CN208299522U - 一种电动车充电系统 - Google Patents

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张勇军
赵智渊
柴霖
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

本实用新型公开了一种电动车充电系统，属于充电设备领域，包括整流模块，所述整流模块包括相连接的多脉波整流变压器和整流桥，所述多脉波整流变压器与市电连接；以及至少一个充电模块，所述充电模块通过直流母线与整流模块连接，充电模块包括相连接的DC‑DC变换器和滤波电路，所述DC‑DC变换器与整流桥连接，所述滤波电路连接电动车，所述DC‑DC变换器为降压斩波电路；本实用新型不但能够解决传统直流充电桩存在的污染电网、浪费能源的问题，还具有输出电压调整范围大、功率高、功率曲线平稳的特点，能够适应更大电压范围的电动车。

Description

一种电动车充电系统
技术领域
本实用新型涉及充电设备领域，特别涉及一种电动车充电系统。
背景技术
传统直流充电桩是通过内部AC-DC模块，DC-DC模块将交流电转换成直流电，再给电动汽车的动力电池进行充电，其主要由三相整流电路、工频LC滤波电路、DC-DC变换器、输出滤波电路构成。工作时，首先由市电的10kV进线至配电房，通过配电房变压器将10kV输入转换成380V输出，三相整流电路再将三相380V交流电变换成高压脉动直流电，再由工频LC滤波电路滤除高频噪声，最后经DC-DC变换器和输出滤波电路后变换成平滑的低纹波直流电提供给负载(电动车的动力电池)，电路拓扑图如图1所示。
但是，传统直流充电桩的整流方式的大量运用会导致电网内部的谐波污染与无功功率的出现，不但损害电网，还造成能源的浪费。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种电动车充电系统，用于解决传统直流充电桩整流方式给电网内部带来的谐波污染以及浪费能源的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种电动车充电系统，包括整流模块，所述整流模块包括相连接的多脉波整流变压器和整流桥，所述多脉波整流变压器与市电连接；
至少一个充电模块，所述充电模块通过直流母线与整流模块连接，充电模块包括相连接的DC-DC变换器和滤波电路，所述DC-DC变换器与整流桥连接，所述滤波电路连接电动车。
优选的，所述多脉波整流变压器为24脉波整流变压器。
进一步的，所述24脉波整流变压器二次侧输出电压的相移角度分别为+22.5°、+7.5°、-7.5°、-22.5°。
优选的，所述充电模块为充电桩，充电桩包括充电枪，所述滤波电路通过所述充电枪与电动车连接。
进一步的，所述充电桩还包括人机界面和主控系统，所述主控系统与电动车、BMS(电池管理系统)、上位机信息传输、DC-DC变换器连接。
然而，随着电动汽车产业的不断发展推进，用户的充电体验要求越来越高，高功率的直流充电桩已成必然趋势，但是传统直流充电方案是利用单个15kW模块，通过多个模块不断叠加的模式来加大功率，这样就导致功率输出调整时功率曲线不平稳、模块的功率利用性不完全的情况、可靠性相对降低，并且电压调整范围局限，不能应对现有所有车辆(列如：充电桩电压范围750-250V之间，250V以下的车辆就无法在前者的充电桩上进行充电)。
为解决上述问题，本实用新型所述的DC-DC变换器为降压斩波电路(BuckChopper)。
进一步的，所述降压斩波电路为IGBT降压斩波电路。
优选的，所述滤波电路为LC滤波电路。
本实用新型的有益效果为：
1、通过多脉波技术来抑制输入电流某些特定次数谐波，能够减少谐波污染、提高功率因数，最终达到改善电能质量、减少能源浪费的目的；
2、多脉波整流变压器还具有更高的可靠性和经济性，能够节省传统技术中配电房的成本支出；
3、多脉波整流变压器与DC-DC变换器结合，还具有在不提高输出电流的情况下使输出功率能够更高，能够有效降低充电时间。
附图说明
图1为传统直流充电桩电路拓扑图；
图2为本实用新型原理示意图；
图3为整流模块电路示意图；
图4为充电模块电路示意图。
图中：1-整流模块、2-充电模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
实施例一：
如图2、图3所示，一种电动车充电系统，包括整流模块1，整流模块1包括相连接的多脉波整流变压器和整流桥，多脉波整流变压器与市电连接，通过多脉波技术来抑制输入电流某些特定次数谐波，来达到减少谐波污染，提高功率因数，最终改善电能质量的目的，在本实施例中，多脉波整流变压器为24脉波整流变压器，24脉波整流变压器二次侧输出电压的相移角度分别为+22.5°、+7.5°、-7.5°、-22.5°；
还包括至少一个充电模块2，充电模块2通过直流母线与整流模块1连接，充电模块2包括相连接的DC-DC变换器和滤波电路，DC-DC变换器与整流桥连接，滤波电路连接电动车；
在实施例中，充电模块2为充电桩，充电桩包括充电枪，滤波电路通过充电枪与电动车连接，充电桩还包括人机界面和主控系统，主控系统与电动车、BMS(电池管理系统)、上位机信息传输、DC-DC变换器连接。
