一种直流输入式电动汽车充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直流输入式电动汽车充电系统，属于电动汽车充电领域。本发明专利技术针对现有的车载充电机电路结构复杂，体积庞大、集成成本高的问题。本发明专利技术包括交流/直流变换装置和若干并接的终端充电储能装置，所述终端充电储能装置包括车载充电机，所述车载充电机包括谐振功率变换器，电网接入交流/直流变换装置，所述交流/直流变换装置的直流端经直流母线分别连接所述终端充电储能装置的谐振功率变换器的直流输入端口；本发明专利技术简化了车载充电机的结构，降低了单机成本，并且功率密度也得到提高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种直流输入式电动汽车充电系统


[0001]本专利技术涉及电动汽车充电领域，特别是涉及一种直流输入式电动汽车充电系统。

技术介绍

[0002]随着全世界对汽车需求量的增多，人类面临愈加严峻的环境与能源危机。为了解决这一矛盾，世界上各个国家主要汽车企业都加快了对电动汽车研制的步伐，与之配套的基础设施建设，是推动电动汽车发展的前提。从能源使用的角度来看，电动汽车采用电力能源替代了化石燃料能源，从而演变成了一种新型电力用户，确切的说就是用动力电池来储存电力，其中充电机充当动力电池的直流电源，是电动汽车动力电池能量的供给设备，是电动汽车从电网获取能量的工具。由于动力电池跟随电动汽车移动，从而充电机又衍生出车载充电机。车载充电机作为一个电力电子系统，主要由功率电路组成，功率电路的主要作用是将交流电转化为直流电，功率电路内部又分为功率因数校正电路和谐振功率变换器两部分，功率因数校正(PFC)电路可看作交流/直流环节，谐振功率变换器可看作直流/直流环节。功率因数校正电路和谐振功率变换器通常集成于车载充电机箱体内部，这种集成方式会使充电机体积增大，重量增加，集成成本相对较高。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种直流输入式电动汽车充电系统，简化了车载充电机的结构，降低了单机成本，并且功率密度也得到提高。
[0004]本专利技术提供了一种直流输入式电动汽车充电系统，包括交流/直流变换装置和若干并接的终端充电储能装置，所述终端充电储能装置包括车载充电机，所述车载充电机包括谐振功率变换器，电网接入交流/直流变换装置，所述交流/直流变换装置的直流端经直流母线分别连接所述终端充电储能装置的谐振功率变换器的直流输入端口。
[0005]进一步的，所述车载充电机还包括高频变压器、高压输出电路和低压输出电路，谐振功率变换器连接高频变压器的原边线圈，高频变压器的副边线圈连接高压输出电路和低压输出电路。
[0006]进一步的，所述终端充电储能装置包括动力电池组和蓄电池，车载充电机的高压输出端口连接动力电池，车载充电机的低压输出端连接蓄电池。
[0007]进一步的，所述电动汽车充电系统的工作模式包括常规充电模式，所述常规充电模式下，所述交流/直流变换装置将交流电网的能量转变为直流电，谐振功率变换器将高压直流电转换为高频电压脉冲，所述高频电压脉冲通过高频变压器将电能传递至高压输出电路得到高压直流电为电动汽车提供电能。
[0008]进一步的，所述电动汽车充电系统的工作模式包括车辆互充充电模式，所述车辆互充充电模式下，所述交流/变换装置处于锁止状态，并联的终端充电储能装置的电能互相传递。
[0009]进一步的，所述电动汽车充电系统的工作模式包括低压充电模式，所述低压充电
模式下，所述终端充电储能装置与直流母线分离，动力电池组为电动汽车和蓄电池提供电能。
[0010]进一步的，所述电动汽车充电系统的工作模式包括能量回馈模式，所述能量回馈模式下，动力电池的直流电通过转化为高频电压脉冲，高频电压脉冲通过高频变压器转换为直流电，所述直流电通过交流/直流变换装置转换成交流电后反馈至电网。
[0011]进一步的，所述电动汽车充电系统包括风力发电系统和/或光伏发电系统，所述风力发电系统和/或光伏发电系统输出端连接直流母线。
[0012]如上所述，本专利技术提供的一种直流输入式电动汽车充电系统，具有如下效果：
[0013]1、本专利技术的电动汽车充电系统仅使用一套交流/直流变换系统，并且交流/直流变换与直流/直流变换分体化结构代替现有技术中的一体化结构，构成一个交流/直流变换装置与多个直流/直流变换装置的组合结构，每个直流/直流变换装置分别位于车载交换机中，可满足多辆电动汽车车载充电机直流充电的需求。
