能量可雙向流動(dòng)的直流充電樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及直流充電粧領(lǐng)域，具體是一種能量可雙向流動(dòng)的直流充電粧。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的帶隔離降壓變壓器型雙向直流充電粧由嵌入式管理單元、雙向AC/DC轉(zhuǎn)換 單元和充電槍單元組成。
[0003] 其工作原理為：
[0004] 1、充電模式：由充電管理系統(tǒng)發(fā)出充電模式指令給直流充電粧，直流充電粧的嵌 入式管理單元經(jīng)過(guò)充電槍單元與電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS)握手通信。充電槍單元接 收到充電數(shù)據(jù)報(bào)文給嵌入式管理單元，嵌入式管理單元接收到充電數(shù)據(jù)報(bào)文給雙向AC/DC 轉(zhuǎn)換單元，控制雙向AC/DC轉(zhuǎn)換單元的電壓、電流等參數(shù)控制輸出電壓和功率，再經(jīng)過(guò)充電 槍單元通過(guò)充電電纜給電動(dòng)汽車充電。
[0005] 2、逆變模式：由充電管理系統(tǒng)發(fā)出并網(wǎng)發(fā)電模式指令給直流充電粧，直流充電粧 的嵌入式管理單元經(jīng)過(guò)充電槍單元與光伏陣列進(jìn)行通訊。充電槍單元接收到數(shù)據(jù)報(bào)文給嵌 入式管理單元，嵌入式管理單元接收到的數(shù)據(jù)報(bào)文給雙向AC/DC轉(zhuǎn)換單元，控制雙向AC/DC 轉(zhuǎn)換單元判斷是否達(dá)到并網(wǎng)發(fā)電條件再向電網(wǎng)發(fā)電。
[0006] 其缺點(diǎn)如下：
[0007] 1、帶隔離降壓變壓器型雙向直流充電粧的輸出電壓范圍窄，不能從調(diào)零電壓調(diào) 起，其臺(tái)階電壓為三相變壓器副邊電壓的倍。
[0008] 2、帶隔離降壓變壓器型雙向直流充電粧的輸出電壓與電流紋波較大，由于電路拓 撲為兩電平結(jié)構(gòu)，直流側(cè)輸出直接接入蓄電池，沒(méi)有電感濾波。因此，輸出電壓與電流的紋 波較大。
[0009] 3、帶隔離降壓變壓器型雙向直流充電粧由于采用單極結(jié)構(gòu)，直接從交流電變換到 直流電，控制難度較大，軟件算法復(fù)雜。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010] 本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制清晰、系統(tǒng)可靠性高的能量可雙向 流動(dòng)的直流充電粧，來(lái)拓寬輸出電壓范圍，并降低直流側(cè)電壓紋波。
[0011] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0012] -種能量可雙向流動(dòng)的直流充電粧，包括有嵌入式管理單元、雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換 單元和充電槍單元，其特征在于：所述的嵌入式管理單元一方面與充電管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊， 另一方面分別與所述的雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行通訊和通過(guò)所述的充電槍單元分別與 電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)和光伏陣列進(jìn)行通訊；所述的雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元通過(guò)所述 充電槍單元向電動(dòng)汽車充電，所述的光伏陣列通過(guò)所述雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元向電網(wǎng)發(fā) 電。
[0013] 所述的能量可雙向流動(dòng)的直流充電粧，其特征在于：所述的充電管理系統(tǒng)采用計(jì) 算機(jī)。
[0014] 所述的能量可雙向流動(dòng)的直流充電粧，其特征在于：所述的雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單 元包括有前級(jí)、后級(jí)和并聯(lián)在前、后級(jí)之間的電容，其中，前級(jí)為三相全橋AC/DC的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)，后級(jí)為全橋交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0015] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0016] 1、本實(shí)用新型由于采用雙級(jí)功率變換結(jié)構(gòu)，雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元的前級(jí)AC/DC 完成交流到直流的轉(zhuǎn)換，后級(jí)DC/DC實(shí)現(xiàn)充電管理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制清晰，系統(tǒng)可靠性高；
[0017] 2、本實(shí)用新型中雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元的后級(jí)采用全橋交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC的 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將原來(lái)的200~300V的輸出電壓寬度范圍直接覆蓋到全直流電壓范圍，拓寬了輸 出電壓范圍；
[0018] 3、本實(shí)用新型中雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元的后級(jí)采用全橋交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC的 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以使得直流側(cè)電壓紋波由原來(lái)的5%直接降低到0. 5%以下，效果提高了 10倍。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖。
