一种串联式可快速拆卸的直流充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种串联式可快速拆卸的直流充电系统，由多个充电模块输入端并联且输出端串联组成，充电模块分两级结构，前级为AC/DC模块实现交直流变换，后级为DC/DC模块实现充电逻辑及控制，AC/DC模块采用三相全桥可控整流，实现整流升压功能的同时可以完成有源功率因数校正，降低输入电流谐波，提高输入功率因数，DC/DC模块采用输入端并联与输出端串联结构。本发明专利技术具有输入功率因数高、效率高、可靠性高、维修方便等优点，单一模块故障之后不影响系统工作，维修时直接插拔更换故障模块即可。

【技术实现步骤摘要】
一种串联式可快速拆卸的直流充电系统
本专利技术属于电动车充电
，尤其涉及一种串联式可快速拆卸的直流充电系统。
技术介绍
随着电动汽车的快速发展，作为电动汽车“加油站”的充电站的需求也越来越大。充电站通常由多个充电桩组成，而充电桩均属于电力电子设备，电力电子设备的非线性特性会产生许多频率是电源频率整数倍的电流分量，即谐波电流分量，从而污染交流电网并带来一系列危害，如产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及其他三相交流电网用电设备的效率；使变压器、电缆等设备过热，导致绝缘老化，寿命变短；除此之外，还会引起交流电网继电保护装置的误动作或产生电磁干扰影响其正常工作。因此，有效抑制谐波、提高电力电子设备的功率因数是交流电网用电设备的重要指标。此外，随着电动汽车数量增多，充电需求增多，充电桩长时间处于工作状态，这就加速电子元器件的老化，降低产品可靠性，增加充电风险。
技术实现思路
针对以上现有存在的问题，本专利技术提供一种串联式可快速拆卸的直流充电系统，，充电模块及充电模块内部DC/DC模块采用输入端并联，输出端串联的结构，采用此种结构能够降低模块中元器件的电压应力及电流应力，延缓元器件老化，增加充电桩可靠性。充电模块及DC/DC模块安装形式采用插拔式，单一（几）个模块故障时，向上位机发送故障信号，但由于输出续流开关管(二极管)的存在，不影响充电桩整机正常工作，维修时只需将故障模块用正常模块替换即可。本专利技术的技术方案在于：本专利技术提供一种串联式可快速拆卸的直流充电系统，由多个充电模块输入端并联且输出端串联组成，所述充电模块由AC/DC模块和DC/DC模块组成，所述AC/DC模块采用三相全桥可控整流，实现交直流变换，实现整流升压功能的同时可以完成有源功率因数校正，降低输入电流谐波，提高输入功率因数，所述DC/DC模块采用输入端并联与输出端串联结构，实现充电逻辑及控制。进一步地，所述AC/DC模块为P沟道型绝缘栅型场效应管Q1、P沟道型绝缘栅型场效应管Q2、P沟道型绝缘栅型场效应管Q3、P沟道型绝缘栅型场效应管Q4、P沟道型绝缘栅型场效应管Q5和P沟道型绝缘栅型场效应管Q6组成的三相全桥整流电路。进一步地，所述DC/DC模块为P沟道型绝缘栅型场效应管Q11、P沟道型绝缘栅型场效应管Q1N、空心电感线圈L1、空心电感线圈LN、电容C1、电容CN、二极管D1和二极管DN组成的Buck交联电路组。进一步地，。本专利技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具体的积极有益效果为：1、本专利技术充电模块及充电模块内部DC/DC模块采用输入端并联，输出端串联的结构，采用此种结构能够降低模块中元器件的电压应力及电流应力，延缓元器件老化，增加充电桩可靠性。2、本专利技术充电模块及DC/DC模块安装形式采用插拔式，单一（几）个模块故障时，向上位机发送故障信号，但由于输出续流开关管(二极管)的存在，不影响充电桩整机正常工作，维修时只需将故障模块用正常模块替换即可。3、本专利技术拆装快速、便捷，便于充电系统的维护，。4、本专利技术结构简单，安全可靠，具有良好的市场前景。5、本专利技术产品性能好，使用寿命长。附图说明图1是本专利技术结构的整体结构连接示意图；图2是本专利技术充电模块的具体示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例：为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：如图1所示，本专利技术提供一种串联式可快速拆卸的直流充电系统，由多个充电模块输入端并联且输出端串联组成，充电模块由AC/DC模块和DC/DC模块组成，AC/DC模块采用三相全桥可控整流，实现交直流变换，实现整流升压功能的同时可以完成有源功率因数校正，降低输入电流谐波，提高输入功率因数，DC/DC模块采用输入端并联与输出端串联结构，实现充电逻辑及控制。本专利技术进一步设置为：AC/DC模块为P沟道型绝缘栅型场效应管Q1、P沟道型绝缘栅型场效应管Q2、P沟道型绝缘栅型场效应管Q3、P沟道型绝缘栅型场效应管Q4、P沟道型绝缘栅型场效应管Q5和P沟道型绝缘栅型场效应管Q6组成的三相全桥整流电路。本专利技术进一步设置为：DC/DC模块为P沟道型绝缘栅型场效应管Q11、P沟道型绝缘栅型场效应管Q1N、空心电感线圈L1、空心电感线圈LN、电容C1、电容CN、二极管D1和二极管DN组成的Buck交联电路组。通过采用上述技术方案，当本专利技术处于正常工作状态时，m个充电模块输入端并联，输出端依次串联。输出电压平均分布在m×N个Buck电路输出端，开关管采用Q11-Q1N-Qm1-QmN-Q11-Q1N依次导通的工作方式使Buck电路依次工作。当某一充电模块故障时，例如整流模块1开路，由于D11~D1N续流二极管的存在，其他整流模块仍能正常工作；当Buck电路故障时，例如Q11开关管断路，由于D11续流二极管的存在，其他Buck电路依旧能够正常工作。如此工作方式能够在降低元器件电压应力，电流应力的同时，提高充电桩可靠性。充电桩充电模块及DC/DC模块安装方式均采用插拔式，维修时将故障模块用正常模块替代即可，故提高充电桩可维修性，大大降低充电桩维修时间，降低成本。以上对本专利技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联式可快速拆卸的直流充电系统，其特征在于：由多个充电模块输入端并联且输出端串联组成，所述充电模块由AC/DC模块和DC/DC模块组成， 所述AC/DC模块采用三相全桥可控整流，实现交直流变换，实现整流升压功能的同时可以完成有源功率因数校正，降低输入电流谐波，提高输入功率因数，所述DC/DC模块采用输入端并联与输出端串联结构，实现充电逻辑及控制。

【技术特征摘要】
1.一种串联式可快速拆卸的直流充电系统，其特征在于：由多个充电模块输入端并联且输出端串联组成，所述充电模块由AC/DC模块和DC/DC模块组成，所述AC/DC模块采用三相全桥可控整流，实现交直流变换，实现整流升压功能的同时可以完成有源功率因数校正，降低输入电流谐波，提高输入功率因数，所述DC/DC模块采用输入端并联与输出端串联结构，实现充电逻辑及控制。2.根据权利要求1所述的一种串联式可快速拆卸的直流充电系统，其特征在于：所述AC/DC模块为P沟道型...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建芳，
申请(专利权)人：天津中正科创科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12