一种提高电动汽车直流充电系统待机功率因数的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种提高电动汽车直流充电系统待机功率因数的装置，包括与电网相连的集中辅助电源，集中辅助电源分别连接若干个充电模块，若干个充电模块上设有充电接口，充电接口与电动汽车充电口相连接。本实用新型专利技术增加一个带有源功率校正电路的集中辅助电源，选择的集中辅助电源的功率与待机功率比较接近，在待机功率的情况下功率因数可以达到0.9以上。当模块待机的情况下，模块与电网断开，不再从电网消耗功率，集中辅助电源的功率与充电模块上待机功率接近，通过集中辅助电源获取。本实用新型专利技术成功解决电动汽车直流充电在待机情况下的待机损耗问题，其效率高，效果好。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电动汽车充电领域，涉及一种提高电动汽车直流充电系统待机功率因数的装置。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，电力电子技术普遍应用在各种场合，尤其在电动汽车充电方面。一般的电力电子领域，设备负载都比较稳定，比如通信领域，负载都设计在80％附近，并且开机之后都比较稳定运行，一般系统要求PF值负载范围为50％～100％。但是在电动汽车充电领域，设备负载波动比较大，在不充电时，负载为零，系统输入功率之后系统设备待机损耗，按标准150KW的系统，不超过150W，也就是说系统负载在0.1％负载的情况下，功率因数需要达到0.9，这对于传统的系统只能通过加外部功率因数校正设备才能达到要求，否则会遭受电网公司的罚款。因此，提供解决电动汽车直流充电在待机情况下，功率因数还能保证大于0.9的装置成为目前本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本技术的目的在于提供一种提高电动汽车直流充电系统待机功率因数的装置，采用系统充电模块集中式辅助电源供电方式，解决了现有技术中充电模块分布供电存在待机功率因数低，引起电网质量差，面临供电局罚款问题。本技术是通过下述技术方案来实现的。一种提高电动汽车直流充电系统待机功率因数的装置，包括与电网相连的集中辅助电源，集中辅助电源分别连接若干个充电模块，若干个充电模块上设有充电接口，充电接口与电动汽车充电口相连接。优选地，所述集中辅助电源并联在电网与充电模块之间。优选地，所述电网为低压电网，接380V三相交流电。优选地，所述电网接220V单相交流电。优选地，所述集中辅助电源和充电模块上带有有源功率校正电路，有源功率校正电路上连接有电容C1，并通过并联的常闭继电器K1和常开继电器K2与电网相连。优选地，所述常闭继电器K1上串联有电阻R1。优选地，所述有源功率校正电路，包括并联在电源VIN电路中的MOS管Q和电容C，在电源VIN与MOS管Q之间串联有电感L，在MOS管Q与电容C之间串联有二极管D，电容C上接有负载R。本技术的有益效果是：1、当系统不再给负载或电池充电时，充电模块处于休眠状态，不再输出功率。但是传统的充电设备，采用分布式辅源供电来维持充电模块控制单元的功率，充电模块的输入端还是从电网取电，功率非常小，不大于整机的万分之一，充电模块在有源功率因数校正不再起作用，只能靠无源滤波进行功率补偿，功率因数一般在0.2,如果充电设备长期工作在待机状态下，对电网的影响非常大。本技术采用集中辅助电源的供电方案，成功解决待该问题，充电模块在待机状态下，所消耗的功率不再直接从电网取，而是通过集中辅助电源供给，集中辅助电源功率较小，设计时选择模块待机功耗总和的1.2倍作为集中辅源的功率，功率模块待机的功耗足以让集中辅助电源的有源功率因数校正单元工作，功率因数可以达到0.9以上，并且集中辅助电源工作在80％的负载范围，效率高。2、本技术基本电气单元组成的系统单元，可以是1个充电模块给电池充电，也可以是N个并联后给电池充电。附图说明图1为本技术基本电气单元连接图。图2为本技术充电单元添加集中辅助电源后的结构示意图。