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斩波式充电桩制造技术

技术编号:40884596 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-08 18:26
本技术提出了斩波式充电桩,包括机壳,机壳内设置三相电磁开关、整流斩波式直流模组和真空继电器,三相电磁开关的两端分别与三相电源和整流斩波式直流模组相连接,整流斩波式直流模组与真空继电器相连接,真空继电器与充电枪接口相连接,充电枪接口设置在机壳;所述三相电磁开关、整流斩波式直流模组、真空继电器和充电枪接口均与主控板相连接,主控板分别与宽电压控制电源和无线模块相连接,宽电压控制电源与三相电源相连接,无线模块与云端服务器相连接。本技术容易实现电压升级,大大降低了成本;漏电电流较小,安全性更高;单个三相电力整流斩波式直流模组即可产生较高功率,无需要多电源并联每个充电枪接口,故障率大大减少。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及充电桩的,尤其涉及斩波式充电桩


技术介绍

1、随着充电汽车数量不断增多,汽车充电桩在生活中逐渐普及。现有的新能源汽车充电桩多采用逆变电源实现,多组电源并联提供大功率的输出。利用多个逆变电源逆变输出,由于受条件所限制,现时的逆变电源的功率只有20、30、40千瓦,如充电功率需要达到100千瓦时,需使用6个20千瓦、3个40千瓦或4个20千瓦并联组合而成,多组电源并联无法安装安全漏电标准开关。三相交流输入电压通过整流后,通过两个功率元件分别以脉冲方式向变压器的初级两组线圈轮流供电,原端的直流电压转化为交流电压向变压器供电,频率一般在10khz以上,再通过变压器的次级线圈输出,经整流后以直流方式往后供电。由于脉冲电流通过变压器初级线圈时会产生一电压尖峰,形成对控制电路及功率元件的干扰,所以在逆变电路中需在变压器的初级线圈一端通过抗干扰电容接地,从而将干扰信号通过地线消除,同时也形成一个对地的漏电电流。以一个20千瓦的逆变电源为例,其漏电值可达40毫安,所以一个拥有6个20千瓦电源模组的120千瓦快速充电桩,其漏电值高达240毫安,无法安装漏电值30毫安以下的安全漏电开关。在实际例子中,深圳电力公司规定充电桩的漏电开关的漏电值为300毫安。

2、同时,现有充电桩通过并联多个电源模组提高功率,而大部分充电桩单个电源模组的功率为20千瓦,单个电源模组的价格为1200元,制造一个120千瓦的快速充电桩需要6个20千瓦的直流模组,所需费用增加6倍,制造成本较高,故障率比单电源模组故障率高出6倍,若一个充电站,拥有10个120千瓦快速充电桩,电源模组的数量高达60个,故障率偏高。此外,由于使用逆变式电源模组,现有充电桩的输入输出电压固化,如现有的逆变式充电桩的规格包括ac380v转dc750v、ac380转dc500v及ac380转dc1000v三种,若需从500v升级750v或750v升级1000v,需要将充电桩整体更换,方能满足升级的电压要求,成本较大。

3、例如公开号为cn207345518u的技术公开了一种带有源滤波功能的交流充电桩,包括刷卡器、充电桩控制器、电表、接触器、逆变模块和充电枪头,充电桩控制器包括充电桩控制单元和逆变模块控制器,充电桩控制单元连接电表,电表通过接触器连接充电枪头,逆变模块控制器通过逆变模块接入接触器和充电枪头之间,电表还连接相线和零线,充电桩控制单元通过电表及刷卡器实现充电桩计费,逆变模块控制器控制逆变模块实现交流充电桩的单位功率因数与低谐波运行。逆变模块控制器使用了双零点比例谐振控制实现了高精度谐波电流控制。该技术的交流充电桩具有谐波抑制与无功补偿功能,无需外置有源电力滤波器,且补偿点位于电表后端,降低因为谐波电流而引起的电表计费误差。但该技术所提出的充电桩采用逆变模块,存在安全隐患。


