[實用新型]一種綠色節能型高速公路電動汽車充電站

有效

• 申請號: 201420531595.9
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN204243797U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 嚴文交;周永奕
• 申請（專利權）人: 湖南華大紫光科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及交直流電能變換領域，特別是一種綠色節能型高速公路電動汽車充電站。?

背景技術

電動汽車屬于新興產業，電動汽車的正常工作要靠蓄電池提供能源，蓄電池的使用時間比較有限，需要在特定的時間對蓄電池進行快速充電，保證電動汽車正常運行。在高速公路上，只有服務區才會供電，所以必須單獨為電動汽車建設充電站，為了保證電動汽車蓄電池可以快速安全的充電，就對充電電源提出了更高的要求。?

電動汽車充電站的系統包括變壓器、大功率充電機、諧波抑制與無功補償裝置等。充電機是電動汽車充電站的主要設備。目前，電動汽車充電機的種類按工作原理分主要有4種:第一種充電機由工頻變壓器、不可控整流器和斬波器組成。其體積大，電網側電流諧波大，且變換效率低，不適于接入電網。第二種充電機由三相不可控整流和高頻DC/DC變換器組成。電網側電流諧波大、變換效率低。這一種充電機雖然諧波含量高，但成本比較低，所以應用較為廣。目前的充電機研究成果大都也集中在這一種充電機上。第三種充電機由三相PWM整流器和高頻DC/DC變換器組成。特點是功率因數高，電網側電流諧波較小，注入電網的電流總畸變率可以小于5%。PWM整流充電機由于技術復雜性、可靠性和成本問題，雖然市場上已經出現，但是目前使用較少。第四種充電機基本工作原理并沒有變化，只是對充電機一次整流方式進行改進，如十二脈波整流充電機。這種充電機注入電網的諧波電流主要以13k+1次的為主，諧波含量有大幅優化，但是投資成本卻增大。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種可以實現高效、節能、對電網無污染且能夠在線監控的高速公路充電站，使得充電站的投資成本和維護成本降低，提高了系統的效率和功率因數，使得諧波畸變率滿足國標要求。?

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種綠色節能型高速公路電動汽車充電站，包括集成濾波電感配電變壓器和充電機，所述集成濾波電感配電變壓器為變壓器繞組與濾波電抗器集成于一體，獨特的繞組繞制方式使得變壓器一次繞組或二次繞組與濾波電抗器的繞組實現功率上的解耦；所述充電機為三相不可控整流充電機。?

????與現有技術相比，本發明所具有的有益效果為：本發明采用由電力二級管組成的不可控整流橋將網側的交流電壓整流成直流電壓，其相比于由可控硅組成的整流橋部分，具有壽命長，充電機效率高、可靠性高、成本低、控制簡單等優點。此外，本發明采用一臺雙繞組配電變接n臺充電機，低壓側接5、7、11次濾波器，濾波電抗器與配電變壓器集成與一體化，其具有體積小、線性度好、噪音低、功率因數高等特點，且系統采用濾波器，能很大程度上減小對電網的污染。?

附圖說明

圖1為高速公路電動汽車充電站的系統圖。?

圖2為集成濾波電感配電變壓器內部結構配置圖。?

具體實施方式

如圖1，高速公路電動車充電站系統包括一臺集成濾波電感配電變壓器和充電機。充電樁可以根據實際需要安裝不同個數充電樁。集成濾波電感配電變壓器是將濾波電抗器集成于變壓器內的一種特殊變壓器。該變壓器除了主變以外，還包含內置式5次、7次、11次由空心電抗器組成的濾波支路。主變的繞組與濾波電抗器的繞組采用獨特的繞線方式，使得主變繞組與濾波電抗器繞組間即使存在空間磁場的耦合，但并沒有功率耦合，從而達到主變繞組與濾波電抗器繞組解耦的效果。充電機的充電樁與充電機控制器連接，各充電樁之間并聯在一起，其數量可以根據實際需要進行安裝。?

集成濾波電感配電變壓器內部結構配置圖如圖2所示，高壓繞組為變壓器的一次繞組，低壓繞組為變壓器的二次繞組。而5次、7次、11次濾波支路電抗器分別由A和B、C和D、E和F兩個匝數相等、繞向相反的繞組組成。當一次繞組在供電的時候，會在空間產生磁場，從而會在5次、7次、11次濾波繞組上產生感應電動勢，但由于各次濾波繞組均由兩個繞組匝數相等、繞組相反的繞組組成，從而使5次、7次、11次諧波的感應電動勢和均為0，實現了繞組的功率解耦。?