一种一体化充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种一体化充电系统，包括控制器、移相变压器、整流模块、DC‑DC模块、开关阵列、充电枪头，所述控制器与DC‑DC模块通讯，所述控制器和开关阵列的干接点信号连接，所述移相变压器、整流模块、DC‑DC模块、开关阵列、充电枪头依次电连接。通过移相变压器和整流模块为多个DC‑DC充电模块提供共直流母线电压，DC‑DC模块输出经过柔性开关阵列输出至充电枪，控制器控制开关状态，合理分配各个充电枪的充电功率，提高充电机使用率，降低成本。同时，本发明专利技术的一体化大功率充电系统，采用移相变压器和整流模块的方式，降低损耗，提高整体效率。

An integrated charging system

The invention discloses an integrated charging system, which includes a controller, a phase shifting transformer, a rectifying module, a DC DC module, a switch array and a charging gun head. The controller is communicated with the DC DC module, the controller is connected with the dry contact signal of the switch array, the phase shifting transformer, the rectifying module, the DC DC module, and the DC module, The switch array and the charge gun head are connected in turn. The common DC bus voltage is provided by the phase-shifting transformer and the rectifier module for multiple DC DC charging modules. The output of the DC DC module is output through the flexible switch array to the charging gun. The controller controls the switch state, rationally distributies the charging power of each rechargeable gun, improves the use rate of the charger, and reduces the cost. Meanwhile, the integrated high-power charging system of the invention adopts a phase-shifting transformer and a rectifier module to reduce the loss and improve the overall efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种一体化充电系统
本专利技术涉及电动汽车充电
，具体涉及一种一体化充电系统。
技术介绍
随着电动汽车的发展，电动汽车的充电需求日益提高，电动汽车不同的电池容量和充电倍率对充电装置的功率需求不同。充电装置针对不同的充电需求，需要多种充电功率。目前的充电系统多为AC-DC+DC-DC方案，对大功率充电系统来说存在可靠性低、成本高、效率低等问题。本专利技术提出的充电系统，利用移相变压器和整流桥构成AC-DC部分，降低系统的成本，进一步本专利技术中AC-DC中整流桥采用不控整流，代替原来系统AC-DC部分的功率开关器件，可提高系统的可靠性，降低提高系统效率。同时为了进一步减小成本，可以配置不同充电功率的充电枪头。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种一体化充电系统，解决了目前充电系统存在可靠性低、成本高、效率低的问题。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种一体化充电系统，其特征是，包括控制器、移相变压器、整流模块、DC-DC模块、开关阵列、充电枪头，所述移相变压器、整流模块、DC-DC模块、开关阵列、充电枪头依次电连接；所述控制器与DC-DC模块通讯，用于采样DC-DC模块的电压、电流、温度信号，所述控制器与开关阵列的干接点信号连接，用于采样开关阵列的开关状态信号。前述的一种一体化充电系统，其特征是，所述控制器为DSP芯片。前述的一种一体化充电系统，其特征是，所述移相变压器包括N+1个绕组变压器，其中一个绕组变压器用于提供无功补偿电源和辅助电源；其余N个绕组变压器每个绕组移相60°/N，组成6N脉波移相变压器，N个绕组变压器输出分别连接整流模块中的N个整流桥。前述的一种一体化充电系统，其特征是，所述整流模块包括N个整流桥。前述的一种一体化充电系统，其特征是，所述DC-DC模块为隔离模块，包括若干个DC-DC转换器，每个DC-DC转换器的输入与整流模块的输出连接，输出接入开关阵列。前述的一种一体化充电系统，其特征是，所述开关阵列为接触器开关，开关阵列输出连接充电枪头。前述的一种一体化充电系统，其特征是，所述充电枪头配置为同一功率等级或不同等级组合使用。前述的一种一体化充电系统，其特征是，所述整流模块输出可以串联、并联或者串并联。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术用移相变压器和整流模块替代现有的多绕组变压器或者大功率AC-DC模块，减小功率开关器件的使用，可以有效降低成本和损耗，可靠性高。通过移相变压器和整流模块为多个DC-DC充电模块提供共直流母线电压，多个DC-DC充电模块输出经过柔性开关阵列输出至充电枪，控制器控制开关状态，合理分配各个充电枪的充电功率，提高充电机使用率，降低成本。