一种基于４００Ｖ配网的电动汽车快速充电系统技术方案

一种基于４００Ｖ配网的电动汽车快速充电系统，由４００Ｖ配电箱（１）、三相交流充电桩（２）、直流快速充电装置（３）依次连接组成；直流快速充电装置还与电池管理模块（５）连接，互相通信进行信息交互；直流快速充电装置的连接结构是，由充电单元（３．１）分别与变送单元（３．２）和充电控制单元（３．３）连接；充电控制单元又分别与变送单元（３．２）和人机交互单元（３．４）连接；直流快速充电装置通过电动汽车充电接口（４）为电动汽车（６）充电。本发明专利技术提供了一种基于４００Ｖ配网的电动汽车快速充电系统，可直接从４００Ｖ配电箱取电，利用现有４００Ｖ配网灵活配置充电系统，不配置专用充电站也能实现为电动汽车快速充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于400V配网的电动汽车快速充电系统，尤其是一种能动态调 节充电电流或电压参数的基于400V配网的电动汽车快速充电系统。
技术介绍
随着石油资源的紧张和电池技术的发展，以电动汽车为代表的新一代节能与环保 汽车是汽车工业发展的必然趋势已经成为普遍共识。充电系统为电动汽车运行提供能量补 给，是电动汽车的重要基础支撑系统。充电技术的发展对电动汽车的发展具有决定性的影 响。集中式充电站需架设专用线路及配备电力设备，占地面积较大、造价过高，无法随 道路、停车场、小区等公共设施灵活配置，不能够满足电动汽车随时充电的需求。现有集中 式充电站只针对指定车型进行充电，无法实现对各种车型充电。 现有的电动汽车车载充电装置只能提供市电下的慢速充电功能，直接从低压照明 电路取电，充电功率较小，充电时间甚至长达十几到二十多小时。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于400V配网的电动汽车快速充电系统，无需架设专 用输电线路，直接从400V配电箱取电，利用现有400V配网灵活配置充电系统，采用可变功 率充电，不配置专用充电站也能实现为各型电动汽车进行快速充电。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种基于400V配网的电动汽车快速充电系统，其特征是，它由400V配电箱、三相 交流充电桩、直流快速充电装置依次连接组成；该直流快速充电装置还与电池管理模块连 接，相互通信进行信息交互；所述的直流快速充电装置的连接结构是，由充电单元分别与变 送单元和充电控制单元连接；充电控制单元又分别与变送单元和人机交互单元连接；该直 流快速充电装置通过电动汽车充电接口为电动汽车充电。本专利技术所述的400V配电箱与交流配电网连接，提供380V交流电源。本专利技术所述的三相交流充电桩为常规交流充电桩，固定安装在电动汽车外、通过 400V交流配电箱与交流电网连接，为直流快速充电装置提供交流电源，并可实施自动计费 的功能。本专利技术所述的直流快速充电装置的充电单元由保护电路、控制电路和功率电路依 次连接组成。本专利技术所述的功率电路由1 η个功率模块组成；所述的功率模块由软启动电路、 三相全波整流电路、高频逆变桥、隔离变压器、整流电路和滤波电路依次连接组成。本专利技术所述的软启动电路采用可控硅延时、电阻限流进行快速充电装置保护。本专利技术的有益效果是，本专利技术具有在400V配网下为电动汽车动力电池快速、安 全、自动充满电的能力，能动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。本专利技术无需架设专用输电线路，直接从400V配电箱取电，利用现有400V配网灵活配置充电 系统，采用可变功率充电，不用配置专用充电站也能实现为各型电动汽车进行快速充电，从 而降低电动汽车充电对电网环境的依赖，大幅度减少对集中式充电站的投入。 根据上述技术方案，本专利技术的交流充电桩直接从400V配电箱取电，经计量后送至 直流快速充电装置；直流快速充电装置接入交流充电桩提供的380V交流电源，经过保护电 路、控制电路和软启动电路后，经高频逆变桥调制输出高频交流电，送至隔离变压器，再经 整流、滤波后输出直流；充电控制单元接收电动汽车电池管理模块传来的充电电池的信息 及电压、电流信息，根据电池的信息来决定使用合适的充电参数，根据电压、电流信息控制 功率电路对输入电压进行相应的处理并调整功率电路的伏安特性，使功率电路能够根据不 同汽车电池的需求输出不同的伏安特性为电池充电；变送单元将充电控制单元传来的控制 信息转换为0-5V、4-20mA的信号，采用可控硅延时、电阻限流调节控制软启动电路，从而保 护直流快速充电装置；人机交互单元与充电控制单元连接，提供信息显示、手动控制功能； 在充电的过程中，充电控制单元还不断监测电池的电量信息，直到电池充满电量为止。