障保护的一个重要极点。

输出整流模块，采用全桥整流器，将经过隔离变换后的高频交流信号整流成负载所需的稳定的直流信号。

输出电压电流检测模块，实时检测整流后直流信号的电压、电流，输出到控制单元，作为控制单元判别充电机性能功能正常与否的标识。

输出反接保护模块，采用反接保护电路，通过输出继电器连接负载电池，该电路的信号送到控制单元后根据预置状态比较，如果信号正常则起动输出继电器实现为负载电池正常的充电。

控制单元包括通讯模块、机器唤醒模块、光伏伺服信号接口以及中央处理器。

通讯模块，连接中央处理器，是实现人机状态交互的主要接口，用于实现特别需求的控制极点。

机器唤醒模块，连接中央处理器，作为充电机系统从工作变为待机或者从待机变为工作的重要接口，可以实现超低的静态损耗和不同策略的唤醒手段，包括远程、硬线、通讯等唤醒手段。

光伏伺服信号接口，连接中央处理器，用于对有伺服控制电机的光伏电池阵列实现太阳仰角跟踪的信号输出，实现最大光照利用。

中央处理器，通信连接输入电压电流检测模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出电压电流检测模块以及输出反接保护模块，是充电机系统实现所有功能的核心，中央处理器是一个功能强大的DSP系统，不仅实现各种功能，还有自侦测诊断功能。

本发明工作过程：当输入信号为交流信号时，交流电源输出85-265V的交流信号，经过输入整流模块整流变换为脉动直流信号，中央处理器接收输入电压电流检测模块采集的信号特征，判断为交流输入，升降压变换模块选择功率因数矫正模式将脉动直流信号变换到200-400V的额定恒定直流信号，并且跟踪输入电压实现高功率因数矫正。

当输入信号为光伏信号时，光伏电源输出24-360V的光伏信号，经过输入整流模块实现光伏信号的极性自动识别，中央处理器接收输入电压电流检测模块采集的信号特征，判断为光伏输入，升降压变换模块选择光伏直流变换模式将光伏信号变换到200-400V的额定恒定直流信号，并且跟踪输入电压和输入电流实现MPPT搜索。

200-400V的额定恒定直流信号作为全桥隔离变换器的输入源，当这额定电压状态在中央处理器正常设定范围内时，全桥隔离变换器开始正常工作，输出整流模块将经过全桥隔离变换器隔离变换后的高频交流信号整流为负载电池所需的稳定直流信号，中央处理器接收输出电压电流检测模块和输出反接保护模块的电路信号，判断充电机性能是否正常，若正常则启动输出继电器为负载电池充电。

本实用新型提供的充电机系统，满足交流与光伏通用输入，系统自动识别交流与光伏输入，实现对多种负载电池充电功能，本实用新型电路硬件拓扑结构简洁，可靠性高，成本低，自损耗低，可适用于多种工况。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种支持交流与光伏输入的充电机系统，其特征在于：包括EMC/EMI模块、输入整流模块、输入电压电流检测模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出整流模块、输出电压电流检测模块、输出反接保护模块以及控制单元；

所述EMC/EMI模块的输入端分别连接到交流电源和光伏电源，所述EMC/EMI模块的输出端依次串联输入整流模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出整流模块以及输出反接保护模块，所述输出反接保护模块的输出端连接负载电池，所述输入整流模块连接输入电压电流检测模块，所述输出整流模块连接输出电压电流检测模块；

所述输入电压电流检测模块、升降压变换模块、全桥隔离变换器、输出电压电流检测模块以及输出反接保护模块均与控制单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种支持交流与光伏输入的充电机系统，其特征在于：所述控制单元包括中央处理器以及与中央处理器通信连接的通讯模块、机器唤醒模块以及光伏伺服信号接口。