一种大功率充电电路及装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种大功率充电电路及装置，其电路包括控制电路、进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路，所述控制电路分别与所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路连接，所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路顺次串联。本实用新型专利技术的一种大功率充电电路及装置，具有恒流、恒压、恒功率多种充电模式，能够根据待充电设备的实际状态进行自动调节，并为待充电设备提供过压、过流、过温和欠压保护，从而实现待充电设备的快速安全充电。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及充电
，尤其涉及一种大功率充电电路及装置。
技术介绍
国内有轨电车传统的供电方式采用接触网供电，接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给有轨电车使用的重要任务，因此接触网的质量和工作状态将直接影响着有轨电车的运行。另外，传统有轨电车的制动系统以热能形式消耗掉制动能量。新型现代有轨电车由于采用了储能式创新设计，既没有废气排放污染，也无需架空受电网运行，这种电车最大的特点是采用了超级电容作为牵引供电源，无需架设空中电缆“蜘蛛网”，可直接铺设在在已有的道路上，和其他的公共交通混行，不浪费土地资源。同时可在每个车站设置地面充电装置，列车进站时，利用乘客上下车的时间快速完成充电，还能吸收刹车制动时产生的能量，转化为电能存储再使用，回收效率达85％以上。新型现代有轨电车具有安全高效、节能环保、科技时尚、投资少、见效快的特点。因此，需要一种安全、快速、经济、大功率的地面充电装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种大功率充电电路及装置，采用现有直流城轨牵引网供电，通过直流斩波回路为待充电设备进行恒流、恒压、恒功率充电。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种大功率充电电路，包括控制电路、进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路，所述控制电路分别与所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路连接，所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路顺次串联。所述控制电路用于监测所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路的运行状态并上传至后台电力监控系统；所述进线隔离电路用于接收外部电网输入的直流电压，并输出电压至所述调压充电电路，在所述调压充电电路与外部电网之间形成电气隔离；所述调压充电电路用于将输入的直流电压进行电压转换并输出至所述输出隔离电路；所述输出隔离电路用于将所述调压充电电路输出的充电电压输出至充电接触网，供待充电设备充电使用。本技术的有益效果是：本技术的一种大功率充电装置，具有恒流、恒压、恒功率多种充电模式，能够根据待充电设备的实际状态进行自动调节，并为待充电设备提供过压、过流、过温和欠压保护，从而实现待充电设备的快速安全充电。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进：进一步：所述控制电路包括逻辑控制及保护电路，所述逻辑控制及保护电路分别与所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路连接，并在所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路发生异常时自动切断所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路之间的电路，同时将异常信号传送至后台服务器。上述进一步方案的有益效果是：通过所述控制电路一方面可以在充电过程中实现对所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路进行控制，另一方面可以实时检测所述进线隔离电路、调压充电电路和输出隔离电路的实时状态，并在发生异常时自动切断电路，确保充电安全，同时将异常信号传送至后台服务器，方便及时排出故障。进一步：所述进线隔离电路包括第一防雷击保护器、第二防雷击保护器、第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第一电动隔离开关、第一过流熔断器、预充电回路、第一直流接触器、第五滤波电抗器、至少一个第一电阻，所述第一防雷击保护器串联在外部电网正极与地之间，所述第二防雷击保护器串联在外部电网负极与地之间，所述第一电压传感器串联在外部电网的正负极之间，外部电网正极与负极之间还顺次串联有所述第一电动隔离开关、第一过流熔断器、滴一直流接触器、第五滤波电抗器、第一电流传感器和第二电压传感器，所述第一电阻并联在所述第二电压传感器两端，所述预充电回路并联在所述第一直流接触器的两端。上述进一步方案的有益效果是：通过所述进线隔离电路可以实现所述调压充电电路与外部电网之间的电器隔离。所述滤波电抗器安装于斩波元件之前，用于减小直流系统中电压和电流的谐波分量，有效抑制故障电流上升，限制短路电流的峰值，过滤有害的高次谐波反馈电网。进一步：所述预充电回路包括过第二过流熔断器、第二直流接触器和第三电阻，所述第二过流熔断器、第二直流接触器和第三电阻顺次串联，且三者串联后并联在所述第一直流接触器的两端。进一步：所述调压充电电路内包括与所述第一电阻数量相同的调压充电单元，每个所述调压充电单元包括第一滤波电抗器、第二滤波电抗器、第三过流熔断器、第四过流熔断器和DC\\DC电路。所述DC\\DC电路一一对应的并联在所述第一电阻的两端，所述DC\\DC电路的两个输出端之间顺次串联有所述第一滤波电抗器、第三过流熔断器、第四过流熔断器和第二滤波电抗器，且所述第三过流熔断器与第四过流熔断器的公共端作为一个输出端与所述输出隔离电路的一个输入端连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述DC\\DC电路，以小电流模块化产品构成大电流直流输出，实现硬件和软件的多重冗余，用于有轨电车车载储能电源的充电控制。进一步：所述DC\\DC电路包括IGBT模块和第一电容，所述第一电容并联在对应的所述第一电阻两端，所述IGBT模块并联在所述第一电容两端。