CN208971224U - 一种智能分配充电功率的充电桩 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能分配充电功率的充电桩，包括充电桩全桥充电电路和充电桩输出功率控制电路，所述充电桩全桥充电电路主要包括三相交流电、高频变压器和负载接口，且三相交流电并接全桥开关变换，所述高频变压器连接桥式整流电路，且桥式整流电路的输出端依次连接电感和吸收电容，所述充电桩输出功率控制电路主要包括电压反馈电路、电流反馈电路和检测电路，且检测电路的输出端均与电压反馈电路和电流反馈电路连接，所述检测电路连接PWM控制器，充电桩的智能分配充电功率功能一方面降低了多组充电桩同时运行时对电网性能的要求，另一方面也在电动车充电末端提供了对于电池的保护作用，提高了电动车的使用年限。

Description

一种智能分配充电功率的充电桩
技术领域
本实用新型涉及充电桩应用技术领域，特别涉及一种智能分配充电功率的充电桩。
背景技术
根据预测，到2050年，全球车辆排放的温室气体增长率将达到30％～50％。由此可见，传统交通工具数量的增长已成为全球能源危机和气候变暖等问题的重要因素。电动汽车以电池作为能源，具有节能、无污染、零排放等特点，逐渐成为世界上各个国家关注的焦点之一。
随着电动汽车的发展，充电桩的总功率消耗是巨大的，国内将建设更多的电动汽车充电桩，如此多的电动汽车充电站如果不进行统一的调度管理，大量的充电站随意工作将形成冲击性负荷，必然会对电网造成一定的影响，同时电动车充电过程中，其充电功率理论上应该是得变化的，如若一成不变的话必将对电池造成不可挽回的损坏。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能分配充电功率的充电桩，其时刻的充电消耗维持了整个电网的正常工作，同时保护了充电过程中的电池，提高了其使用寿命，这样可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种智能分配充电功率的充电桩，包括充电桩全桥充电电路和充电桩输出功率控制电路，所述充电桩全桥充电电路主要包括三相交流电、高频变压器和负载接口，且三相交流电并接全桥开关变换，所述高频变压器连接桥式整流电路，且桥式整流电路的输出端依次连接电感和吸收电容，所述充电桩输出功率控制电路主要包括电压反馈电路、电流反馈电路和检测电路，且检测电路的输出端均与电压反馈电路和电流反馈电路连接，所述检测电路连接PWM控制器，且PWM控制器还连接PI控制器一和PI控制器二，所述PI控制器一连接负反馈运算放大器一，且PI控制器二连接负反馈运算放大器二。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述全桥开关变换的左侧还并接有补偿电容。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述检测电路内部分为电流检测电路和电压检测电路。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述高频变压器的输入端连接全桥开关变换，且高频变压器的输出端连接桥式整流电路。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电压反馈电路的输出端与负反馈运算放大器一的一输入端连接起来。
采用上述技术方案，通过设置两组反馈电路对输出电流和电压进行实时的反馈，并运用负反馈运算放大器、PI控制器和PWM控制器独立的调控电流和电压值，能够智能调整整体电路的充电输出功率，另外，电动车的充电后期降低功率充电有利于保护其电池性能，在电动车充电的不同阶段予以不同的功率输出，这样就既能够维持了整个电网的正常工作，同时也保护了充电过程中的电池，提高了其使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型充电桩全桥充电电路结构示意图；
图2为本实用新型充电桩输出功率控制电路结构示意图。
图中，1-充电桩全桥充电电路；2-三相交流电；3-三相整流桥；4-补偿电容；5-全桥开关变换；6-高频变压器；7-桥式整流电路；8-电感；9-吸收电容；10-负载接口；11-负反馈运算放大器一；12-负反馈运算放大器二；13-电压反馈电路；14-PI控制器一；15-PI控制器二；16-电流反馈电路；17-PWM控制器；18-检测电路；19-充电桩输出功率控制电路。
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。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种智能分配充电功率的充电桩，包括充电桩全桥充电电路1和充电桩输出功率控制电路19，所述充电桩全桥充电电路1主要包括三相交流电2、高频变压器6和负载接口10，且三相交流电2并接全桥开关变换5，所述高频变压器6连接桥式整流电路7，且桥式整流电路7的输出端依次连接电感8和吸收电容9，所述充电桩输出功率控制电路19主要包括电压反馈电路13、电流反馈电路16和检测电路18，且检测电路18的输出端均与电压反馈电路13和电流反馈电路16连接，所述检测电路18连接PWM控制器17，且PWM控制器17还连接PI控制器一14和PI控制器二15，所述PI控制器一14连接负反馈运算放大器一11，且PI控制器二15连接负反馈运算放大器二12。
优选的是，所述全桥开关变换5的左侧还并接有补偿电容4；所述检测电路18内部分为电流检测电路和电压检测电路；所述高频变压器6的输入端连接全桥开关变换5，且高频变压器6的输出端连接桥式整流电路7；所述电压反馈电路13的输出端与负反馈运算放大器一11的一输入端连接起来。
本实用新型的工作原理：具体使用时，三相交流电2经过三相整流桥3转换为直流电平，通过全桥开关变换5，如IGBT或MOSFET进行开关变换变为可控的交流方波电压，补偿电容4其滤波作用，除去电压信号内部的尖锐部分，通过改变开关器件的PWM控制信号的脉宽，实现对开关器件通断时间的控制，从而控制输出交流方波电压的脉宽，达到控制输出电压的目的。脉冲电压通过高频变压器6实现电压的比例变换和隔离，最后通过桥式整流电路7的二次整流和电感8与吸收电容9组成的LC滤波变为稳定的直流电，最终实现可控直流输出用于电动车的充电工作；充电桩输出功率控制电路19中，电压和电流均作为外环进行控制。检测电路18中的电流检测电路和电压检测电路分别获取当前输出负载中的电压和电流值，电压设定值与电压反馈电路13从电压检测电路中得到的反馈值之间在负反馈运算放大器一11上比较输出既定想要的电压值，该电压值随后在PI控制器一14经调节后输出到PWM控制器17上，其进行脉冲宽度调制后参与电压的反馈控制；同理，电流设定值与电流反馈电路16从电流检测电路中得到的反馈值之间在负反馈运算放大器二12上比较输出既定想要的电流值，该电流值随后在PI控制器二15经调节后输出到PWM控制器17上，其进行脉冲宽度调制后参与电流的反馈控制，通过对输出电流和电压的调控，起到对整个输出功率的调整，另外，电动车的充电后期降低功率充电有利于保护其电池性能，在电动车充电的不同阶段予以不同的功率输出，充电桩这种智能分配充电功率的方式就既能够维持了整个电网的正常工作，同时也保护了充电过程中的电池，提高了其使用寿命。
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 (5)