[0014]2、本专利技术将传统车载充电机中功率因数校正装置和谐振功率变换器分离，使功率因数校正装置位于交流/直流变换装置中，使谐振功率变换器位于车载充电机中，这样不仅可以使车载充电机结构得到简化，系统体积减小，功率密度提高，单机成本降低，还能使整个充电系统中的各个部分呈模块化结构，整合组装灵活方便，应用场合也更为广泛。
[0015]3、本申请的充电系统具有风力发电系统和光伏发电系统，通过风力发电系统和光伏发电系统向多组车载充电机提供高压直流电，所述直流电能经变换后直接用于车辆充电，省略了先并网再使用的环节，降低了线路传输损耗。由于本专利技术的充电系统中各个终端充电储能装置共用一个交流/直流变换系统，一方面可以实现车辆充电，另一方面也可以实现风力发电系统和光伏发电系统并网运行，降低电网、风力发电系统、光伏发电系统独立使用的成本。
[0016]4、本专利技术的充电系统可实现能量的多向流动，不仅可以为电动汽车动力电池及蓄电池充电，也可实现车
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车之间的能量传递，动力电池、风力发电系统和光伏发电系统还可以将能量转化为交流电，向电网侧反馈能量。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一具体实施例的电动汽车充电系统的整体结构示意图；
[0018]图2为本专利技术一具体实施例的电动汽车充电系统的结构原理图；
[0019]图3为本专利技术一具体实施例的电动汽车充电系统的电路原理图。
具体实施方式
[0020]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸
绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0022]如图1所示，本专利技术提供了一种直流输入式电动汽车充电系统，包括交流/直流变换装置、风力发电系统、光伏发电系统和若干并接的终端充电储能装置，所述终端充电储能装置包括车载充电机、动力电池组和蓄电池，车载充电机的高压输出端口连接动力电池，车载充电机的低压输出端连接蓄电池，电网接入交流/直流变换装置，所述交流/直流变换装置的直流端经直流母线分别连接所述终端充电储能装置的谐振功率变换器的直流输入端口，风力发电系统和光伏发电系统输出端连接直流母线，在应用过程中，风力发电系统和光伏发电系统可根据需要选择性安装组合。
[0023]通过图1所示，所述电动汽车充电系统是将直流电作为车载充电机的输入，采用交流/直流变换系统、风力发电系统、光伏发电系统与车载充电机即直流/直流变换系统分散式模块化结构同时完成为多辆电动汽车充电的功能，在保持充电系统效率不变或略有提高的前提下，简化车载充电机结构，减小体积，减轻重量，提高功率密度，降低单机成本，为电动汽车充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流输入式电动汽车充电系统，其特征在于，包括交流/直流变换装置和若干并接的终端充电储能装置，所述终端充电储能装置包括车载充电机，所述车载充电机包括谐振功率变换器，电网接入交流/直流变换装置，所述交流/直流变换装置的直流端经直流母线分别连接所述终端充电储能装置的谐振功率变换器的直流输入端口。2.根据权利要求1所述一种直流输入式电动汽车充电系统，其特征在于，所述车载充电机还包括高频变压器、高压输出电路和低压输出电路，谐振功率变换器连接高频变压器的原边线圈，高频变压器的副边线圈连接高压输出电路和低压输出电路。3.根据权利要求2所述一种直流输入式电动汽车充电系统，其特征在于，所述终端充电储能装置包括动力电池组和蓄电池，车载充电机的高压输出端口连接动力电池，车载充电机的低压输出端连接蓄电池。4.根据权利要求3所述一种直流输入式电动汽车充电系统，其特征在于，所述电动汽车充电系统的工作模式包括常规充电模式，所述常规充电模式下，所述交流/直流变换装置将交流电网的能量转变为直流电，谐振功率变换器将高压直流电转换为高频电压脉冲，所述高频电压脉冲通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凯，郑少龙，吴晓刚，李然，金宁治，孙东阳，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：