CN208401605U - 直流充电柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及充电柜领域,具体涉及一种直流充电柜。本实用新型通过变压器连接外部电源实现电网和用户侧的隔离,同时采用非隔离DC/DC变换器代替隔离DC/DC变换器,多个非隔离DC/DC变换器的输出经过功率组合单元的调配,输出到对应的终端。本实用新型由于采用了非隔离DC/DC变换器,使得充电柜的整体拓扑结构简单,成本低,方便后期进行扩展,同时通过功率组合单元对输出功率进行分配,充电柜的输出电压范围宽,可以实现多级输出,具备功率自动分配的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电柜领域,具体涉及一种直流充电柜。
背景技术
随着新能源产业的快速发展,电动汽车越来越受到人们的欢迎,作为电动汽车的配套设施,充电桩产业也在快速发展。由于在我国的供电系统中,给低压用户供电时,一般采取三相四线制,中性点接地,因此为了保证人员的安全,在当前的充电桩的拓扑结构中,通常采用的结构为前级三相有源PFC整流模块,然后通过DC/DC变换实现给电池充电的目的,在DC/DC的变换中通过高频变压器实现前后级的隔离,而大功率高频变压器设计难度大,成本高,最终导致充电模块整体拓扑电路复杂,使充电柜不易于扩展导致不能对输出功率进行合理的调配。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种直流充电柜,用以解决现有充电柜电路结构复杂、不易于扩展的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种直流充电柜,包括柜体,所述柜体中设置有至少一个整流装置,每个所述整流装置连接有至少两个DC/DC变换器,所述DC/DC变换器连接功率组合单元,所述功率组合单元连接有至少一个充电接口,还包括变压器,所述变压器的一次侧用于连接电源,所述变压器的二次侧连接所述各个整流装置;所述DC/DC变换器为非隔离DC/DC变换器。
进一步的,所述变压器通过断路器连接所述整流装置。
进一步的,所述整流装置为PFC整流模块。
进一步的,还设置有控制器,所述控制器通过总线通讯连接所述整流装置、非隔离DC/DC变换器、充电接口和功率组合单元。
本实用新型的有益效果是:通过变压器连接外部电源实现电网和用户侧的隔离,同时采用非隔离DC/DC变换器代替隔离DC/DC变换器,多个非隔离DC/DC变换器的输出经过功率组合单元的调配,输出到对应的终端。
本实用新型由于采用了非隔离DC/DC变换器,使得充电柜的整体拓扑结构简单,成本低,方便后期进行扩展,同时通过功率组合单元对输出功率进行分配,充电柜的输出电压范围宽,可以实现多级输出,具备功率自动分配的功能。
附图说明
图1是本实用新型充电柜的电路连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
本实用新型提供了直流充电柜,整体拓扑实现简单,成本低,扩展方便,输出电压范围宽,该充电桩适合于场站式集中充电的场所,下面以一种基于10kV变压器隔离的充电桩拓扑电路来说明本实用新型采用的技术方案。
本实施方案中充电桩采用集装箱式集中供电,功率单元集中在主柜体,然后终端控制器向主柜体请求功率,主柜体根据不同终端的请求智能调配功率。该拓扑基于10kV降压变压器进行高压电网与用户侧的隔离,变压器初级为10kV,次级采用无中性点引出结构,变压器作为充电桩本身设计的一部分。
次级根据设计需要,通过一个或多个断路器与一个或多个三相有源PFC整流模块相连,实现交流直流的变换。单个PFC模块的直流侧与多个非隔离式的DC/DC相连,实现多级输出,即输出电压范围可调节的直流电压。
将所有DC/DC模块的输出端连接到功率组合单元,该单元主要根据实际需求实现功率的组合。通过电缆将功率组合单元的输出端连接至操作终端,例如充电枪。
上述拓扑电路实现简单,整个功率柜的输出容量可以实现多级输出,且整个充电桩系统具备功率自动分配的功能。
如图1所示的连接示意图,本实施方式中充电柜主要包括10kV降压隔离变压器、三相有源PFC整流模块、非隔离DC/DC调压装置、功率组合单元、主柜控制和显示单元,以及充电终端。三相电源首先接入变压器一次侧,变压器二次侧通过n个断路器分别连接有PFC整流模块;每个整流模块连接m(m≥2)个非隔离DC/DC变换器,n×m个非隔离DC/DC变换器连接功率组合单元,功率组合单元根据控制指令对功率输出进行调节,将对应大小的功率输出到对应的终端(例如充电枪)。整流模块的数量可以根据需求进行增减,每个整流模块连接的变换器数量也可以根据实际进行调整。
