CN214506627U - 一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，包括通信电源模块、柜控监控模块和若干充电模块，该基于通信电源总线结构的换电柜充电装置中：通信电源模块由有源滤波APFC电源电路和LLC电源电路构成，通过APFC将市电功率因数提高到0.99以上,并将转换的直流高压经过LLC电路隔离降压输出到直流总线上，转换率提高到97％以上；充电模块为低压非隔离的BOOST电源电路，直接从低压直流总线取电根据电池数据和监控数据实施DCDC转换后给电池充电。由于充电模块为低压转换将转化效率提高到98％以上；柜控监控模块根据实时采集电池仓内需要充电电池组数量，从而保证装置实时效率最大化。
Description
技术领域
本实用新型涉及换电柜技术领域，具体涉及一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置。
背景技术
在绿色能源、节能减排观念深入人心的今天，电动车已经越来越普及，尤其是共享电单车的大量推广，电瓶车充电引发的安全事故越来越多，换电模式将是未来解决该问题的主要方法。然而目前的换电柜造价停留在几万～几十万不等，严重限制了其普及性。用户用的充电器价格便宜方便，但是绝大多数采用的仍然是反激式电源技术方案，效率低、功率因数低，电网干扰大，结合通信电源在我国的应用普及度，降低成本，降低能耗，能够快速推动换电事业可行性。
如图1所示，目前的换电柜充电模式，每个仓都有充电器都是将市电转换成电池需求电压进行充电。每个仓都要考虑交流电和直流电的安全隔离，需要考虑每个仓的散热通风，进而增加了设备成本；同时交流转直流充电器主板，电源效率低，进而使得充电设备自身发热量极高，设备本身安全隐患严重，能源浪费严重。
实用新型内容
本实用新型为了克服上述的不足，提供一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，包括通信电源模块、柜控监控模块和若干充电模块；
通信电源模块：用于将接入的三相四线制交流电进行整流后输出到低压直流母线上：
充电模块：与低压直流母线电连接，且给对应的电池充电；
柜控监控模块：经二极管与低压直流母线连接，且分别与通信电源模块和充电模块通信，用于对通信电源模块、各充电模块进行在线监控。
优选的，所述充电模块由BOOST整流电源电路组成。
优选的，所述充电模块和柜控监控模块之间有旁路二极管。
优选的，所述通信电源模块的数量为一个或者多个，通信电源模块通过CAN总线方式与柜控监控模块连接。
优选的，所述充电模块的数量为一个或者多个，且充电模块与通信电源模块一一对应，充电模块通过CAN总线方式与柜控监控模块连接。
本实用新型的有益效果是：该基于通信电源总线结构的换电柜充电装置中：
1、通信电源模块由有源滤波APFC电源电路和LLC电源电路构成，通过APFC将市电功率因数提高到0.99以上,并将转换的直流高压经过LLC电路隔离降压输出到直流总线上，转换率提高到97％以上；
2、充电模块为低压非隔离的BOOST电源电路，直接从低压直流总线取电根据电池数据和监控数据实施DCDC转换后给电池充电。由于充电模块为低压转换将转化效率提高到98％以上；
3、柜控监控模块根据实时采集电池仓内需要充电电池组数量，从而保证装置实时效率最大化。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是原充电装置的电气原理图；
图2是本实用新型的电气原理图；
图3是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图2和图3所示，一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，包括通信电源模块、柜控监控模块和若干充电模块；
通信电源模块：用于将接入的三相四线制交流电进行整流后输出到低压直流母线上：
充电模块：与低压直流母线电连接，且给对应的电池充电；
柜控监控模块：经二极管与低压直流母线连接，且分别与通信电源模块和充电模块通信，用于对通信电源模块、各充电模块进行在线监控。
优选的，所述充电模块由BOOST整流电源电路组成。
优选的，所述充电模块和柜控监控模块之间有旁路二极管，当市电停电等异常情况时柜控监控可以获得电池电量维持系统工作。各充电模块通过判断低压母线电压异常时停止功率输出。
优选的，所述通信电源模块的数量为一个或者多个，通信电源模块通过CAN总线方式与柜控监控模块连接。通信电源模块之间通过CAN总线均流并传输数据。通过计算总功率大小，当功率大时进行全部满功率工作，当功率小时根据总线功率模块的通信地址顺序休眠停机部分模块从而保持实时效率一直最大。
优选的，所述充电模块的数量为一个或者多个，且充电模块与通信电源模块一一对应，充电模块通过CAN总线方式与柜控监控模块连接，柜控监控模块根据实时采集电池仓内需要充电电池组数量，当数量很低时可以启动柔性算法将无需充电的仓位充电模块进行输出合并控制实现给其中一个电池仓快速充电，从而保证装置实时效率最大化。
该基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，将传统换电柜的若干交流转直流充电器，分成一个AC-DC的通信电源模块和DC-DC的充电模块，这样就变成了大功率的交流转直单元，通信电源模块由有源滤波APFC电源电路和LLC电源电路构成，通过APFC将市电功率因数提高到0.99以上,并将转换的直流高压经过LLC电路隔离降压输出到直流总线上，转换率提高到97％以上。传统充电器大多数采用的是成本低的反激式电源设计，无功率因数校正，转换率大都在80％以下，功率因数0.8以下。充电模块为低压非隔离的BOOST电源电路，直接从低压直流总线取电根据电池数据和监控数据实施DCDC转换后给电池充电。由于充电模块为低压转换将转化效率提高到98％以上，柜控监控模块统一监控各模块数据并上传云端，该装置虽然多了一级整流但有效将功率因数由现在的0.8提高到0.99，充电效率由目前的0.8提高到0.95，大大减少对电网的波动和节能环保，通信电源部分由于采用的通信系统更换下来的梯次电源，充电模块采用了可以多仓级联输出功率，单个充电模块功率无需做的很大，使得换电柜的电源系统价格大大降低，同时通信电源模块利用自己的风道系统，充电模块自冷模式，大大减小了风扇需求。
上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，其特征在于：包括通信电源模块、柜控监控模块和若干充电模块；
通信电源模块：用于将接入的三相四线制交流电进行整流后输出到低压直流母线上：
充电模块：与低压直流母线电连接，且给对应的电池充电；
柜控监控模块：经二极管与低压直流母线连接，且分别与通信电源模块和充电模块通信，用于对通信电源模块、各充电模块进行在线监控。
2.根据权利要求1所述的基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，其特征在于：所述充电模块由BOOST整流电源电路组成。
3.根据权利要求1所述的基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，其特征在于：所述充电模块和柜控监控模块之间有旁路二极管。
4.根据权利要求1所述的基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，其特征在于：所述通信电源模块的数量为一个或者多个，通信电源模块通过CAN总线方式与柜控监控模块连接。
5.根据权利要求1所述的基于通信电源总线结构的换电柜充电装置，其特征在于：所述充电模块的数量为一个或者多个，且充电模块与通信电源模块一一对应，充电模块通过CAN总线方式与柜控监控模块连接。
Priority Applications (1)
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| CN202120293705.2U CN214506627U (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202120293705.2U Active CN214506627U (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种基于通信电源总线结构的换电柜充电装置 |
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2021
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