[發明專利]一種10KV輸入多路整流斬波一體化充電站

在審

• 申請號: 201711016475.X
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107839525A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 陳滋健;王春梅;劉宏飛;王昌峰
• 申請（專利權）人: 安徽中科海奧電氣股份有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H02M1/32;H02M3/156;H02M7/797
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 韓燕,金凱

技術領域

本發明涉及新能源汽車充電應用領域，具體是一種10KV輸入多路整流斬波一體化充電站。

背景技術

充電基礎設施的市場方興未艾，隨著新能源汽車保有量的持續上升，充電剛需越來越強，對于充電功率組件的功率要求越來越高，而且未來充電設施要朝著智能電網和能源互聯的方向發展。因此，在激烈的市場競爭中，充電站的性價比需要不斷提升，并且需要向大功率和雙向電流變換。

傳統的充電站技術，是基于普通電力變壓器和充電樁的組合。電力變壓器輸出標準的AC380V交流電，充電樁把AC380V交流電變成電動汽車所需要的直流電。在這種模式下，系統結構冗余，重復隔離、電能變壓環節多，使得成本居高不下，大大阻礙了行業的發展。尤其在充電剛需很強的應用場合，矛盾十分突出。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種10KV輸入多路整流斬波一體化充電站，采用多繞組電力變壓器技術及降壓型軟開關斬波技術，可以實現系統結構優化，實現“多脈波整流+軟開關DC/DC”的組合，系統功率因數高、轉換效率高、性價比高。

本發明的技術方案為：

一種10KV輸入多路整流斬波一體化充電站，包括有10KV輸入多繞組電力變壓器、N個大功率充電組件、N個電壓保護裝置和N個充電終端，N為多繞組電力變壓器次級線圈的個數，每個大功率充電組件均包括有順次連接的多脈波整流電路和非隔離降壓變換器，每個大功率充電組件的多脈波整流電路的輸入端與10KV輸入多繞組電力變壓器某一次級線圈的輸出端連接，每個大功率充電組件的多脈波整流電路的輸出端與對應的非隔離降壓變換器的輸入端連接，每個大功率充電組件的非隔離降壓變換器的輸出端與某一充電終端的輸入端連接，每個電壓保護裝置連接于10KV輸入多繞組電力變壓器對應的一個次級線圈上；

所述的多脈波整流電路為由6個IGBT模塊組成的三相可控整流橋，六個IGBT模塊分別為第一IGBT模塊、第二IGBT模塊、第三IGBT模塊、第四IGBT模塊、第五IGBT模塊和第六IGBT模塊，第一IGBT模塊的發射極、第二IGBT模塊的集電極均與對應的一個次級線圈三相的第一輸出端連接，第三IGBT模塊的發射極、第四IGBT模塊的集電極均與對應的一個次級線圈三相的第二輸出端連接，第五IGBT模塊的發射極、第六IGBT模塊的集電極均與對應的一個次級線圈三相的第三輸出端連接，所述的第一IGBT模塊的集電極、第三IGBT模塊的集電極、第五IGBT模塊的集電極均與多脈波整流電路的正極輸出端連接，第二IGBT模塊的發射極、第四IGBT模塊的發射極、第六IGBT模塊的發射極均與多脈波整流電路的負極輸出端連接；

所述的非隔離降壓變換器包括有順次連接的輸入濾波電路、BUCK變換電路和輸出濾波電路，所述的輸入濾波電路是由電阻R1、電阻R2、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4組成，電阻R1的一端、電容C1的一端、電容C2的一端均與多脈波整流電路的正極輸出端連接，電阻R2的一端、電容C3的一端、電容C4的一端均與多脈波整流電路的負極輸出端連接，電阻R1的另一端、電阻R2的另一端、電容C1的另一端、電容C2的另一端、電容C3的另一端和電容C4的另一端相互連接，所述的BUCK變換電路是由濾波電容Cr1、充電電感L1、IGBT模組、充電電感L2和濾波電容Cr2組成，IGBT模組包括有IGBT模塊M1和IGBT模塊M2，濾波電容Cr1的一端、充電電感L1的一端多脈波整流電路的正極輸出端連接，充電電感L1的另一端、充電電感L2的一端、IGBT模塊M2的集電極均連接IGBT模塊M1的發射極，電感L2的另一端連接濾波電容Cr2的一端，濾波電容Cr1的另一端、濾波電容Cr2的另一端、IGBT模塊M2的發射極、IGBT模塊M1的集電極均與多脈波整流電路的負極輸出端連接，所述的輸出濾波電路連接于充電終端與濾波電容Cr2之間。

每個所述的電壓保護裝置均包括有RC接地電路和過壓保護電路，RC接地電路包括有串聯的接地電阻和接地電容，所述的對應的一個次級線圈三相輸入端均通過RC接地電路接地，所述的過壓保護電路包括有三個非線性電阻器，三個非線性電阻器的一端分別一一對應連接次級線圈的三相輸出端，三個非線性電阻器的另一端均接地。

所述的多脈波整流電路的每個IGBT模塊上均并聯有阻尼二極管和整流電容。

所述的非隔離降壓變換器的BUCK變換電路和輸出濾波電路之間連接有輸出接觸器KM1。