[發明專利]電動汽車直流充電樁及充電站

在審

• 申請號: 202011124656.6
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112339603A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 代少君;劉健犇;吳莉;李瑋;王瑜;石瑩;蔡萬里;游力;張建功;路遙;干喆淵;蒙紹新;劉艷;謝輝春;張業茂;周兵;趙軍;倪園;李妮;劉興發;王延召;胡靜竹;萬皓;劉震寰;劉華鋼;李文福;陳玉龍;黃銳;于卉;余瑤;萬保權;王勁;劉皓
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網湖北省電力有限公司武漢供電公司;國網湖北省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: B60L53/62
• 分類號: B60L53/62
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

本發明公開了電動汽車直流充電樁及充電站。該電動汽車直流充電樁包括：AC/DC整流模塊，其包括整流直流側和整流交流側；DC/AC逆變模塊，其包括逆變直流側和逆變交流側；逆變模塊控制單元，用于在所述AC/DC整流模塊向電動車充電時，根據獲取的交流配電網側的電流信號和電壓信號、預先設定的諧波畸變率及功率因數，生成逆變控制指令；所述DC/AC逆變模塊還用于響應于所述逆變控制指令，從AC/DC整流模塊獲取電能并逆變為與所述逆變控制指令對應的交流波形，以使得直流充電樁饋入到交流配電網側的電流波形滿足預先設定的諧波畸變率及功率因數。該電動汽車直流充電樁改善了電網的電能質量。

技術領域

本發明屬于電動汽車充電技術領域，具體涉及電動汽車直流充電樁及充電站。

背景技術

近年來，我國電動汽車產業飛速發展，國家、地方和企業都在大力推進充電樁和充電站等電動汽車充電設施建設。當前電動汽車充電樁主要分為交流充電樁和直流充電樁兩種。其中，交流充電樁的功率較小，一般不超過10kW；直流充電樁一般功率較大，一般大于60kW。直流充電樁可以減小充電時間，更受電動車主的偏愛。

但是，直流充電樁在運行時會給電網的電能質量帶來一些負面影響，如電流的波形總畸變率甚至達到7％～10％左右，超出相關標準的規定。另外，波形畸變不僅會影響到電網的供電質量，還可能引起電網其他用電設備損壞。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供電動汽車直流充電樁及充電站，以改善和提升與電動汽車充電設施連接的電網的電能質量。

第一方面，本發明提供一種電動汽車直流充電樁，包括：

AC/DC整流模塊，其包括整流直流側和整流交流側，所述整流交流側用于與交流配電網連接，從交流配電網獲取電能；所述整流直流側用于與電動汽車連接，向電動車充電；

DC/AC逆變模塊，其包括逆變直流側和逆變交流側，所述逆變直流側從所述整流直流側獲取電能；所述逆變交流側用于與交流配電網連接；

逆變模塊控制單元，所述逆變模塊控制單元用于在所述AC/DC整流模塊向電動車充電時，根據獲取的交流配電網側的電流信號和電壓信號、預先設定的諧波畸變率及功率因數，生成逆變控制指令；

所述DC/AC逆變模塊還用于響應于所述逆變控制指令，從AC/DC整流模塊獲取電能并逆變為與所述逆變控制指令對應的交流波形，以使得直流充電樁饋入到交流配電網側的電流波形滿足預先設定的諧波畸變率及功率因數。

進一步地，所述的電動汽車直流充電樁，還包括：

電流信號獲取模塊；

所述電流信號獲取模塊用于獲取交流配電網側的電流信號i；

相應地，所述逆變模塊控制單元用于將所述電流信號i經低通濾波器得到基波信號i_f；及取i和i_f的差，得到電流信號i中的諧波分量i_h；及將i_h乘以諧波補償系數ɑ得到諧波補償指令i_h^*；及將所述諧波補償指令i_h^*作為所述逆變控制指令輸入至DC/AC逆變模塊。

進一步地，所述的電動汽車直流充電樁，還包括：

電壓信號獲取模塊、電流信號獲取模塊；

所述電壓信號獲取模塊用于獲取交流配電網側的電壓信號u；

所述電流信號獲取模塊用于獲取交流配電網側的電流信號i；