1.一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,包括直流充电桩,其特征在于,所述直流充电桩包括电源模块(1)、通信模块(2)、检测模块(3)和充电接口(4),直流充电桩分别与设备(5)、终端(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述电源模块(1)包括保护模块(1.1)和变压模块(1.2),变压模块(1.2)输入端由三相五相320v直流电供电。
3.根据权利要求1所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述变压模块(1.2)包括高频变压器,所述高频变压器原边变压电压为252v,功率3kw,开关频率20khz,变压仪器频率0.9,磁通密度0.16t。
4.根据权利要求3所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述高频变压器的外在功率计算为:
按照ap法,则有:
公式②中,k0指系统窗口的使用指数,取值0.4;kf表示的是波形指数,正弦波取值4.44、方波取值4;j指电流的活动密度,在4-6之间取值,本设计以4a/mm2为标准;
由公式②的计算得到本次设计采用的磁芯ap最小值为:
根据权3内容,在考虑一定的变量因素的前提下,选择pm70型磁芯,pm70型磁芯的磁芯截面ae=7.90cm2、磁芯表面积aw=11.40cm2,ap=ae×aw=90.06cm4,检验其工作磁通密度的最大值即为:
上述计算得到的工作磁通密度的最大值和本文选取的工作磁通密度之间差值在允许范围内,因此选择pm74型磁芯。
5.根据权利要求4所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述高频变压器磁芯在低压电路中原边匝数np的计算公式为:
为方便使用,匝数取整数,原边匝数为13匝,同时半低压电路的原边以及副边缠绕的电路匝数比为:
由式⑥,高频变压器的副边匝数:13x3.5=45.5,最终取整数46;
按照系统要求,能够获取到原低压电路所经电流的最大值分别是i1min=26a,i=12a,若电流密度取值4a/mm2,按照公式得出电路原、副边导线的赤裸面积分:
若经过的交流电流的频率较高,需考虑集群效应,要求电路导线直径不可以超过其穿透深度的3倍,以铜线为例,其温度值取100℃,则其穿透深度的计算公式:
按照pm74型磁芯的总线长度,铜线宽度取值为w=35mm,则原副边铜线的厚度计算为:
综上所述,电路原副边导线的长度要求为35mm×0.2mm和35mm×0.1mm。
6.根据权利要求1所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述通信模块(2)包括传输模块(2.1)和接收模块(2.2),所述接收模块(2.2)分别与电源模块(1)、检测模块(3)相连,所述传输模块(2.1)与终端(6)相连。
7.根据权利要求1所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述检测模块设于直流充电桩内部的控制板上,检测模块包括状态监测模块(3.1)、故障检测功能模块(3.2)和电力计量装置模块(3.3),所述状态监测模块(3.1)与电源模块(1)相连,故障检测功能模块(3.2)经过充电接口(4)与设备(5)相连。
8.根据权利要求7所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述设备(5)包括电池管理系统bms(5.1)和动力电池组(5.2),所述电池管理系统bms(5.1)分别与故障检测功能模块(3.2)、动力电池组(5.2)相连。
9.根据权利要求8所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述电力计量装置模块(3.3)包括低压三相计量表与采集装置,采集装置与电池管理系统bms(5.1)相连。
10.根据权利要求1所述的一种基于低压直流供电技术的计充一体化充电桩系统,其特征在于,所述终端(6)包括计算机或手持设备。