一种大功率直流充电电路制造技术

一种大功率直流充电电路，包括：第一输入单元及第二输入单元；均压电抗器，第一输入单元及第二输入单元与均压电抗器连接；BUCK单元，BUCK单元与均压电抗器连接；输出端，输出端与BUCK单元连接。本发明专利技术大功率直流充电电路通过两路输入单元输入电能和分别整流，包括预充电单元以进行软启动，再通过均流电抗器并联后输入到大功率BUCK单元变换电路进行直流变换，可以实现大功率的直流充电功能。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率直流充电电路
本专利技术涉及电学领域，尤其涉及充电技术，特别是一种大功率直流充电电路。
技术介绍
电动汽车的快速发展，要求越来越大的续航里程和载重量，从而电池或超级电容等储能设备的容量越来越大。大容量储能设备要求快速充电，也就要求充电设备的功率越来越大。现有充电机充电功率小，单模块不能对大容量电池或超级电容快速充电，多路并联存在不均流问题，难以发挥每个功率模块最佳性能，电气元件及控制部分均在风道里，而且防护等级不容易做高。现有技术1，中国专利技术专利《一种大功率直流充电电路》(申请号：21710408791.5)采用了三相四线交流输入，并采用PFC整流电路，并未提及实现的结构。现有技术2，中国技术《一种充电电路及一体化充电设备》仅提供了充电电路，未提供设备结构和具体布置方式。现有技术3，中国技术《一种大功率充电机柜》(申请号：201620762328.1)公开了一种大功率充电机柜，对小功率直流充电和交流充电模块进行组合来实现大功率充电。现有充电机采用小功率模块为主，电气元器件、控制部分等器件全部在风道里，虽然有进风口设置过滤网来减小空气中的灰尘，但是长时间使用后过滤网堵塞，需要经常更换，而且进入到内部的细小灰尘会粘吸在内部器件上，引起绝缘破坏、散热困难等故障。以上现有的充电方案大部分是小模块，单模块难以满足当前电动汽车大功率快充的要求，需要采用并联方案，并联又存在模块之间不均流的问题，难以发挥每个模块性能，需要做模块的均流，需要复杂的均流电路、复杂的均流算法，而且并模块数量有限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决对电动汽车充电领域大容量电池或者超级电容快速充电问题的大功率直流充电电路。为解决上述技术问题，本专利技术提供的大功率直流充电电路，包括：第一输入单元及第二输入单元；均压电抗器，所述第一输入单元及所述第二输入单元与所述均压电抗器连接；BUCK单元，所述BUCK单元与所述均压电抗器连接；输出端，所述输出端与所述BUCK单元连接。所述第一输入单元包括依次连接的第一输入端、第一隔离开关、第一输入接触器、第一全桥整流器；其中所述第一全桥整流器与所述均压电抗器连接；在所述第一输入端上并联第一突波吸收板；在所述第一输入端上设第一输入磁环。包括预充电单元，所述预充电单元与所述第一输入接触器并联；其中所述预充电单元包括串联的充电接触器和充电电阻。所述第二输入单元包括依次连接的第二输入端、第二隔离开关、第二输入接触器、第二全桥整流器；其中所述第二全桥整流器与所述均压电抗器连接；在所述第二输入端上并联第二突波吸收板；在所述第二输入端上设第二输入磁环。所述第一全桥整流器及所述第二全桥整流器通过所述均压电抗器、第一输入电容及第二输入电容进行并联和滤波。在所述均压电抗器与所述BUCK单元之间连接泄放单元；其中所述泄放单元包括串联的泄放接触器和泄放电阻。所述BUCK单元包括支撑电容、IGBT组件、储能电抗器和吸收电容。在所述输出端上设输出磁环。本专利技术大功率直流充电电路通过两路输入单元输入电能和分别整流，包括预充电单元以进行软启动，再通过均流电抗器并联后输入到大功率BUCK单元变换电路进行直流变换，可以实现大功率的直流充电功能。附图说明图1为本专利技术大功率直流充电机结构示意图；图2为本专利技术大功率直流充电机正视图；图3为本专利技术大功率直流充电机后视图；图4为本专利技术大功率直流充电机侧视图；图5为本专利技术大功率直流充电电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术大功率直流充电电路作进一步详细说明。采用柜体结构布置器件，底部进出线，设置前后柜门，顶部设置散热风机，底部为进风孔和防尘网，便于现场电缆线布置。功率器件、控制器件布置较好地利用了柜内空间。较重的电抗器放置于柜体底部，提高了稳定性。该充电机既可以加盖防雨帽后单独安装在室外，又可以放置在其他柜体内或者室内。主电路采用2路相差30度的相同有效值电压交流输入，该交流输入来自12脉变压器的两路输出。经12脉波整流后变成直流；进线的磁环、突波吸收电路、熔断器式断路器、接触器、软起电路、整流部分均集成于柜内。