一種非車載雙向整流直流充電機的製作方法

2023-10-21 11:41:38 7

本發明涉及一種充電裝置，特別是一種非車載雙向整流直流充電機，屬於電子電路領域。

背景技術：

目前市場上大量使用的非車載電動汽車直流充電機，其核心部件採用單向整流模塊，電能只從電網流向汽車電池，當沒有電動汽車充電的時候，整個充電系統處於待機空耗狀態，這不符合節能和效益，是一種資源的浪費。

如申請號為201310048799.7的一種在為電力供能車輛充電時使用的充電站。公開了在為電力供能車輛充電時使用的充電站和有關方法。一個示例性充電站(10)包括：殼體(12)，其限定內部(14)和構造成容許接近內部的開口(18)；門(20)，其構造成大致覆蓋開口；以及鉸鏈組件(22)，其構造成提供門相對於殼體在至少閉合位置、第一開啟位置和第二開啟位置之間的樞轉移動。鉸鏈組件包括基部部件(26)和託架(24)，託架（24）包括突出部件(28)。突出部件和基部部件構造成在門位於第一開啟位置時容許從殼體移除門。突出部件和基部部件構造成在門位於第二開啟位置時防止從殼體移除門。該充電樁並沒有解決用電效率問題。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種更加節能高效的非車載雙向整流充電機。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：

一種非車載雙向整流直流充電機，包括充電模塊，所述充電模塊包括依次連接的交流配電源單元、隔離變壓器、濾波模塊、升壓電抗器和功率單元，所述功率單元外分別設置有與其連接的充電輸出單元和儲能電池組，所述充電模塊外設置有用於控制充電模塊運行的控制模塊，所述控制模塊分別連接交流配電源單元和功率單元。

作為更進一步的優選方案，所述控制模塊和交流配電源單元之間設置有多功能表。

作為更進一步的優選方案，連接所述控制模塊還設置有述工控觸控螢幕和刷卡付費單元。

作為更進一步的優選方案，所述功率單元與充電輸出單元之間具有第一接觸器，所述功率單元與儲能電池組之間具有第二接觸器。

作為更進一步的優選方案，所述控制模塊分別與第一接觸器和第二接觸器連接。

作為更進一步的優選方案，所述控制模塊和第一接觸器之間具有用於緊急操作的急停按鈕。

作為更進一步的優選方案，所述第一接觸器和充電輸出單元之間設有第一熔絲熔斷器，所述第二接觸器和儲能電池組之間設有第二熔絲熔斷器。

作為更進一步的優選方案，所述控制模塊還連接充電輸出單元。

有益效果

與現有技術相比，本發明的一種非車載雙向整流直流充電機，能夠解決一般的電動汽車非車載充電機只能單向充電，不能回饋電網的問題，以及解決無車充電時候充電機系統處於資源閒置浪費的問題，具體是將交流配電源單元的交流電轉化成直流電輸送給充電輸出單元工外部車輛充電，另外在空暇時可以對儲能電池組進行充電，方便將儲能電池組內的直流電再次轉化成交流電回饋到電網。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是充電模塊的一路三相四線制電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的優選技術方案。

如圖1所示，本發明的一種非車載雙向整流直流充電機，包括充電模塊，所述充電模塊包括依次連接的交流配電源單元、隔離變壓器、濾波模塊、升壓電抗器和功率單元，交流配電源單元採用一路三相四線制交流輸入，採用交流斷路器作為輸入操作機構；隔離變壓器用於將電網和充電側進行電氣隔離並進行電壓變換；濾波模塊用於降低線路上的諧波和電磁騷擾，濾波模塊由濾波電容和濾波電抗組成，具有降低交流測諧波和提高系統EMI的功能；升壓電抗器用於升壓電路的調壓功能；功率單元為IGBT功率器件組成，採用三相全橋IGBT拓撲，具有將三相交流電轉換成直流電給電池充電、也具有將電池的直流電轉換成交流電回饋到電網的功能；

所述功率單元外分別設置有與其連接的充電輸出單元和儲能電池組，充電輸出單元直接對車輛充電，一般為充電槍，所述充電模塊外設置有用於控制充電模塊運行的控制模塊，所述控制模塊分別連接交流配電源單元和功率單元；控制模塊用於控制充電機的運行以及與車輛和後臺通信；

一般的，會在充電模塊外設置輔助電源模塊和直流配電單元，輔助電源模塊用於給控制模塊以及其他器件供電，而直流配電單元用於直流輸出控制和保護，採用直流斷路接觸器作為輸出操作機構。

所述控制模塊和交流配電源單元之間設置有多功能表，多功能表用於顯示和提供充電機輸入的電量。

連接所述控制模塊還設置有述工控觸控螢幕和刷卡付費單元，工控觸控螢幕用於人機互動，便於用戶操作使用；刷卡付費單元用於對充電電量的費用計算。

隔離變壓器、濾波模塊、升壓電抗器和功率單元，這幾個部件組合起來具備雙向整流功能，能將電網的三相交流電轉換成直流電給電池充電、也有將電池的直流電轉換成交流電回饋到電網的功能。

控制模塊能根據電網、儲能電池組以及充電輸出單元狀態智能選擇充電模式或者回饋電網模式，控制模塊會自動選擇在電網谷電時刻對儲能電池組充電，在電網峰電時刻對電網回饋電能。峰電時刻是否開啟回饋電網模式，取決於充電輸出單元是否在對電動汽車充電。

所述功率單元與充電輸出單元之間具有第一接觸器，所述功率單元與儲能電池組之間具有第二接觸器；所述控制模塊分別與第一接觸器和第二接觸器連接；所述控制模塊和第一接觸器之間具有用於緊急操作的急停按鈕；所述第一接觸器和充電輸出單元之間設有第一熔絲熔斷器，所述第二接觸器和儲能電池組之間設有第二熔絲熔斷器；

急停按鈕、第一接觸器、第二接觸器、第一熔絲熔斷器和第二熔絲熔斷器，以上部件的作用是控制充電迴路閉合或分斷以及保護充電機。

所述控制模塊還連接充電輸出單元。

充電機上還有防雷單元，用於保護充電機免受高瞬態過電壓危害。

本發明既能將電網的交流轉化成直流電給汽車電池或者儲能電池組充電，也能將儲能電池組的直流電轉化成交流電並回饋到電網，系統中的各單元受控制模塊的管理和控制，通過RS485通訊線將底層單元採集的信息及充電機信息傳遞至控制模塊，控制模塊通過CAN總線汽車電池BMS或儲能電池組BMS通訊。通過協議轉換器和後臺連接通訊，或乙太網或CAN2.0同管理系統通信；控制模塊會根據工況智能選擇直流充電模式或者回饋電網模式。

在直流充電模式下，三相交流電經過斷路器連接到隔離變壓器的一次側，經過降壓到二次側連接到濾波模塊輸入端，濾波模塊輸出端連接升壓電抗器、升壓電抗器連接到功率單元，三相交流電經過功率單元轉化成直流電，直流電經過第一接觸器至第一熔斷器或第二接觸器至第二熔斷器連接到充電槍或者儲能電池組。在回饋電網模式下，儲能電池組的直流電經過功率單元轉化成三相交流電，再經過升壓電抗器和濾波模塊，到達變壓器二次側，再經過變壓器一次側回饋到電網，提升了充電樁的使用率，通過儲能回饋電網實現了對電網削峰平谷，提升了電能質量，節能效益明顯。

以上所述，僅為本申請較佳的具體實施方式，但本申請的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本申請揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本申請的保護範圍之內。因此，本申請的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。