CN212289558U - 一种电动自行车的快速换电柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动自行车的快速换电柜，涉及换电柜领域，包括换电柜本体，换电柜本体内设有不少于一个的PFC模块、不少于一个的直流调压模块和高压直流母线；PFC模块和直流调压模块通过高压直流母线串并联连接。本实用新型提供不少于一个的PFC模块和不少于一个的直流调压模块，两者通过高压直流母线串并联连接，实现分层电路管理，减少事故发生率，PFC模块用于对交流供电的整流，输出供电动自行车快速充电的直流，直流调压模块用于调节换电柜的输出，满足电动自行车电池不同电量情况下的充电电压要求，根据控制器对直流输出母线输出的电压进行调整，可以适应不同电压需求的电动自行车，设置的热插拔起到检验电路连通情况，防止危险发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及换电柜领域，尤其涉及一种电动自行车的快速换电柜。
背景技术
在电动自行车的推广过程中，大众普遍担心的问题之一就是充电问题，电动自行车和续航里程和电池的容量相关，而电池的能量要靠充电机的持续充电完成，对于一般充电，其充电时间需要5-10个小时，这个时间长度极大的限制了电动自行车的使用便捷性。现有的电动自行车充电装置一般通过串联的PFC模块和直流调压模块实现，线路中发生意外断路等情况后，导致整条充电线路报废，且线路繁杂，可能很难检测出具体哪里出现问题，给充电工作带来不便。
因此，针对上述的缺点，需要开发一种可以解决问题的电动自行车的快速换电柜。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电动自行车的快速换电柜。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种电动自行车的快速换电柜，包括换电柜本体，所述换电柜本体内设有不少于一个的PFC模块、不少于一个的直流调压模块和高压直流母线；PFC模块和直流调压模块通过高压直流母线串并联连接。
采用分层架构设计，PFC模块用于对交流供电的整流，提供电动自行车快速充电需要的直流供电平台，直流调压模块用于调节换电柜电压的输出，满足电动自行车电池不同电量情况下的充电电压要求，PFC模块的输出直流母线连接直流调压模块，多个独立的或单个的PFC模块输出汇流于高压输出直流母线，高压直流母线又可以作为直流调压模块的输入端，使电能通过直流调压模块的调整输出适宜电动自行车充电的电压，然后充电汽车的充电线接到直流输出母线上的充电口，实现对电动自行车进行充电，可以根据控制器对直流输出母线输出的电压进行调整，适应不同电压需求的电动自行车。由于高压直流母线的连接作用，当设置多个PFC模块时，其中一个PFC模块即使损坏，可以通过其他线路的PFC模块实现充电作用。
进一步的，还包括输电线路，输电线路包括交流母线和配有若干电池充电口的直流输出母线。
进一步的，还包括控制直流调压模块输出电流电压的控制器，控制器包括控制芯片和与外界控制板通信的通信芯片。
进一步的，每个所述PFC模块的输入端与输电线路的交流母线电连接，输出端与高压直流母线电连接；每个所述直流调压模块的输入端与高压直流母线电连接，输出端与输电线路的直流输出母线电连接。
进一步的，所述PFC模块的控制端、直流调压模块的控制端、输电线路的控制端分别与控制芯片上对应的控制端口通信连接。
进一步的，所述PFC模块为三相整流电路或三个单相BOOST型PFC整流电路；所述直流调压模块采用半桥整流电路。
进一步的，还设有光耦隔离电路，所述输电线路的直流输出母线的控制端和直流调压模块的控制端分别通过光耦隔离电路与控制器连接。
进一步的，还包括与所述直流调压模块数量对应的热插拔，热插拔与直流调压模块连接。
与现有技术相比，本实用新型提供不少于一个的PFC模块和不少于一个的直流调压模块，两者通过高压直流母线串并联连接，实现分层电路管理，减少事故发生率，在任何时候都能提供充电需求，PFC模块用于对交流供电的整流，输出供电动自行车快速充电的直流，直流调压模块用于调节换电柜的输出，满足电动自行车电池不同电量情况下的充电电压要求，根据控制器对直流输出母线输出的电压进行调整，可以适应不同电压需求的电动自行车，设置的热插拔起到检验电路连通情况，防止危险发生。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的电路原理图。
图2为本实用新型实施例2的电路原理图。
图3为本实用新型实施例3的电路原理图。
图4为本实用新型换电柜实施例的构架示意图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1，本实用新型提供一种电动自行车的快速换电柜,参考图1和4，包括换电柜本体，采用分层架构设计，减少事故发生率，在任何时候都能提供充电需求，换电柜本体内部配有多个独立的PFC模块、多个独立的直流调压模块和高压直流母线，PFC模块和直流调压模块通过高压直流母线串并联连接。每个直流调压模块配有对应的热插拔，热插拔可以联合工作，具有均压和均流的作用。