1.隔离变压器上电后,通过断路器1给1号PFC模块上电,辅助电源供电,主控显示屏显示当前的柜体状态,然后相继将所有的断路器闭合进行送电。
2.待终端的充电枪插上车辆后,开始充电,从桩通过CAN总线向主桩请求功率,主控检测到从桩的启动命令后,首先启动一组或多组PFC可控整流单元。
3.PFC单元启动完成后,主控根据从桩的需要动态的调整功率组合单元的组合结构。
4.主控根据终端的功率要求将对应的多个DC/DC分配为一组,功率平均分配给组内的各个DC/DC,DC/DC模块开始输出。
该充电柜的进线为10kV,10kV直接连接在变压器的初级,变压器的次级中性点不接地。变压器的次级通过断路器连接三相有源PFC整流单元,其中一个断路器和一路三相有源PFC整流单元是一组,可根据设计需求,从变压器的次级引出多组整流单元。
一组PFC整流单元连接多个非隔离的DC/DC模块,方便进行分组控制。所有的DC/DC模块的输出全部连接在功率组合单元上,功率组合单元的功能主要是对DC/DC模块的输出进行组合,功率组合单元的出线直接输出到终端上。
该直流充电柜配备多个直流输出终端,直流终端通过CAN总线和主控制器进行通信。PFC整流单元和DC/DC模块通过CAN总线与主控相连,主控系统对功率进行统一分配。主控对所有DC/DC模块动态分组,没有输出的DC/DC的模块不具备组属性,所有输出在同一终端上的DC/DC模块分配为一组。
以上给出了本实用新型涉及的具体实施方式,但本实用新型不局限于所描述的实施方式,例如改变变压器的电压等级或者对变压器具体型号的选取,或者对整流模块或者DC/DC变换器数量的改变,这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的,这种技术方案仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种直流充电柜,包括柜体,所述柜体中设置有至少一个整流装置,每个所述整流装置连接有至少两个DC/DC变换器,所述DC/DC变换器连接功率组合单元,所述功率组合单元连接有至少一个充电接口,其特征在于:还包括变压器,所述变压器的一次侧用于连接电源,所述变压器的二次侧连接所述各个整流装置;所述DC/DC变换器为非隔离DC/DC变换器。
2.根据权利要求1所述的一种直流充电柜,其特征在于:所述变压器通过断路器连接所述整流装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种直流充电柜,其特征在于:所述整流装置为PFC整流模块。
4.根据权利要求3所述的一种直流充电柜,其特征在于:还设置有控制器,所述控制器通过总线通讯连接所述整流装置、非隔离DC/DC变换器、充电接口和功率组合单元。
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CN201820966921.7U CN208401605U (zh) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 直流充电柜 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108767953A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-06 | 河南森源电气股份有限公司 | 一种直流充电柜 |
CN110474527A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-19 | 海信(山东)空调有限公司 | 三相电功率因素矫正的变频装置及其控制方法、空调器 |
WO2022000340A1 (zh) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种电源供电系统和ict设备 |
EP3989389A1 (en) * | 2020-10-21 | 2022-04-27 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Charging pile and charging unit thereof |
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2018
- 2018-06-21 CN CN201820966921.7U patent/CN208401605U/zh active Active
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