主要发热的整流器件安装在散热器上，散热器的翅片位于风道内。整流后的直流再经过BUCK电路进行DC/DC变换，经过变换和控制的直流电向电池或超级电容充电。BUCK电路所用的IGBT功率器件安装在散热器上，散热器的翅片位于风道内；充电电路所用到的支撑电容，均安装在风道内部，便于电容产生热量的散出。柜内布置有烟雾探测器，一旦出现功率器件损坏或者其他器件损坏出现烟雾，烟雾探测器会发送信号给控制器，控制器切断主电路输入，以防止更严重故障，并且会给上位机发送报警信号。柜内布置有温控器，一旦温度超过限值，控制器会降低功率输出，最大限度利用功率器件，已达到快充的效果，如果温度进一步升高，已经达到功率器件的极限，控制器做停机过温保护，保证安全运行，当温度下降，故障自动清除，又可以允许充电。柜内布置加热器，以适应湿度大的地方使用，避免凝露，保证控制回路和功率器件以及母排干燥。如图1～图5所示，本专利技术大功率直流充电电路采用了两路第一交流输入端1和第二交流输入端2，电压幅值为690VAC，相位为相互差30度，第一交流输入端1和第二交流输入端2位于柜体40的下部。两路三相输入导线分别通过第一输入磁环3和第二输入磁环4滤掉高频谐波；第一输入磁环3和第二输入磁环4位于柜体40前面下部。通过磁环后的三相电分别与第一突波吸收板5、第二突波吸收板6并联，突波吸收板吸收线路上的突波；第一突波吸收板5和第二突波吸收板6位于柜体40前面下部，第一输入磁环3和第二输入磁环4上部。经过突波吸收板后的两路三相电分别通过熔断器型第一隔离开关7和第二隔离开关8进行控制，然后后面分别接第一输入接触器9、第二输入接触器10、充电接触器11和充电电阻12，其中充电接触器11和充电电阻12形成预充电电路，在启动时先合充电接触器11对后端第一输入电容15、第二输入电容16、支撑电容20进行充电，使得电容上的电压和外部整流后电压平衡，然后再合第一输入接触器9和第二输入接触器10，然后断开充电接触器11。这样可以避免在电容电压较低时直接合第一输入接触器9和第二输入接触器10引起烧坏器件的大电流。熔断器型第一隔离开关7、第二隔离开关8、第一输入接触器9、第二输入接触器10、充电接触器11和充电电阻12位于柜体40前面下部，第一突波吸收板5和第二突波吸收板6上部。接触器后端接分别接两路第一全桥整流器13和第二全桥整流器14，通过均压电抗器17和第一输入电容15、第二输入电容16进行并联和滤波，形成脉动较小的输入侧直流电；第一全桥整流器13和第二全桥整流器14位于柜体40前面中部，第一输入接触器9、第二输入接触器10、充电接触器11的上部；均压电抗器17位于柜体40后面下部；第一输入电容15、第二输入电容16位于柜体40后面的中部，第一全桥整流器13和第二全桥整流器14的上部。均压电抗器17后端接由泄放接触器18和泄放电阻19构成的泄放电路，用于对后端直流母线上的电容进行放电；泄放接触器18和泄放电阻19位于前面第一全桥整流器13和第二全桥整流器14的上部右侧；整流后的直流母线之间接支撑电容20，用于滤波和对buck电路进行支撑；该母线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率直流充电电路，其特征在于，包括：第一输入单元及第二输入单元；均压电抗器，所述第一输入单元及所述第二输入单元与所述均压电抗器连接；BUCK单元，所述BUCK单元与所述均压电抗器连接；输出端，所述输出端与所述BUCK单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种大功率直流充电电路，其特征在于，包括：第一输入单元及第二输入单元；均压电抗器，所述第一输入单元及所述第二输入单元与所述均压电抗器连接；BUCK单元，所述BUCK单元与所述均压电抗器连接；输出端，所述输出端与所述BUCK单元连接。2.根据权利要求1所述的大功率直流充电电路，其特征在于，所述第一输入单元包括依次连接的第一输入端、第一隔离开关、第一输入接触器、第一全桥整流器；其中所述第一全桥整流器与所述均压电抗器连接；在所述第一输入端上并联第一突波吸收板；在所述第一输入端上设第一输入磁环。3.根据权利要求2所述的大功率直流充电电路，其特征在于，包括预充电单元，所述预充电单元与所述第一输入接触器并联；其中所述预充电单元包括串联的充电接触器和充电电阻。4.根据权利要求3所述的大功率直流充电电路，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建辉，覃江华，
申请(专利权)人：上海瑞伯德智能系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31