技术实现思路

1、针对现有逆变式充电桩的漏电值较大且充电电压升级成本较高的技术问题,本技术提出一种斩波式充电桩,成本较低同时漏电电流极少,安全性高。

2、为了达到上述目的,本技术的技术方案是这样实现的:斩波式充电桩,包括机壳,机壳内设置三相电磁开关、整流斩波式直流模组和真空继电器,三相电磁开关的两端分别与三相电源和整流斩波式直流模组相连接,整流斩波式直流模组与真空继电器相连接,真空继电器与充电枪接口相连接,充电枪接口设置在机壳;所述三相电磁开关、整流斩波式直流模组、真空继电器和充电枪接口均与主控板相连接,主控板分别与宽电压控制电源和无线模块相连接,宽电压控制电源与三相电源相连接,无线模块与云端服务器相连接。

3、优选地,所述真空继电器包括正极真空继电器和负极真空继电器,整流斩波式直流模组的正极输出端与正极真空继电器的输入端子相连接,整流斩波式直流模组的负极输出端与负极真空继电器的输入端子相连接,正极真空继电器的输出端子与充电枪接口的充电正极相连接,负极真空继电器的输出端子与充电枪接口的充电负极相连接;所述正极真空继电器和负极真空继电器的控制端均与主控板相连接。

4、优选地,所述宽电压控制电源通过12v电源线与主控板的电源输入端相连接,主控板的电源输出端通过12v电源线与充电枪接口的电源端相连接,主控板通过can总线与充电枪接口的通信端口相连接,充电枪接口的电源端和通信端口均与充电汽车的电池管理系统相连接。

5、优选地,所述整流斩波式直流模组为三相整流斩波式直流模组或单相整流斩波式直流模组

6、优选地,所述整流斩波式直流模组输入的交流电压为320v-740v,所述整流斩波式直流模组输出的最高直流电压为输入的交流电压的1.35倍。

7、优选地,所述整流斩波式直流模组的输出功率为10k千瓦至400k千瓦。

8、优选地,所述整流斩波式直流模组包括功率控制电路和充电电路,功率控制电路分别与主控板和充电电路相连接。

9、优选地,所述充电电路包括整流器,整流器的输入端与三相电磁开关的输出端相连接,整流器的输出端并联有储能电容,储能电容的正极通过开关元件与电抗的输入端相连接,开关元件与电抗的输入端之间的中点与续流二极管的负极相连接,续流二极管的正极与电容的负极相连接,电抗的输出端与续流二极管的正极之间设有负载;所述开关元件与功率控制电路相连接。

10、本技术所提出的充电桩输出电压范围值较宽,可使用的电压为320v至740v均可的宽电压;三相电力整流斩波式模组的输出电压随输入电压变化,调整输入交流电压可调整输出最高直流的充电电压,不需要更换整个充电桩,容易实现电压升级,大大降低了成本;利用三相电力整流斩波式模组对连接电路中的电流进行处理,利用续流二极管使电抗所储的能量转化为续流电流并消失,不会产生电压尖峰,对地电流小于5毫安,可使用符合安全标准漏电值为5-10毫安漏电开关,漏电电流较小,安全性更高,有效保证使用者的人身安全;同时,三相电力整流斩波式模组内不会产生电压尖峰,单个三相电力整流斩波式模组即可产生较高功率,每个电源功率可达10k千瓦至400k千瓦,无需要多电源并联每个充电枪接口,故障率大大减少。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.斩波式充电桩,其特征在于,包括机壳,机壳内设置三相电磁开关(1)、整流斩波式直流模组(5)和真空继电器,三相电磁开关(1)的两端分别与三相电源和整流斩波式直流模组(5)相连接,整流斩波式直流模组(5)与真空继电器相连接,真空继电器与充电枪接口(4)相连接,充电枪接口(4)设置在机壳;所述三相电磁开关(1)、整流斩波式直流模组(5)、真空继电器和充电枪接口(4)均与主控板(3)相连接,主控板(3)分别与宽电压控制电源(2)和无线模块(8)相连接,宽电压控制电源(2)与三相电源相连接,无线模块(8)与云端服务器相连接。