[0020] 圖2為本實(shí)用新型中雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 參見(jiàn)圖1、2,一種能量可雙向流動(dòng)的直流充電粧，包括有嵌入式管理單元1、雙向 AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元2和充電槍單元3,嵌入式管理單元1 一方面與充電管理系統(tǒng)4進(jìn)行通 訊，另一方面分別與雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元2進(jìn)行通訊和通過(guò)充電槍單元3分別與電動(dòng)汽 車的電池管理系統(tǒng)（BMS)和光伏陣列5進(jìn)行通訊；雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元2通過(guò)充電槍單 元3向電動(dòng)汽車6充電，光伏陣列5通過(guò)雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元2向電網(wǎng)發(fā)電。
[0022] 本實(shí)用新型中，充電管理系統(tǒng)4采用計(jì)算機(jī)。
[0023] 本實(shí)用新型中，雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元2包括有前級(jí)、后級(jí)和并聯(lián)在前、后級(jí)之間 的電容，其中，前級(jí)為三相全橋AC/DC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，后級(jí)為全橋交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC的拓?fù)?結(jié)構(gòu)。
[0024] 充電管理系統(tǒng)4采用計(jì)算機(jī)。
[0025] 以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的工作原理作進(jìn)一步的說(shuō)明：
[0026] 1、充電模式：
[0027] 充電管理系統(tǒng)4發(fā)出充電模式指令給直流充電粧，直流充電粧的嵌入式管理單元 1通過(guò)充電槍單元3與電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS)握手通信。充電槍單元3接收到充 電數(shù)據(jù)報(bào)文給嵌入式管理單元1，嵌入式管理單元1將接收到充電數(shù)據(jù)報(bào)文給雙向AC/DC/ DC轉(zhuǎn)換單元2,控制雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元2的電壓、電流等參數(shù)控制輸出電壓和功率，再 通過(guò)充電槍單元3并通過(guò)充電電纜向電動(dòng)汽車6充電。
[0028] 2、逆變模式：
[0029] 充電管理系統(tǒng)4發(fā)出并網(wǎng)發(fā)電模式指令給直流充電粧，直流充電粧的嵌入式管理 單元1通過(guò)充電槍單元3與光伏陣列5通訊。充電槍單元3接收到發(fā)電數(shù)據(jù)報(bào)文給嵌入式 管理單元1，嵌入式管理單元1將接收到的發(fā)電數(shù)據(jù)報(bào)文給雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元2,控制 雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元2判斷是否達(dá)到并網(wǎng)發(fā)電條件，光伏陣列5再通過(guò)雙向AC/DC/DC 轉(zhuǎn)換單元2向電網(wǎng)發(fā)電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能量可雙向流動(dòng)的直流充電粧，包括有嵌入式管理單元、雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單 元和充電槍單元，其特征在于：所述的嵌入式管理單元一方面與充電管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊，另 一方面分別與所述的雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行通訊和通過(guò)所述的充電槍單元分別與電 動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)和光伏陣列進(jìn)行通訊；所述的雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元通過(guò)所述充 電槍單元向電動(dòng)汽車充電，所述的光伏陣列通過(guò)所述雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元向電網(wǎng)發(fā)電。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量可雙向流動(dòng)的直流充電粧，其特征在于：所述的充電管 理系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量可雙向流動(dòng)的直流充電粧，其特征在于：所述的雙向AC/ DC/DC轉(zhuǎn)換單元包括有前級(jí)、后級(jí)和并聯(lián)在前、后級(jí)之間的電容，其中，前級(jí)為三相全橋AC/ DC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，后級(jí)為全橋交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種能量可雙向流動(dòng)的直流充電樁，包括有嵌入式管理單元、雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元和充電槍單元，嵌入式管理單元一方面與充電管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊，另一方面分別與雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行通訊和通過(guò)充電槍單元分別與電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)和光伏陣列進(jìn)行通訊；雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元通過(guò)充電槍單元向電動(dòng)汽車充電，光伏陣列通過(guò)雙向AC/DC/DC轉(zhuǎn)換單元向電網(wǎng)發(fā)電。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制清晰，系統(tǒng)可靠性高，將原來(lái)的200~300V的輸出電壓寬度范圍直接覆蓋到全直流電壓范圍，拓寬了輸出電壓范圍，可以使得直流側(cè)電壓紋波由原來(lái)的5%直接降低到0.5%以下，效果提高了10倍。
【IPC分類】H02J7/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204928309
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520616014
【發(fā)明人】陳建斌, 陳林
【申請(qǐng)人】合肥索維能源科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月14日