图3为有源功率校正电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对技术作进一步的详细说明，但并不作为对技术做任何限制的依据。如图1所示，一种提高电动汽车直流充电系统待机功率因数的装置，包括四部分：第一部分是电网，主要指低压电网，可以是380V三相交流电、也可以是220V单相交流电，它负责充电设备的能量供给；第二部分为集中辅助电源模块，它采用带有有源功率因数校正电路的模块，可实现功率因数在宽范围内大于0.9；第三部分为充电模块，它负责功率转换，交流转换为充电所需的电能；第四部分是充电接口，该单元与电动汽车充电口相连接。本装置的电网与集中辅助电源相连，集中辅助电源分别连接若干个充电模块，若干个充电模块上设有充电接口，充电接口与电动汽车充电口相连接。如图2所示，本装置的充电模块和集中辅助电源上带有有源功率校正电路，有源功率校正电路上连接有电容C1，并通过并联的常闭继电器K1和常开继电器K2与电网相连，其中常闭继电器K1上串联有电阻R1。集中辅助电源并联在电网与充电模块之间。如图3所示，为有源功率校正电路示意图，包括并联在电源VIN电路中的MOS管Q和电容C，在电源VIN与MOS管Q之间串联有电感L，在MOS管Q与电容C之间串联有二极管D，电容C上接有负载R。传统的辅助电源取电都在电容C1上取电，休眠情况下常开继电器K2断开，要维持电源控制单元工作，必须消耗一定的功率P1。而本装置模块本身的有源功率校正单元功率调节范围远远大于待机功率P1，对于待机功耗P1已经没有调节能力。本技术增加一个带有源功率校正电路的集中辅助电源，选择的集中辅助电源的功率与待机功率P1比较接近，在待机功率P1的情况下功率因数可以达到0.9以上。当模块待机的情况下，断开常开继电器K2，断开常闭继电器K1，模块与电网断开，不再从电网消耗功率，模块待机功耗P1，集中辅助电源的功率与充电模块上待机功率P1接近，通过集中辅助电源获取。本技术具备下述功能：1、本技术选择的集中辅助电源的输出总功率为Pa，最小负载Pmin时，功率因数可以达到0.9以上。2、充电模块的待机功耗分别为P1、P2、......PN,Pa大于P1～PN的总和。3、考虑到系统只配置一个充电模块，所以Pmin应该小于等于P1～PN中最小值。4、考虑到Pmin负载时集中辅助电源的功率因数可以达到0.9，所以可配置的最大模块数量应该小于Pa/Pmin。本技术并不局限于上述实施例，在本技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高电动汽车直流充电系统待机功率因数的装置，其特征在于：包括与电网相连的集中辅助电源，集中辅助电源分别连接若干个充电模块，若干个充电模块上设有充电接口，充电接口与电动汽车充电口相连接；所述集中辅助电源和充电模块上带有有源功率校正电路，有源功率校正电路上连接有电容C1，并通过并联的常闭继电器K1和常开继电器K2与电网相连；所述有源功率校正电路，包括并联在电源VIN电路中的MOS管Q和电容C，在电源VIN与MOS管Q之间串联有电感L，在MOS管Q与电容C之间串联有二极管D，电容C上接有负载R。

【技术特征摘要】
1.一种提高电动汽车直流充电系统待机功率因数的装置，其特征在于：包括与电网相连的集中辅助电源，集中辅助电源分别连接若干个充电模块，若干个充电模块上设有充电接口，充电接口与电动汽车充电口相连接；所述集中辅助电源和充电模块上带有有源功率校正电路，有源功率校正电路上连接有电容C1，并通过并联的常闭继电器K1和常开继电器K2与电网相连；所述有源功率校正电路，包括并联在电源VIN电路中的MOS管Q和电容C，在电源VIN与MOS管Q之间串联有电感L，在MOS管Q与电容C之间串联有二极管D，电容C上接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁庆民，茹永刚，赵刚，刘强，黄炎，
申请(专利权)人：西安特锐德智能充电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61