[實用新型]基于大功率快速充電技術的電動汽車智能一體化充電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320577552.X
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN203445677U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 陳嵩;張宗慧;姚燕冰;嚴娜;王磊
• 申請（專利權）人: 山東魯能智能技術有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種基于大功率快速充電技術的電動汽車智能一體化充電機。

背景技術

近年來，電動汽車憑借其高效率、低排放、多能源途徑等優(yōu)勢，逐漸成為解決環(huán)境污染和能源緊缺問題的重要解決途徑，但是配套的電池及電池充電技術卻成為了制約電動汽車廣泛應用的一個瓶頸，尤其是電池的充電時間過長一直是阻礙電動汽車大范圍推廣的桎梏。

現(xiàn)有的電動汽車充電機一般為4KW～200KW，需要配合充電樁使用，每次充電長達六到十小時，且工作效率受外部環(huán)境影響較大，過熱過冷等都無法運行，對電池的損壞也比較嚴重，不能滿足廣大用戶的充電需求。

在實際運營時，大部分充電樁設備需要安裝在車站、小區(qū)、路邊等室外位置，然后配合充電機進行工作。但大部分運營者沒有能力或場地為采用開關電源或三相脈寬調制技術的充電機建設單獨的充電室，且車輛充電時長時間的停車、管理、人員等待、財物安全、操作安全等都成問題，充電機長時間運行也會對電網產生大量諧波污染，因此，急需一種新型的大功率、快速、一體式充電機，不僅將充電機與充電樁的功能合并在一起，同時要能夠大大縮短充電時間，減少充電成本，提高安全性與穩(wěn)定性，從根本上促進電動汽車的大范圍推廣。

中國專利申請?zhí)枮?01120077230.X的實用新型專利中設計了一種一體式充電機，將計量計費與充電裝置一體地充電設施，但充電時間過長，且安全性不高。

中國專利申請?zhí)枮樵?01210379266.2實用新型專利中，公布了一種基于溫度和充電功率的快速充電方法，根據(jù)電池溫度控制充電機的輸出功率，實現(xiàn)對電池組的快速充電，不過此方法受環(huán)境溫濕度的影響較大，且受電池自身質量影響較大，對單體電池的控制不夠精準，在實用性和方便性上有很大欠缺。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于大功率快速充電技術的電動汽車智能一體化充電機，它能夠減少充電時間、增加運行安全性與穩(wěn)定性，達到高效、快速地為電動汽車電池組充電的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種基于大功率快速充電技術的電動汽車智能一體化充電機，包括總控單元，總控單元分別與表計模塊、顯示模塊、讀卡器模塊、模擬量采集模塊、開入開出模塊、GPS模塊、打印模塊、溫濕度控制模塊、充電模塊組、BMS模塊、存儲模塊、保護模塊、通訊模塊連接，所述總控單元還與輸出濾波模塊、PWM調制模塊、MCU控制模塊連接。

所述總控單元與表計模塊、模擬量采集模塊、GPS模塊、打印模塊、輸出濾波模塊、PWM調制模塊、MCU控制模塊、通訊模塊，通過RS485總線連接。

所述總控單元與讀卡器模塊都是通過RS232總線連接。

所述總控單元與充電模塊組、BMS模塊都是通過CAN總線連接。

所述總控單元與存儲模塊、保護模塊都是通過PC104總線連接。

所述顯示模塊與總控單元采用VGA或USB總線連接。

所述表計模塊用于計量/計費；

所述顯示模塊用于數(shù)據(jù)顯示與命令輸入；

所述讀卡器模塊用于讀/寫卡；

所述模擬量采集模塊用于采集模擬量；

所述開入開出模塊用于提供開入開出指令，包括開出繼電器和開關量輸入信號采集模塊，通過光耦隔離器與總控單元連接；

所述GPS模塊用于GPS通信對時；

所述打印模塊用于票據(jù)打印；

所述溫濕度控制模塊用于提供溫度及濕度控制功能，所述溫濕度控制模塊根據(jù)戶外環(huán)境通過加熱、通風等方法調節(jié)內部溫濕度，達到適應零下30攝氏度-零上50攝氏度使用、滿足防水、防潮、防腐蝕、防塵要求，耐受紫外線照射，可在海拔2000m以下使用。

所述充電模塊組用于輸入/轉化/輸出電流；采用以半橋電路為拓撲結構的高頻開關電源，采用了軟開關技術減小高頻下電源的開關損耗，采用智能控制算法實現(xiàn)快速充電終止的精準判斷，提高了充電機的充電效率和安全性。充電模塊可根據(jù)控制指令智能組合，以并聯(lián)充電的模塊達到大功率輸出功能，實現(xiàn)1C～3C的快速充電模式。

所述輸出濾波模塊用于電網諧波校正；提供單、雙、三路濾波路數(shù)，采用有源功率因數(shù)校正技術降低輸入電網諧波，減少對電網的污染；同時實現(xiàn)對電池的負脈沖放電及能量回收，提高了充電機滿載工作時的功率因數(shù)和充電效率，該模塊還能避免轉化過程中產生三次諧波，開關應力小，損耗低，共模EMI低。