上述进一步方案的有益效果是：所述DC\\DC电路采用定频脉宽控制方式，控制占空比大小，线性调节输出电压，实现自我保护功能，故障出现后快速发出封锁PWM控制输出指令，在过压、过流、过温和欠压时均能提供有效保护。进一步：所述IGBT模块包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT，所述第一IGBT的发射极与第三IGBT的集电极连接，所述第二IGBT的发射极与第四IGBT的集电极连接，且第一IGBT的集电极与第三IGBT的发射极和第二IGBT的集电极与第四IGBT的发射极均并联在所述第一电容两端，且所述第一IGBT与第三IGBT的公共端与所述第一滤波电抗器的一端连接，所述第二IGBT与第四IGBT的公共端与所述第二滤波电抗器的一端连接。进一步：所述输出隔离柜包括与所述第一电阻数量相同的二极管、与所述第一电阻数量相同的第二电流传感器、第四电流传感器、第三电压传感器、第三电容、过压保护电路、放电回路、第三防雷击保护器、第四防雷击保护器和第二电动隔离开关。所述第三防雷击保护器串联在外部电网正极与地之间，所述第四防雷击保护器串联在外部电网负极与地之间，且外部电网的正负极之间还依次串接有所述第二电动隔离开关和过压保护电路，所述第三电压传感器和放电回路均并联在所述过压保护电路两端，所述第四电流传感器与所述第三电容串联，且二者串联后并联在所述过压保护电路两端，所述第二电流传感器与所述二极管串联在对应的所述调压充电电路的输出端和所述第四电流传感器与所述第三电容的公共端之间。上述进一步方案的有益效果是：所述二极管VD1和VD2使输出与IGBT模块隔离，有利于输入输出之间的隔离，保证IGBT模块的运行安全；所述电压传感器V3检测储能装置的电压值；所述控制电路根据检测到的电压值匹配相应的输出电流值，对待充电设备进行恒流充电；当检测到待充电设备的电压值达到额定电压值时，对待充电设备进行恒功率充电。进一步：所述过压保护电路包括限压器和第四电阻，所述限压器和第四电阻串联在所述第二电动隔离开关与外部电网的负极之间。上述进一步方案的有益效果是：所述过压保护电路对待充电设备进行双重过压保护，进一步增加充电的安全性。本技术还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率充电电路，其特征在于：包括控制电路(1)、进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)，所述控制电路(1)分别与所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)连接，所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)顺次串联；所述控制电路(1)用于监测所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)的运行状态并上传至后台电力监控系统；所述进线隔离电路(2)用于接收外部电网输入的直流电压，并输出电压至所述调压充电电路(3)，在所述调压充电电路(3)与外部电网之间形成电气隔离；所述调压充电电路(3)用于将输入的直流电压进行电压转换并输出至所述输出隔离电路(4)；所述输出隔离电路(4)用于将所述调压充电电路(3)输出的充电电压输出至充电接触网，供待充电设备充电使用。

【技术特征摘要】
1.一种大功率充电电路，其特征在于：包括控制电路(1)、进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)，所述控制电路(1)分别与所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)连接，所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)顺次串联；所述控制电路(1)用于监测所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)的运行状态并上传至后台电力监控系统；所述进线隔离电路(2)用于接收外部电网输入的直流电压，并输出电压至所述调压充电电路(3)，在所述调压充电电路(3)与外部电网之间形成电气隔离；所述调压充电电路(3)用于将输入的直流电压进行电压转换并输出至所述输出隔离电路(4)；所述输出隔离电路(4)用于将所述调压充电电路(3)输出的充电电压输出至充电接触网，供待充电设备充电使用。2.根据权利要求1所述一种大功率充电电路，其特征在于：所述控制电路(1)包括逻辑控制及保护电路，所述逻辑控制及保护电路分别与所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)连接，并在所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)发生异常时自动切断所述进线隔离电路(2)、调压充电电路(3)和输出隔离电路(4)之间的电路，同时将异常信号传送至后台服务器。3.根据权利要求1所述一种大功率充电电路，其特征在于：所述进线隔离电路(2)包括第一防雷击保护器、第二防雷击保护器、第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第一电动隔离开关、第一过流熔断器、预充电回路、第一直流接触器、第五滤波电抗器、至少一个第一电阻，所述第一防雷击保护器串联在外部电网正极与地之间，所述第二防雷击保护器串联在外部电网负极与地之间，所述第一电压传感器串联在外部电网的正负极之间，外部电网正极与负极之间还顺次串联有所述第一电动隔离开关、第一过流熔断器、直流接触器、第五滤波电抗器、第一电流传感器和第二电压传感器，所述第一电阻并联在所述第二电压传感器两端，所述预充电回路并联在所述直流接触器的两端。4.根据权利要求3所述一种大功率充电电路，其特征在于：所述预充电回路包括过第二过流熔断器、第二直流接触器和第三电阻，所述第二过流熔断器、第二直流接触器和第三电阻顺次串联，且三者串联后并联在所述第一直流接触器的两端。5.根据权利要求3所述一种大功率充电电路，其特征在于：所述调压充电电路(3)包括与所述第一电阻数量相同的调压充电单元，每个所述调压充电单元包括第一滤波电抗器、第二滤波电抗器、第三过流熔断器...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚杰，潘拥军，李蕾，何贤伟，张光平，袁胜，王培金，徐辉，程杰，
申请(专利权)人：武汉中直电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42