[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

本申請涉及一種直流充電樁，所述直流充電樁包括PFC模塊、虛擬慣性控制模塊和移相全橋模塊；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所述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。本申請有效提高直流充電樁的安全性，同時有效降低大功率直流充電樁對電網的較大沖擊，提升電網穩定性。

技術領域

本申請涉及新能源技術領域，尤其涉及一種直流充電樁。

背景技術

隨著電動汽車的普及，配套的充電基礎設施同樣分布廣泛。當前充電基礎設施主要包括換電站和充電樁；其中充電樁分為交流充電樁和直流充電樁。直流充電樁可以帶動電動汽車進行快速充電，因此逐漸成為主流的收費充電樁。當前直流充電樁存在一些問題：大功率快速充電對電動汽車的電池壽命有影響；在直流充電樁存在安全問題時，如何快速發現以避免隱患產生；大功率充電樁對電網沖擊較大。

發明內容

為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本申請提供了一種直流充電樁。

本申請提供了一種直流充電樁，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。

可選地，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。

可選地，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BOOST PFC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。

可選地，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。

可選地，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。

可選地，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。

可選地，所述移相全橋模塊輸出端設置穩壓模塊。

可選地，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。

可選地，所述直流充電樁還包括檢測模塊；所述檢測模塊的輸入端與所述移相全橋模塊的輸出端連接，所述檢測模塊的輸出端與電網的交流電源連接；所述檢測模塊用于在多個檢測周期中，分別模擬不同的充電電壓和充電電流，獲取對應的動力電池充電曲線；根據預設的各個充電電流和充電電壓的分別對應的動力電池充電曲線與獲取的動力電池充電曲線進行匹配；根據匹配結果，確定所述直流充電樁是否存在異常。