输电线路包括交流母线和直流输出母线，直流输出母线上配有若干用于与电动自行车电池充电端子连接的充电口。每个PFC模块的输入端与交流母线电连，输出端与高压直流母线电连；每个直流调压模块的输入端与高压直流母线电连，输出端与直流输出母线电连。高压直流母线由PFC模块的输出直流母线经采用铜排的方式组成，并且PFC模块和直流调压电路通过软铜线连接至高压直流母线。PFC模块的输出直流母线用于连接PFC模块和直流调压模块的工作，多个独立的PFC模块输出汇流于高压直流母线，高压直流母线又可以作为直流调压模块的输入端，使电能通过直流调压模块的调整输出适宜电动自行车充电的电压电流。然后充电汽车的充电线接到直流输出母线上的充电口，即可对电动自行车进行充电。也可以根据控制器对直流输出母线输出的电压进行调整，适应不同电压需求的电动自行车。由于高压直流母线串并联连接，即使其中任一或多个PFC模块或直流调压模块损坏，也可以提供多个充电口进行充电。
PFC模块为三相整流电路或采用三个单相BOOST型PFC整流电路，本实施例中PFC模块采用三相整流电路，实现三路输入交流输入的整体整流和功率因数校正，PFC模块的控制芯片采用FREESCALE的DSP，型号为56F8037，PFC模块用于对交流供电的整流，输出电动自行车快速充电需要的直流供电平台，并且PFC模块具有功率因数校正的功能，可以实现整流变换的功率因数校正。
直流调压模块采用半桥整流电路，用于调整调节换电柜的输出电压和输出电流，根据控制器的要求给电动自行车电池提供需要的充电电压和电流。本实例中，输出利用变压器实现高压的输出，直流调压模块的金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET采用IPW60R045CP型号，控制芯片采用FREESCALE的56F8013。
控制器包括控制芯片和通信芯片，控制器4的通信芯片42与外界控制板通信，外部的CAN通信电路可采用SN65HVD230型号。PFC模块的控制端、直流调压模块的控制端、输电线路的控制端分别与控制器控制芯片相应的控制端口双向通信，PFC模块和直流调压模块的通信采用光耦隔离的办法，光耦选择TLP2105型号，控制芯片采用FREESCALEE的具有CAN通信模块DSP芯片，信号为56F8256，PFC模块的直流输出母线的控制端、直流调压模块的控制端分别通过光耦隔离电路与所述的控制器相应的端口电路连接。
实施例2，本实用新型提供另一种电动自行车的快速换电柜,参考图2和4，本实施例与实施例1的区别在于，包括多个PFC模块和一个直流调压模块，多个PFC模块均可实现与直流调压模块的连接，当其中一个PFC模块损坏，不影响其他PFC模块和直流调压模块工作，这样的设计更利于内部散热。
实施例3，本实用新型提供另一种电动自行车的快速换电柜,参考图3和4，本实施例与实施例1的区别在于，包括一个PFC模块和多个直流调压模块，可以提供多个充电口为电动自行车充电，最大效率的发挥PFC模块的作用和优势。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种电动自行车的快速换电柜，包括换电柜本体，其特征在于：所述换电柜本体内设有不少于一个的PFC模块、不少于一个的直流调压模块和高压直流母线；PFC模块和直流调压模块通过高压直流母线串并联连接。
2.根据权利要求1所述一种电动自行车的快速换电柜，其特征在于，还包括输电线路，输电线路包括交流母线和配有若干电池充电口的直流输出母线。
3.根据权利要求1所述一种电动自行车的快速换电柜，其特征在于，还包括控制直流调压模块输出电流电压的控制器，控制器包括控制芯片和与外界控制板通信的通信芯片。
4.根据权利要求1所述一种电动自行车的快速换电柜，其特征在于，每个所述PFC模块的输入端与输电线路的交流母线电连接，输出端与高压直流母线电连接；每个所述直流调压模块的输入端与高压直流母线电连接，输出端与输电线路的直流输出母线电连接。
5.根据权利要求1所述一种电动自行车的快速换电柜，其特征在于，所述PFC模块的控制端、直流调压模块的控制端、输电线路的控制端分别与控制芯片上对应的控制端口通信连接。
6.根据权利要求1所述一种电动自行车的快速换电柜，其特征在于，所述PFC模块为三相整流电路或三个单相BOOST型PFC整流电路；所述直流调压模块采用半桥整流电路。
7.根据权利要求4-5任一所述一种电动自行车的快速换电柜，其特征在于，还设有光耦隔离电路，所述输电线路的直流输出母线的控制端和直流调压模块的控制端分别通过光耦隔离电路与控制器连接。
8.根据权利要求1所述一种电动自行车的快速换电柜，其特征在于，还包括与所述直流调压模块数量对应的热插拔，热插拔与直流调压模块连接。
Priority Applications (1)
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| CN202020745922.6U CN212289558U (zh) | 2020-05-08 | 2020-05-08 | 一种电动自行车的快速换电柜 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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2020
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