本发 明可使电动汽车的快速充电不局限于在固定充电站进行充电，不依靠专用输电线路，利用 现有400V配网就可以灵活配置充电系统，充电系统的位置和规模都可任意选择，解决了充 电站专用场地问题，满足电动汽车随时随地进行快速充电，推动电动汽车的普及。以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进一步详细地说明。附图说明图1是根据本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的直流快速充电装置结构图；图3是本专利技术的直流快速充电装置中充电单元的结构图；图4是本专利技术的直流快速充电装置中充电单元的功率模块部分的结构图；图5是本专利技术的直流快速充电装置的主要电路原理示意图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术由400V配电箱1、三相交流充电桩2、直流快速充电装置3依 次连接组成；该直流快速充电装置3还与电池管理模块5连接，通信进行信息交互；该直流 快速充电装置3通过电动汽车充电接口 4为电动汽车6充电。如图2所示，所述的直流快 速充电装置3的连接结构是，由充电单元3. 1分别与变送单元3. 2和充电控制单元3. 3连 接；充电控制单元又分别与变送单元3. 2和人机交互单元3. 4连接。本专利技术所述的400V配电箱1与交流配电网连接，提供380V交流电源。本专利技术所述的三相交流充电桩2为常规交流充电桩，固定安装在电动汽车外、通 过400V交流配电箱1与交流电网连接，为直流快速充电装置提供交流电源，并可实施自动 计费的功能。如图3所示，本专利技术所述的直流快速充电装置3的充电单元3. 1由保护电路3. 11、 控制电路3. 12和功率电路3. 13依次连接组成。保护电路可采用断路器、快速熔断器组成。 控制电路可采用接触器。如图3、图4所示，本专利技术所述的功率电路3. 13由1 η个功率模块组成；所述的功率模块由软启动电路3. 131、三相全波整流电路3. 132、高频逆变桥3. 133、隔离变压器 3. 134、整流电路3. 135和滤波电路3. 136依次连接组成。本专利技术所述的软启动电路3. 131采用可控硅延时、电阻限流进行快速充电装置保 护。如图5所示，输入380VAC/50Hz(电压波动范围士 10，经过保护电路、控制电 路、软启动电路后，送至三相全波整流电路，经高频逆变桥调制输出高频交流电，送至隔离 变压器，再整流滤波输出。由380VAC变压为所需要的交流电压，然后再经整流稳压处理， 为各个控制板提供电源。电压和电流的采集可以采用电压、电流分流器，也可采用霍尔传感 器。采用电压互感器、分流器进行输出电压和电流的测量，作为反馈信号送至控制器，实现 闭环调节稳定电源输出，同时用作保护使用。本专利技术直流快速充电装置3可以置于车上作为车载充电装置，也可以外置。本发 明的直流快速充电装置外置时可放置在交流充电桩2旁，还可与交流充电桩2组合在同一 个机柜中。 直流快速充电装置是本专利技术基于400V配网的电动汽车快速充电系统的核心，由 交流充电桩提供380V交流电源，经过保护电路、控制电路和软启动电路后送至三相全波整 流电路处理，经高频逆变桥调制输出高频交流电，送至隔离变压器，再经整流、滤波后输出 直流；由充电控制单元控制功率电路调节输出功率，使功率电路能够根据不同汽车电池的 需求输出不同的伏安特性；充电控制单元接收电动汽车电池管理模块传来的充电电池的信 息及电压、电流信息，根据电池的信息来决定使用合适的充电参数，根据电压、电流信息控 制功率电路对输入电压进行相应的处理，并通过更改功率电路的伏安特性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于４００Ｖ配网的电动汽车快速充电系统，其特征是，它由４００Ｖ配电箱（１）、三相交流充电桩（２）、直流快速充电装置（３）依次连接组成；直流快速充电装置（３）还与电池管理模块（５）连接，互相通信进行信息交互；所述的直流快速充电装置（３）的连接结构是，由充电单元（３．１）分别与变送单元（３．２）和充电控制单元（３．３）连接；充电控制单元又分别与变送单元（３．２）和人机交互单元（３．４）连接；直流快速充电装置（３）通过电动汽车充电接口（４）为电动汽车（６）充电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晴，郑易谷，谭旻，张林山，崔玉峰，吴波，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]