如图2所示，工作时，10KV市电经过24脉波整流变压器和整流桥转变为高频脉动直流电，再经过直流母线进入充电桩，经DC-DC变换器转变为一定电压为电动车的动力电池充电，其中主控系统用于对电动车、充电桩输出电压进行控制，同时24脉波整流变压器还能够输出220V交流电，用于为主控系统供电。
实施例二：
其与实施例一的区别在于：DC-DC变换器为降压斩波电路(Buck Chopper)，降压斩波电路为IGBT降压斩波电路，滤波电路为LC滤波电路；IGBT降压斩波电路包括薄膜电容、IGBT开关管、整流二极管；IGBT降压斩波电路具有单模块的体积小，功率高，即能量密度较高的特点，目前已有300kW单功率模块，还具有功率曲线平稳，电压调整范围大，能覆盖所有电压范围的车辆；DC-DC变换器与滤波电路的电路示意图如图4所示。
通过IGBT降压斩波电路的设置，主控系统能够根据需要方便、灵活、平稳的在更大的电压范围内调整充电桩的输出电压，以满足更多类型的电动车。例如，通过调整24脉波整流变压器绕组，使24脉波整流变压器输出800V(国家标准规定的充电电压最大为750V)直流电和200V交流电，其中的800V直流电经过DC-DC变换器(即IGBT降压斩波电路)后通过充电枪能够与具有各种充电电压规格的电动车连接，而200V交流电则与主控系统连接，如图2所示。
未来，在实际应用中，当国家规定的充电电压上限超过750V时，通过调整24脉波整流变压器绕组，使本实用新型的24脉波整流变压器输出更高的直流电压，此时相比于传动技术，本实用新型还能够做到在不提升输出电流(即不加粗充电枪电缆)的情况下，提高DC-DC变换器输出功率，达到降低充电时间的效果。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动车充电系统，其特征在于：包括整流模块，所述整流模块包括相连接的多脉波整流变压器和整流桥，所述多脉波整流变压器与市电连接；
至少一个充电模块，所述充电模块通过直流母线与整流模块连接，充电模块包括相连接的DC-DC变换器和滤波电路，所述DC-DC变换器与整流桥连接，所述滤波电路连接电动车。
2.根据权利要求1所述的电动车充电系统，其特征在于：所述多脉波整流变压器为24脉波整流变压器。
3.根据权利要求2所述的电动车充电系统，其特征在于：所述24脉波整流变压器二次侧输出电压的相移角度分别为+22.5°、+7.5°、-7.5°、-22.5°。
4.根据权利要求1所述的电动车充电系统，其特征在于：所述充电模块为充电桩，充电桩包括充电枪，所述滤波电路通过所述充电枪与电动车连接。
5.根据权利要求4所述的电动车充电系统，其特征在于：所述充电桩还包括人机界面和主控系统，所述主控系统与电动车、BMS、上位机信息传输、DC-DC变换器连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电动车充电系统，其特征在于：所述DC-DC变换器为降压斩波电路。
7.根据权利要求6所述的电动车充电系统，其特征在于：所述降压斩波电路为IGBT降压斩波电路。
8.根据权利要求7所述的电动车充电系统，其特征在于：所述滤波电路为LC滤波电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109624743A (zh) * 2019-01-18 2019-04-16 上海蔚来汽车有限公司 充电转接器和充电系统
CN110417102A (zh) * 2018-04-27 2019-11-05 上海欣匀汽车服务有限公司 一种电动车充电系统
US11444546B2 (en) 2019-04-18 2022-09-13 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Power supply device, charging system and charge scheduling method
US11807116B2 (en) 2020-05-21 2023-11-07 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Charging system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110417102A (zh) * 2018-04-27 2019-11-05 上海欣匀汽车服务有限公司 一种电动车充电系统
CN109624743A (zh) * 2019-01-18 2019-04-16 上海蔚来汽车有限公司 充电转接器和充电系统
US11444546B2 (en) 2019-04-18 2022-09-13 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Power supply device, charging system and charge scheduling method
US11807116B2 (en) 2020-05-21 2023-11-07 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Charging system

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