[發明專利]一種電動汽車直流充電系統

在審

• 申請號: 201711184171.4
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108377007A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 雷憲章;蘭天;尹航
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網歐洲研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/04;B60L11/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發明提供了一種電動汽車直流充電系統，包括：集中式換流系統及分布式充電樁終端，其中，集中式換流系統設置于變電站中，輸入電源接于集中式換流系統的輸入端，集中式換流系統的輸出端與分布式充電樁終端相連；集中式換流系統包括：功率模塊、高頻變壓器及第一交流直流轉換單元。本發明所設計的電動汽車直流充電系統，通過將集中式換流系統設置于變電站中，從而減少了充電樁的占用面積，實現了資源的合理利用；并且通過進行換流，避免了單個充電樁內部配置換流設備，從而大大降低了充電系統的成本；并且將各個充電樁統一接于集中式換流系統，從而實現對各個充電樁的協調控制。

技術領域

本發明涉及電動汽車充電領域，具體涉及一種電動汽車直流充電系統。

背景技術

隨著電動汽車的快速發展，快速充電需求變多，發展快速直流充電技術是電動汽車充電技術的關鍵技術。直流快速充電，充電功率大，充電時間短，節約用戶時間，但同時一般直流充電樁比交流充電樁成本高，控制較復雜。

目前直流快速充電系統，主要缺陷是硬件成本較高，無法實現隔離變壓器二次側之間功率能量的交換。現有的直流充電樁建設模式，無論充電樁是單槍或者雙槍，充電樁均置于室外車位旁，幾乎每個、每兩個或者若干個車位都會配置一直體型很大的充電樁，由于充電樁中內置電力電子換流設備，體型較大，置于車位旁占用空間大，造成資源的浪費；整個充電樁置于室外，由于室外的工況較差，整個系統需要防塵、防潮等設計，造成較高的系統成本；并且各個充電樁分布分散，各自單獨運行，因此很難協調控制并利用電動汽車電池容量為電網提供支持服務。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有直流充電樁體積大，造成資源的浪費，整個充電系統的成本高，并且各個充電樁各自單獨運行不易進行協調控制的問題。

為此，本發明提供一種電動汽車直流充電系統，包括：集中式換流系統及分布式充電樁終端，其中，所述集中式換流系統設置于變電站中，輸入電源接于所述集中式換流系統的輸入端，所述集中式換流系統的輸出端與所述分布式充電樁終端相連；所述集中式換流系統包括：功率模塊，用于將所述輸入電源的交流電轉換為高頻交流電信號；高頻變壓器，用于接收所述高頻交流電信號，并對所述高頻交流電信號進行物理隔離；第一交流直流轉換單元，用于接收所述物理隔離后的高頻交流電信號，并將所述物理隔離后的高頻交流電信號轉換為輸出直流電信號傳送至所述分布式充電樁終端。

可選地，所述分布式充電樁終端包括：人機交互單元，用于接收用戶的操作指令；計量單元，用于根據所述操作指令計算充電費用；充電槍頭,用于為接入負載充電；控制單元，用于根據所述操作指令控制所述充電槍頭為接入負載充電。

可選地，與所述集中式換流系統的輸出端連接的所述分布式充電樁終端為一個或多個。

可選地，所述功率模塊包括：第二交流直流轉換單元，用于將所述輸入電源的交流電轉換為直流信號；直流交流轉換單元，用于接收所述直流信號，并將所述直流信號轉換為高頻交流信號傳送至所述高頻變壓器的一次側。

可選地，所述集中式換流系統還包括：功率輸入調節模塊，所述功率輸入調節模塊連接于所述輸入電源及所述功率模塊之間，用于調節接入所述高頻變壓器的一次側的所述功率模塊的總輸出功率。

可選地，所述功率輸入調節模塊具體用于：根據接入負載的個數調節接入所述高頻變壓器的一次側的所述功率模塊的個數。

可選地，所述功率輸入調節模塊包括多個控制開關，各所述控制開關分別控制各所述功率模塊的接入。

可選地，所述集中式換流系統還包括：串并聯控制單元，所述串并聯控制單元與所述第一交流直流轉換單元的輸出端連接，用于控制所述第一交流直流轉換單元中多個交流直流變換器的連接關系。

可選地，所述串并聯控制單元具體用于：控制多個所述交流直流變換器的輸出端并聯連接。