專利名稱：一種基于400v配網的電動汽車快速充電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，尤其是一種能動態調節充電電流或電壓參數的基于400V配網的電動汽車快速充電系統。
背景技術：
隨著石油資源的緊張和電池技術的發展，以電動汽車為代表的新一代節能與環保汽車是汽車工業發展的必然趨勢已經成為普遍共識。充電系統為電動汽車運行提供能量補給，是電動汽車的重要基礎支撐系統。充電技術的發展對電動汽車的發展具有決定性的影響。集中式充電站需架設專用線路及配備電力設備，占地面積較大、造價過高，無法隨道路、停車場、小區等公共設施靈活配置，不能夠滿足電動汽車隨時充電的需求。現有集中式充電站只針對指定車型進行充電，無法實現對各種車型充電。現有的電動汽車車載充電裝置只能提供市電下的慢速充電功能，直接從低壓照明電路取電，充電功率較小，充電時間甚至長達十幾到二十多小時。
發明內容本實用新型的目的是提供一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，無需架設專用輸電線路，直接從400V配電箱取電，利用現有400V配網靈活配置充電系統，采用可變功率充電，不配置專用充電站也能實現為各型電動汽車進行快速充電。為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，其特征是，它由400V配電箱、三相交流充電樁、直流快速充電裝置依次連接組成；該直流快速充電裝置還與電池管理模塊連接，相互通信進行信息交互；所述的直流快速充電裝置的連接結構是，由充電單元分別與變送單元和充電控制單元連接；充電控制單元又分別與變送單元和人機交互單元連接；該直流快速充電裝置通過電動汽車充電接口為電動汽車充電。本實用新型所述的400V配電箱與交流配電網連接，提供380V交流電源。本實用新型所述的三相交流充電樁為常規交流充電樁，固定安裝在電動汽車外、 通過400V交流配電箱與交流電網連接，為直流快速充電裝置提供交流電源，并可實施自動計費的功能。本實用新型所述的直流快速充電裝置的充電單元由保護電路、控制電路和功率電路依次連接組成。本實用新型所述的功率電路由1 η個功率模塊組成；所述的功率模塊由軟啟動電路、三相全波整流電路、高頻逆變橋、隔離變壓器、整流電路和濾波電路依次連接組成。本實用新型所述的軟啟動電路采用可控硅延時、電阻限流進行快速充電裝置保護。本實用新型的有益效果是，本實用新型具有在400V配網下為電動汽車動力電池快速、安全、自動充滿電的能力，能動態調節充電電流或電壓參數，執行相應的動作，完成充電過程。本實用新型無需架設專用輸電線路，直接從400V配電箱取電，利用現有400V配網靈活配置充電系統，采用可變功率充電，不用配置專用充電站也能實現為各型電動汽車進行快速充電，從而降低電動汽車充電對電網環境的依賴，大幅度減少對集中式充電站的投入。根據上述技術方案，本實用新型的交流充電樁直接從400V配電箱取電，經計量后送至直流快速充電裝置；直流快速充電裝置接入交流充電樁提供的380V交流電源，經過保護電路、控制電路和軟啟動電路后，經高頻逆變橋調制輸出高頻交流電，送至隔離變壓器， 再經整流、濾波后輸出直流；充電控制單元接收電動汽車電池管理模塊傳來的充電電池的信息及電壓、電流信息，根據電池的信息來決定使用合適的充電參數，根據電壓、電流信息控制功率電路對輸入電壓進行相應的處理并調整功率電路的伏安特性，使功率電路能夠根據不同汽車電池的需求輸出不同的伏安特性為電池充電；變送單元將充電控制單元傳來的控制信息轉換為0-5V、4-20mA的信號，采用可控硅延時、電阻限流調節控制軟啟動電路，從而保護直流快速充電裝置；人機交互單元與充電控制單元連接，提供信息顯示、手動控制功能；在充電的過程中，充電控制單元還不斷監測電池的電量信息，直到電池充滿電量為止。 本實用新型可使電動汽車的快速充電不局限于在固定充電站進行充電，不依靠專用輸電線路，利用現有400V配網就可以靈活配置充電系統，充電系統的位置和規模都可任意選擇， 解決了充電站專用場地問題，滿足電動汽車隨時隨地進行快速充電，推動電動汽車的普及。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進一步詳細地說明。
圖1是根據本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的直流快速充電裝置結構圖；圖3是本實用新型的直流快速充電裝置中充電單元的結構圖；圖4是本實用新型的直流快速充電裝置中充電單元的功率模塊部分的結構圖；圖5是本實用新型的直流快速充電裝置的主要電路原理示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型由400V配電箱1、三相交流充電樁2、直流快速充電裝置 3依次連接組成；該直流快速充電裝置3還與電池管理模塊5連接，通信進行信息交互；該直流快速充電裝置3通過電動汽車充電接口 4為電動汽車6充電。如圖2所示，所述的直流快速充電裝置3的連接結構是，由充電單元3. 1分別與變送單元3. 2和充電控制單元3. 3 連接；充電控制單元又分別與變送單元3. 2和人機交互單元3. 4連接。本實用新型所述的400V配電箱1與交流配電網連接，提供380V交流電源。本實用新型所述的三相交流充電樁2為常規交流充電樁，固定安裝在電動汽車外、通過400V交流配電箱1與交流電網連接，為直流快速充電裝置提供交流電源，并可實施自動計費的功能。如圖3所示，本實用新型所述的直流快速充電裝置3的充電單元3. 1由保護電路 3. 