电动车直流充电桩制造技术

本实用新型专利技术所述的直流充电桩，通过防雷模块、输入保护断路器和触电保护模块，保证了充电桩工作状态的安全性和稳定性，通过三相桥式全控整流电路和三相全桥电压型逆变电路，提供了比一般电动汽车充电桩电压更高的直流电压，缩短了电动汽车的充电时间，通过微处理器智能控制，实现了直流充电桩的智能化充电，同时通信单元中WIFI模块接口与微处理器单元连接，通过手机APP实现客户端的实时监控等功能,交流电能表用以对充电桩工作所用电量进行计量,直流电能表用以对客户实际所用充电电量进行计量,真实的反应电动汽车用户充电所消耗的电能等缺陷的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种充电桩，具体涉及一种电动车直流充电桩。
技术介绍
电动汽车是依电力为动力源，依电动机取代燃油发动机的电力汽车，不仅能够实现零排放，低噪音，无污染，并且可以大量节省日益枯竭的石油能源。随着电动汽车专用铿铁电池技术的日益成熟与应用，电动汽车已成为世界汽车工业发展的热点与必然趋势。而要使电动汽车真正的运行发展起来，还需要大力开发建造电动汽车直流充电桩的电源控制系统，当前阻碍其推广应用的一个重要原因在于充电桩的建设。还有一个原因就是电动汽车的充电时间。目前充电桩分为两种，一种为交流充电桩，一种为直流充电桩,交流充电桩是输出220V的交流电经过车载充电机给蓄电池充电;而直流充电桩是可以输出高电压直流电压及直流大电流直接给蓄电池充电。直流充电桩充电时间要比交流充电桩充电时间短，因此，直流充电桩得到许多客户的欢迎。由于整个电动汽车充电桩行业都处于起步及技术摸索阶段，目前市面上的充电桩从外观结构、电气设计、控制机理都存大很大的改进空间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中用于电动汽车的直流充电桩智能化程度不高、功能不够完备；不能做到设备互联互通，无法通过手机APP实现客户端的实时监控等功能；计量端口的数据不能真实的反应电动汽车用户充电所消耗的电能等缺陷的问题。针对上述电动汽车所涉及的充电问题，本专利技术提供一种电动车直流充电桩，其特征在于，所述的电动车直流充电桩主要包括:防雷模块、输入保护断路器、触电保护模块、桥式整流滤波单元、IGBT桥单元、高频变压器、输出整流滤波单元、驱动模块、微处理器单元、扩展接口模块、人机操作单元、通信单元、USB接口、语音模块及交流电能表和直流电能表。所述交流三相电压380VAC依次通过交流电能表、防雷模块、输入保护断路器和触电保护模块，触电保护模块输出连接有桥式整流滤波单元、IGBT桥单元输入与桥式整流滤波单元连接；输出送往高频变压器，输出整流滤波单元输入与高频变压器连接，输出送往充电枪。所述微处理器单元接收来自交流电压传感器和温度传感器的信号,发出控制信号给驱动模块，驱动模块控制IGBT桥单元工作。所述微处理器单元与扩展接口模块、语音模块及USB接口连接。所述扩展接口模块外接人机操作单元和通信单元，其中人机操作单元包括触摸屏、打印机及读卡器；通信单元包括232接口、CAN接口及WIFI串口模块。所述交流电能表接在交流电源输入端，采用232通讯方式与扩展接口模块中的通信单元232A接口连接；直流电能表接在充电枪输入端，采用232通讯方式与扩展接口模块中的通信单元232B接口连接。所述通信单元中包括2个232总线接口、1个以上CAN总线接口及1个WIFI。所述电能表计量包括交流电能表和直流电能表。本专利技术的有益效果是:本专利技术所述的直流充电桩，通过防雷模块、输入保护断路器和触电保护模块，保证了充电桩工作状态的安全性和稳定性，通过三相桥式全控整流电路和三相全桥电压型逆变电路，提供了比一般电动汽车充电桩电压更高的直流电压，缩短了电动汽车的充电时间，通过微处理器智能控制，实现了直流充电桩的智能化充电，同时通信单元中WIFI模块接口与微处理器单元连接，通过手机APP实现客户端的实时监控等功能,交流电能表用以对充电桩工作所用电量进行计量,直流电能表用以对客户实际所用充电电量进行计量,真实的反应电动汽车用户充电所消耗的电能等缺陷的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的系统框图;图2是本专利技术实施例提供的输入保护断路器电路;图3是本专利技术实施例提供的WIFI串口模块工作原理框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明:图1是电动车直流充电桩系统框图，包括:防雷模块1、输入保护断路器2、触电保护模块3、桥式整流滤波单元4、IGBT桥单元5、高频变压器6、输出整流滤波单元7、驱动模块8、微处理器单元9、扩展接口模块10、人机操作单元11、通信单元12、USB接口13、语音模块14、交流电压传感器15、温度传感器16、充电枪17及交流电能表18和直流电能表19。