同时，本专利技术的一体化大功率充电系统，采用移相变压器和整流模块的方式，降低损耗，提高整体效率。附图说明图1是本专利技术系统结构示意图；图2是移相变压器和整流模块细节图；图3是开关阵列和充电枪头细节图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种一体化充电系统，包括控制器、移相变压器、整流模块、DC-DC模块、开关阵列、充电枪头，所述移相变压器、整流模块、DC-DC模块、开关阵列、充电枪头依次电连接。控制器采用DSP芯片，所述控制器与多个DC-DC模块通讯，用于采样DC-DC模块的电压、电流、温度信号，所述控制器与开关阵列的干接点信号连接，用于开关阵列的开关状态信号，并根据实际充电需求最优分配充电功率。移相变压器包括N+1个绕组变压器，其中一个绕组变压器接入无功补偿装置和辅助电源，辅助电源用于为控制器提供电源，也可以连接不间断电源UPS，当移相变压器或电网故障时为控制器供电；其余N个绕组变压器每个绕组移相60°/N，组成6N脉波移相变压器，N个绕组变压器输出分别连接整流模块中的N个整流桥。移相变压器的另一侧为一个绕组，连接电网。整流模块包括N个整流桥，其输出可以并联、串联和串并联连接，整流模块可以为采用二极管的不控整流和采用可控器件的可控整流，可控器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT。DC-DC模块为隔离模块，包括N个DC-DC转换器，每个DC-DC转换器的输入与整流模块的输出连接，输出接入开关阵列；开关阵列可为接触器开关，开关阵列输入端接DC-DC模块，输出连接充电枪头；充电枪头可配置同一功率等级，也可大功率充电枪头和小功率充电枪头组合使用。实施例：N＝4，移相变压器包括4+1个绕组变压器，其中一个绕组变压器提供380v的常规电源，用于提供无功补偿电源和辅助电源，可以连接不间断电源UPS，当移相变压器或电网故障时为控制器供电；四个绕组变压器组成了24脉波移相变压器，移相角度分别为22.5°、7.5°、-7.5°、-22.5°，四个绕组变压器的输出分别接四个整流桥；如图2所示，整流模块包括四个整流桥，分别是整流桥一、整流桥二、整流桥三、整流桥四，整流桥一的输出与整流桥三的输出并联，整流桥二的输出与整流桥四的输出并联，整流桥一和整流桥三的输出与整流桥二和整流桥四的输出串联，形成公共直流母线电压U+、U-，公共直流母线上并联电容；如图3所示，DC-DC模块为隔离模块，包括若干个DC-DC转换器，每个DC-DC转换器的输入与上述公共直流母线连接，输出接入开关阵列。开关阵列可为接触器开关，开关阵列输出为充电枪头。充电枪头可配置同一功率等级，也可大功率充电枪头和小功率充电枪头组合使用。本实施例以480kw的充电系统为例，公共直流母线电压为750V，每个DC-DC转换器功率为60kw，配置1～8个DC-DC转换器，G1～G8八个充电枪头，单个充电枪头最大充电功率为480kw，如每个充电枪头都配置480kw的最大功率，需要8×8＝64个开关，成本较高，可配置多种不同充电功率的充电枪头来节省成本本实施例中配置480kw充电枪头一个G1，240kw充电枪头两个G3和G4，120kw充电枪头一个G2，60kw充电枪头四个G5-G8，接触器K1～K17，DC-DC转换器1和DC-DC转换器2输出并联通过接触器K1连接充电枪头G1，通过接触器K2连接充电枪头G2，通过接触器K3连接充电枪头G3，DC-DC转换器3和DC-DC转换器4输出并联后通过接触器K4连接充电枪头G1，通过接触器K5连接充电枪头G3，DC-DC转换器5输出通过接触器K6连接充电枪头G1，通过接触器K7连接充电枪头G4，通过接触器K8连接充电枪头G5，DC-DC转换器6输出通过接触器K9连接充电枪头G1，通过接触器K10连接充电枪头G4，通过接触器K11连接充电枪头G6，DC-DC转换器7输出通过接触器K12连接充电枪头G1，通过接触器K13连接充电枪头G4，通过接触器K14连接充电枪头G7，DC-DC转换器8输出通过接触器K15连接充电枪头G1，通过接触器K16连接充电枪头G4，通过接触器K17连接充电枪头G8。控制接触器K1～K17不同的开关状态，可以得到多种不同充电功率的充电枪头，不仅可以满足充电功率需求，同时节省充电枪头成本。通过移相变压器和整流模块为多个DC-DC充电模块提供共直流母线电压，多个DC-DC充电模块输出经过柔性开关阵列输出至充电枪，控制器控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化充电系统，其特征是，包括控制器、移相变压器、整流模块、DC‑DC模块、开关阵列、充电枪头，所述移相变压器、整流模块、DC‑DC模块、开关阵列、充电枪头依次电连接；所述控制器与DC‑DC模块通讯，用于采样DC‑DC模块的电压、电流、温度信号，所述控制器与开关阵列的干接点信号连接，用于采样开关阵列的开关状态信号。

【技术特征摘要】
1.一种一体化充电系统，其特征是，包括控制器、移相变压器、整流模块、DC-DC模块、开关阵列、充电枪头，所述移相变压器、整流模块、DC-DC模块、开关阵列、充电枪头依次电连接；所述控制器与DC-DC模块通讯，用于采样DC-DC模块的电压、电流、温度信号，所述控制器与开关阵列的干接点信号连接，用于采样开关阵列的开关状态信号。2.根据权利要求1所述的一种一体化充电系统，其特征是，所述控制器为DSP芯片。3.根据权利要求1所述的一种一体化充电系统，其特征是，所述移相变压器包括N+1个绕组变压器，其中一个绕组变压器用于提供无功补偿电源和辅助电源；其余N个绕组变压器每个绕组移相60°/N，组成6N脉波移相变压器，N...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志，黄秋燕，杨立军，毛宇阳，杨传超，
申请(专利权)人：江苏万帮德和新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32