[發明專利]一種直流充電樁

有效

• 申請號: 202110678959.0
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113291181B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 賈旭東;張琪;張偉;杭洋;王計朝;徐林;魏志宇
• 申請（專利權）人: 國網（北京）新能源汽車服務有限公司
• 主分類號: B60L53/31
• 分類號: B60L53/31;B60L53/62
• 代理公司: 北京潤捷智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11831
• 代理人: 安利霞

1.一種直流充電樁，其特征在于，所述直流充電樁包括功率因數校正PFC模塊、虛擬慣性控制模塊和移相全橋模塊；所述移相全橋模塊輸出端設置穩壓模塊；所述PFC模塊、所述虛擬慣性控制模塊和所述移相全橋模塊依次連接；電網輸入的交流電經所述PFC模塊變換為第一直流電，并根據接入直流充電樁的電動汽車的動力電池參數，經所述移相全橋模塊將所述第一直流電轉換為與動力電池匹配的第二直流電；在所述第一直流電向所述移相全橋模塊傳輸過程中，所述虛擬慣性控制模塊用于根據預先確定的阻尼系數控制接入的電動汽車的動力電池與所述電網的功率流向；

所述PFC模塊為無橋PFC電路，所述無橋PFC電路包括第一BOOST PFC電路、第二BOOSTPFC電路和電容C₀，兩個BOOST PFC電路通過在輸入電源和輸出電源之間設置兩個二極管，通過兩個二極管使所述無橋PFC電路的正半周期和負半周期的輸出連接不同的輸入；

所述第一BOOST PFC電路包括依次連接的濾波電感L₁、二極管D₃、采樣電感R_s、功率開關管Q₁和二極管D₁；所述第二BOOST PFC電路包括依次連接的濾波電感L₂、二極管D₄、采樣電感R_s、功率開關管Q₂和二極管D₂；

所述移相全橋模塊采用兩路交錯并聯的移相全橋DC/DC電路結構；每路移相全橋DC/DC電路結構的原邊采用兩路橋式電路串聯輸入，每路移相全橋DC/DC電路結構的副邊采用兩路變流器并聯輸出；兩路變流器驅動信號相差90°；

所述穩壓模塊為對稱電路，所述對稱電路主要由并聯連接的降壓開關型集成穩壓芯片構成；所述穩壓模塊用于直流充電樁對動力電池的恒壓充電階段；

其中，無橋PFC電路包含的工作模式如下：

模式1，電源輸入的正半周期前段，功率開關管Q₁處于開通模式，電源電流經過濾波電感L₁、功率開關管Q₁、采樣電感R_s、二極管D₄和濾波電感L₂流回電源負極，且以線性速度趨勢增加，向濾波電感L₁、L₂儲能；由于二極管D₁、D₂和功率開關管Q₂承受反向電壓而處于關斷狀態，負載能量由電容C₀提供；

電源輸入的正半周期后段，功率開關管Q₁關斷，二極管D₁開通，流過電流；此時濾波電感L₁、L₂與電源一起為負載供電，隨著時間推移電感的儲能不斷減小；

模式2，電源輸入的負半周期前段，電感電流是負極性，功率開關管Q₂處于開通模式，電源電流經過功率開關管Q₂、二極管D₃，且以線性速度趨勢增加，不斷向濾波電感L₁、L₂儲能；由于二極管D₁、D₂和功率開關管Q₁承受反向電壓而處于關斷狀態，負載能量由電容C₀提供；

電源輸入的負半周期后段，功率開關管Q₂關斷，二極管D₂為電流提供續流通道；此時濾波電感L₁、L₂與電源一起為負載供電，隨著時間推移電感的儲能不斷減小。

2.根據權利要求1所述的直流充電樁，其特征在于，所述虛擬慣性控制模塊還用于根據所述電動汽車的動力電池接入直流充電樁中的充放電功率確定阻尼系數。