1.一种智能分配充电功率的充电桩，包括充电桩全桥充电电路(1)和充电桩输出功率控制电路(19)，其特征在于：所述充电桩全桥充电电路(1)主要包括三相交流电(2)、高频变压器(6)和负载接口(10)，且三相交流电(2)并接全桥开关变换(5)，所述高频变压器(6)连接桥式整流电路(7)，且桥式整流电路(7)的输出端依次连接电感(8)和吸收电容(9)，所述充电桩输出功率控制电路(19)主要包括电压反馈电路(13)、电流反馈电路(16)和检测电路(18)，且检测电路(18)的输出端均与电压反馈电路(13)和电流反馈电路(16)连接，所述检测电路(18)连接PWM控制器(17)，且PWM控制器(17)还连接PI控制器一(14)和PI控制器二(15)，所述PI控制器一(14)连接负反馈运算放大器一(11)，且PI控制器二(15)连接负反馈运算放大器二(12)。
2.根据权利要求1所述的一种智能分配充电功率的充电桩，其特征在于：所述全桥开关变换(5)的左侧还并接有补偿电容(4)。
3.根据权利要求1所述的一种智能分配充电功率的充电桩，其特征在于：所述检测电路(18)内部分为电流检测电路和电压检测电路。
4.根据权利要求1所述的一种智能分配充电功率的充电桩，其特征在于：所述高频变压器(6)的输入端连接全桥开关变换(5)，且高频变压器(6)的输出端连接桥式整流电路(7)。
5.根据权利要求1所述的一种智能分配充电功率的充电桩，其特征在于：所述电压反馈电路(13)的输出端与负反馈运算放大器一(11)的一输入端连接起来。
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