2.根据权利要求1所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述真空继电器包括正极真空继电器(6)和负极真空继电器(7),整流斩波式直流模组(5)的正极输出端与正极真空继电器(6)的输入端子相连接,整流斩波式直流模组(5)的负极输出端与负极真空继电器(7)的输入端子相连接,正极真空继电器(6)的输出端子与充电枪接口(4)的充电正极相连接,负极真空继电器(7)的输出端子与充电枪接口(4)的充电负极相连接;所述正极真空继电器(6)和负极真空继电器(7)的控制端均与主控板(3)相连接。

3.根据权利要求1或2所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述宽电压控制电源(2)通过12V电源线与主控板(3)的电源输入端相连接,主控板(3)的电源输出端通过12V电源线与充电枪接口(4)的电源端相连接,主控板(3)通过CAN总线与充电枪接口(4)的通信端口相连接,充电枪接口(4)的电源端和通信端口均与充电汽车的电池管理系统相连接。

4.根据权利要求3所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述整流斩波式直流模组(5)为三相整流斩波式直流模组或单相整流斩波式直流模组。

5.根据权利要求4所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述整流斩波式直流模组(5)输入的交流电压为320V-740V,所述整流斩波式直流模组(5)输出的最高直流电压为输入的交流电压的1.35倍。

6.根据权利要求5所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述整流斩波式直流模组(5)的输出功率为10K千瓦至400K千瓦。

7.根据权利要求5或6所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述整流斩波式直流模组(5)包括功率控制电路和充电电路,功率控制电路分别与主控板(3)和充电电路相连接。

8.根据权利要求7所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述充电电路包括整流器,整流器的输入端与三相电磁开关(1)的输出端相连接,整流器的输出端并联有储能电容(51),储能电容(51)的正极通过开关元件(52)与电抗(54)的输入端相连接,开关元件(52)与电抗(54)的输入端之间的中点与续流二极管(53)的负极相连接,续流二极管(53)的正极与电容(51)的负极相连接,电抗(54)的输出端与续流二极管(53)的正极之间设有负载(55);所述开关元件(52)与功率控制电路相连接。

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【技术特征摘要】

1.斩波式充电桩,其特征在于,包括机壳,机壳内设置三相电磁开关(1)、整流斩波式直流模组(5)和真空继电器,三相电磁开关(1)的两端分别与三相电源和整流斩波式直流模组(5)相连接,整流斩波式直流模组(5)与真空继电器相连接,真空继电器与充电枪接口(4)相连接,充电枪接口(4)设置在机壳;所述三相电磁开关(1)、整流斩波式直流模组(5)、真空继电器和充电枪接口(4)均与主控板(3)相连接,主控板(3)分别与宽电压控制电源(2)和无线模块(8)相连接,宽电压控制电源(2)与三相电源相连接,无线模块(8)与云端服务器相连接。

2.根据权利要求1所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述真空继电器包括正极真空继电器(6)和负极真空继电器(7),整流斩波式直流模组(5)的正极输出端与正极真空继电器(6)的输入端子相连接,整流斩波式直流模组(5)的负极输出端与负极真空继电器(7)的输入端子相连接,正极真空继电器(6)的输出端子与充电枪接口(4)的充电正极相连接,负极真空继电器(7)的输出端子与充电枪接口(4)的充电负极相连接;所述正极真空继电器(6)和负极真空继电器(7)的控制端均与主控板(3)相连接。

3.根据权利要求1或2所述的斩波式充电桩,其特征在于,所述宽电压控制电源(2)通过12v电源线与主控板(3)的电源输入端相连接,主控板(3)的电源输出端通过12v电源线与充电枪接口(4)的电源端相连接,主控板(3)通过can...

【专利技术属性】
技术研发人员:申英强
申请(专利权)人:何惠平
类型:新型
国别省市:

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