交流三相电压380VAC依次通过交流电能表18、防雷模块1、输入保护断路器2和触电保护模块3，触电保护模块3输出的交流电压送入桥式整流滤波单元4，桥式整流滤波单元4采用的是三相桥式全控整流电路，经过整流滤波后变换为直流电压输出到IGBT桥单元5，用以实现将前级整流电压转换成符合电动汽车充电要求的稳定的直流电压输出，IGBT桥单元5中由IGBT器件组成，IGBT桥单元5实际是一个DC/AC高频逆变电路，直流电经IGBT桥单元5逆变器变换为频率f=I0KHZ的交流方波，经高频变压器6藕合，通过输出整流器7整流成滤波后变为平滑直流电输出到充电枪17供充电使用。交流电压传感器15将采集到的桥式整流滤波单元4的交流输入信号输入到微处理器9；当输入交流电压超过设定值后，微处理器9发出动作指令给输入保护断路器2，切断交流输入通道。温度传感器16将IGBT桥单元5工作温度信号输入到微处理器9。IGBT桥单元5中的IGBT和快恢复二极管均工作在高电压、大电流条件下，它们在导通状态下，自身有一定的通态压降;截止状态下，器件有一定的漏电流;这会使器件产生通态损耗和断态损耗。器件在开通和关断过程中会产生开关损耗。所有这些损耗产生大量热能，导致器件工作温度上升，如果超过器件的额定结温，就会导致器件失效,为此设计了过热保护电路。过热保护设计是将温度传感器16安装在紧靠IGBT桥单元5中IGBT和快恢复二极管的散热器上，检测IGBT桥单元5中IGBT、快恢复二极管的壳温,当壳温超过设定的温度值时，微处理器9发出指令给驱动模块8输出改变PWM信号脉冲的占空比，减小控制充电电流。温度传感器16本专利技术选用半导体温度传感器DS18B20，DS18B20的测温范围-55℃~125℃，分辨率最大可达0.0625℃。DS18B20可以直接读出被测温度值。而且采用3线制与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。微处理器9与扩展接口模块10连接，充电桩的外围设备如触摸液晶屏、打印机、刷卡机、232通讯口以及CAN总线接口都需要用到串口。由于微处理器单元自身串口输出有限，因此需要对微处理器单元上的串口进行扩展，扩展接口模块10使用了一款将高速SPI转换为8路低速DART的接口转换芯片ZLG9518S。人机操作单元11中包括触摸屏、打印机、读卡器，这些设备的通信口分别与扩展接口模块10连接后再与微处理器9进行通信。通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车直流充电桩,其特征在于：包括:防雷模块、输入保护断路器、触电保护模块、桥式整流滤波单元、IGBT桥单元、高频变压器、输出整流滤波单元、驱动模块、微处理器单元、扩展接口模块、人机操作单元、通信单元、USB接口、语音模块及交流电能表和直流电能表组成,交流三相电压380VAC依次通过交流电能表、防雷模块、输入保护断路器和触电保护模块，触电保护模块输出连接有桥式整流滤波单元,桥式整流滤波单元输出与IGBT桥单元连接；IGBT桥单元输出送往高频变压器，输出整流滤波单元输入与高频变压器连接，输出整流滤波单元输出送往充电枪；所述微处理器单元接收来自交流电压传感器和温度传感器的信号,发出控制信号给驱动模块，驱动模块控制IGBT桥单元工作；所述微处理器单元与扩展接口模块、语音模块及USB接口连接；所述扩展接口模块外接人机操作单元和通信单元，其中人机操作单元包括触摸屏、打印机及读卡器；通信单元包括232接口、CAN接口及WIFI串口模块；所述交流电能表接在交流电源输入端，采用232通讯方式与扩展接口模块中的通信单元232A接口连接；直流电能表接在充电枪输入端，采用232通讯方式与扩展接口模块中的通信单元232B接口连接；所述通信单元中包括2个232总线接口、1个以上CAN总线接口及1个WIFI。...

【技术特征摘要】
1.一种电动车直流充电桩,其特征在于：包括:防雷模块、输入保护断路器、触电保护模
块、桥式整流滤波单元、IGBT桥单元、高频变压器、输出整流滤波单元、驱动模块、微处理器
单元、扩展接口模块、人机操作单元、通信单元、USB接口、语音模块及交流电能表和直流电
能表组成,交流三相电压380VAC依次通过交流电能表、防雷模块、输入保护断路器和触电保
护模块，触电保护模块输出连接有桥式整流滤波单元,桥式整流滤波单元输出与IGBT桥单
元连接；IGBT桥单元输出送往高频变压器，输出整流滤波单元输入与高频变压器连接，输出
整流滤波单元输出送往充电枪；所述微处理器单元接收来自交流电压传感器和温度传感器
的信号,发出控制信号给驱动模块，驱动模块控制IGBT桥单元工...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军，杨波，冯伟，许祝，
申请(专利权)人：重庆瑞升康博电气有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50