11、控制電路3. 12和功率電路3. 13依次連接組成。保護電路可采用斷路器、快速熔斷器組成。控制電路可采用接觸器。如圖3、圖4所示，本實用新型所述的功率電路3. 13由1 η個功率模塊組成；所述的功率模塊由軟啟動電路3. 131、三相全波整流電路3. 132、高頻逆變橋3. 133、隔離變壓器3. 134、整流電路3. 135和濾波電路3. 136依次連接組成。本實用新型所述的軟啟動電路3. 131采用可控硅延時、電阻限流進行快速充電裝置保護。如圖5所示，輸入380VAC/50Hz(電壓波動范圍士 10，經過保護電路、控制電路、軟啟動電路后，送至三相全波整流電路，經高頻逆變橋調制輸出高頻交流電，送至隔離變壓器，再整流濾波輸出。由380VAC變壓為所需要的交流電壓，然后再經整流穩壓處理， 為各個控制板提供電源。電壓和電流的采集可以采用電壓、電流分流器，也可采用霍爾傳感器。采用電壓互感器、分流器進行輸出電壓和電流的測量，作為反饋信號送至控制器，實現閉環調節穩定電源輸出，同時用作保護使用。本實用新型直流快速充電裝置3可以置于車上作為車載充電裝置，也可以外置。 本實用新型的直流快速充電裝置外置時可放置在交流充電樁2旁，還可與交流充電樁2組合在同一個機柜中。直流快速充電裝置是本實用新型基于400V配網的電動汽車快速充電系統的核心，由交流充電樁提供380V交流電源，經過保護電路、控制電路和軟啟動電路后送至三相全波整流電路處理，經高頻逆變橋調制輸出高頻交流電，送至隔離變壓器，再經整流、濾波后輸出直流；由充電控制單元控制功率電路調節輸出功率，使功率電路能夠根據不同汽車電池的需求輸出不同的伏安特性；充電控制單元接收電動汽車電池管理模塊傳來的充電電池的信息及電壓、電流信息，根據電池的信息來決定使用合適的充電參數，根據電壓、電流信息控制功率電路對輸入電壓進行相應的處理，并通過更改功率電路的伏安特性，為電池充電；變送單元將充電控制單元傳來的控制信息轉換為0-5V、4-20mA的信號，采用可控硅延時、電阻限流調節控制軟啟動電路，從而保護直流快速充電裝置；人機交互單元與充電控制單元連接，提供信息顯示、手動控制功能；在充電的過程中，充電控制單元還不斷監測電池的電量信息，直到電池充滿電量為止。
權利要求1.一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，其特征是，它由400V配電箱(1)、三相交流充電樁O)、直流快速充電裝置C3)依次連接組成；該直流快速充電裝置C3)還與電池管理模塊( 連接，互相通信進行信息交互；所述的直流快速充電裝置(3)的連接結構是，由充電單元(3. 1)分別與變送單元(3. 2)和充電控制單元(3. 3)連接；充電控制單元又分別與變送單元(3. 2)和人機交互單元(3. 4)連接；該直流快速充電裝置C3)通過電動汽車充電接口(4)為電動汽車(6)充電。
2.根據權利要求1所述的一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，其特征是，所述的400V配電箱(1)與交流配電網連接，提供380V交流電源。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，其特征是，所述的三相交流充電樁( 為常規交流充電樁，固定安裝在電動汽車外、通過400V交流配電箱(1)與交流電網連接，為直流快速充電裝置提供交流電源，并可實施自動計費的功能。
4.根據權利要求1所述的一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，其特征是，所述的直流快速充電裝置⑶的充電單元(3. 1)由保護電路(3. 11)、控制電路(3. 12)和功率電路(3. 13)依次連接組成。
5.根據權利要求4所述的一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，其特征是，所述的功率電路(3. 13)由1 η個功率模塊組成；所述的功率模塊由軟啟動電路(3. 131)、 三相全波整流電路(3. 132)、高頻逆變橋(3. 133)、隔離變壓器(3. 134)、整流電路(3. 135) 和濾波電路(3. 136)依次連接組成。
6.根據權利要求5所述的一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，其特征是，所述的軟啟動電路(3. 131)采用可控硅延時、電阻限流進行快速充電裝置保護。
專利摘要一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，由400V配電箱(1)、三相交流充電樁(2)、直流快速充電裝置(3)依次連接組成；直流快速充電裝置還與電池管理模塊(5)連接，互相通信進行信息交互；直流快速充電裝置的連接結構是，由充電單元(3.1)分別與變送單元(3.2)和充電控制單元(3.3)連接；充電控制單元又分別與變送單元(3.2)和人機交互單元(3.4)連接；直流快速充電裝置通過電動汽車充電接口(4)為電動汽車(6)充電。本實用新型提供了一種基于400V配網的電動汽車快速充電系統，可直接從400V配電箱取電，利用現有400V配網靈活配置充電系統，不配置專用充電站也能實現為電動汽車快速充電。
文檔編號H02J7/10GK201966672SQ20102022868
公開日2011年9月7日 申請日期2010年6月18日 優先權日2010年6月18日
發明者吳波, 崔玉峰, 張林山, 楊晴, 譚旻, 鄭易谷 申請人:云南電力試驗研究院(集團)有限公司