集成充电桩的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车充电领域，尤其涉及一种集成充电桩。


背景技术：

2.新能源汽车的在如今的生活中渗透率越来越高，新能源汽车也符合节能减排的大趋势。如今针对新能源汽车有线充电技术包括直流充电技术，直流充电技术不需要为车端的车载充电机提供，而是直接对新能源汽车高压电池进行充电；而交流充电技术需要车端设置有车载充电机，将交流电转化直流电，再将直流电充入车端的高压电池。
3.同时，无线充电技术也在迅速地发展，无线充电装置分为三个部分：桩端、发射端、接收端；桩端部分先将工频交流电整流成高压直流电，再经逆变转换成高频交流电，最后通过线缆传输给发射端；发射端产生磁场，通过磁耦合向车端传输能量；接收端即车端集成了接收装置和变流装置，接收装置从发射端接收到的能量通过变流装置转换成高压直流电，给新能源汽车高压电池充电。但是没有充电桩可以整合无线充电与有线充电，即无线充电与有线充电都可以在一个充电桩上实现。
4.授权公告号为cn 210137207 u的中国实用新型专利公开了一种两用汽车充电桩，所述两用汽车充电桩整合了交流充电与无线充电，该充电桩包括：无线桩端充电系统、无线充电发射装置。
5.上述的两用汽车充电桩解决了充电桩对无线充电与有线充电的整合问题，但是上述两用汽车充电桩的有线充电装置是交流充电，交流充电需要依靠车端的车载充电机才可以向高压电池充电。


技术实现要素：

6.本实用新型采用的方案为，提供一种集成充电桩，包括电流校正保护模块、人机交互模块、辅助电源模块、控制模块、无线充电模块，所述集成充电桩还包括：用于为车端进行直流充电的直流充电模块。达到使用充电桩进行有线充电时，不需要车端设置有车载充电机。
7.优选地，所述控制模块分别与所述直流充电模块、无线充电模块、人机交互模块通信连接。
8.优选地，所述辅助电源模块分别与所述控制模块、所述人机交互模块电连接；所述电流校正保护模块与所述辅助电源模块电连接。
9.优选地，所述直流充电模块与所述电流校正保护模块电连接，所述直流充电模块与所述控制模块信号连接；所述直流充电模块与车端电连接；所述直流充电模块包括第一逆变器、变压器、整流电路，所述整流电路分别与所述变压器、车端电连接；所述变压器还与第一逆变器电连接。
10.优选地，所述无线充电模块包括第二逆变器、向车端无线传输能量的发射端；所述第二逆变器分别与所述电流校正保护模块、发射端电连接。
11.优选地，所述无线充电模块包括依次连接的主逆变器、切换开关、发射端；所述主逆变器与所述电流校正保护模块、切换开关电连接。
12.优选地，所述直流充电模块包括变压器、整流电路，所述变压器分别与所述切换开关、所述整流电路电连接，所述整流电路与车端电连接；所述控制模块与所述切换开关信号连接以切换使用所述无线充电模块或直流充电模块。
13.优选地，所述切换开关为双掷开关。
14.优选地，所述电流校正保护模块包括防电涌电路、用于功率因数校正的pfc电路；所述pfc电路分别与所述无线充电模块、防电涌电路电连接。
15.优选地，所述集成充电桩与单相或三相交流电源电连接。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.1、本实用新型所述的集成充电桩使用了直流有线充电，相较于交流有线充电，省去了车载充电机成本，汽车只需搭载无线充电接收端，即可使用有线充电和无线充电；
18.2、本实用新型合并了无线充电端的逆变电路与直流有线充电端的逆变电路，使用控制模块操控切换开关将主逆变器分配，降低了制造成本；
19.3、本实用新型在电源输入端设置有电流校正保护模块，所述电流校正保护模块可以提高的功率因数并防止电涌冲击充电桩内的电子器件。
附图说明
20.下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：
21.图1是第一实施例的示意图；
22.图2是第二实施例的示意图。
具体实施方式
23.一种集成充电桩，集成充电桩与单相或三相交流电源电连接。集成充电桩可以对车端进行直流有线充电或无线充电；直流有线充电相较于交流有线充电，节省了车载充电机的成本。集成充电桩支持无线通信也可以进行can通信和载波通信，通信协议兼容中国及欧盟等标准。具体地，集成充电桩包括电流校正保护模块、人机交互模块、辅助电源模块、控制模块、无线充电模块、直流充电模块；电流校正保护模块使得集成充电桩防止电涌冲击、增加功率因数；人机交互模块接受用户对充电桩的指令，例如付费、提供充电状态、选择充电模式等，人机交互模块可以为显示触摸、语音、按键等多种交互形式；辅助电源模块为控制模块、人机交互模块供电；控制模块提供集成充电桩的逻辑控制，控制人机交互模块所接受与给出的指令、与车端进行通信、控制集成充电桩的电流输出；无线充电模块为车端提供无线充电；直流充电模块为车端提供直流有线充电。
24.下面详细描述各个模块的连接形式。
25.参见图1，控制模块分别与直流充电模块、无线充电模块、人机交互模块通信连接；辅助电源与控制模块、人机交互模块电连接。即控制模块控制直流充电模块、无线充电模块、人机交互模块；辅助电源为控制模块、人机交互模块供电。
26.电流校正保护模块与单相或三相交流电源电连接，且电流校正保护模块与无线充电模块、辅助电源模块、直流充电模块电连接。即单相或三相交流电源为无线充电模块、辅
助电源模块、直流充电模块提供电能；电流校正保护模块作为前置保护电路，提供电路保护与功率因数校正。具体地，电流校正保护模块包括emc电路、防雷电路、漏电保护电路、pfc电路。其中，pfc电路的参数参照无线充电与直流充电的功率总和进行设计。
27.参见图1，无线充电模块包括第二逆变器、发射端。具体地，第二逆变器分别与pfc电路、发射端电连接。下面详细描述对车端进行无线充电的原理：单相或三相交流电源经过电流校正保护模块，交流电经过第二逆变器转变为高频交流电，高频交流电经过发射端，发射端在接收高频交流电之后产生磁场，并通过磁耦合向车端传输电能。
28.参见图1，直流充电模块包括第一逆变器、变压器、整流电路，所述变压器分别与第一逆变器、整流电路电连接；第一逆变电路与电流校正保护模块电连接；整流电路与车端连接。下面详细描述对车端进行直流有线充电的原理：相或三相交流电源经过电流校正保护模块，交流电经过第一逆变器转变为高频交流电，高频交流电再经过变压器将电压转换为合适的电压，整流电路将高频交流电转换为高频直流电并向车端进行充电。
29.第二实施例：参见图2，考虑到集成充电桩内设置有两个逆变器，分别为第一逆变器、第二逆变器，合并两个逆变器为一个主逆变器可以节约成本。在主逆变器与发射之间增加一个切换开关以选择无线充电或直流充电，切换开关可以为双掷开关。主逆变器分别与电流校正保护模块、切换开关电连接；切换开关与主逆变器、发射端、变压器电连接；即经过主逆变器的高频交流电可以在切换开关的选择下通过无线充电模块或直流充电模块；切换开关与控制模块通信连接，即切换开关受到控制模块控制。
30.在两个实施例当中，无线充电模块与直流充电模块可以单独工作，上述两个模块能同时为不同的车辆充电；也可以同时为同一台车辆进行无线充电与直流有线充电，提升充电功率。控制模块为上述方案进行功率分配。
31.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。