一种基于安全高效的充电站方案和充电站的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种基于安全高效的充电站方案和充电站，能够消除现有充电站的安全隐患问题；本发明方案是：1、充电站主功率单元的整流模块，其电源输入侧与电网绝缘隔离；2、取消现有整流模块输出侧的高频变压器，整流后直接输出；该充电站主功率单元的整流模块输出侧没有高频输出变压器，整流模块的直流电流直接输出；整流模块的输入接配电变压器的输出不接地绕组，输出不接地绕组与配电变压器的输入端绝缘隔离；本发明的优点在于，整流模块采用PWM整流，没有高频输出变压器，效率高，整流模块借助工频变压器的不接地绕组与电网隔离，安全性能好。
【专利说明】
一种基于安全高效的充电站方案和充电站
技术领域
[0001]本发明涉及电动汽车充电站，尤其是一种基于安全高效的充电站方案和充电站。
【背景技术】
[0002]现有的电动汽车充电站的主功率单元的方案是:1kV配电站输出的380V低压连接多个15kW的整流模块，模块输出接电动汽车的充电枪，根据被充车辆的BSM信息，由控制系统分配若干个整流模块给该车辆。
[0003]现有的整流模块都采用高频变压器隔离输出，这种高频变压器体积小功率密度高，但其绝缘耐压只有3000V以下，高频变压器长时间工作，高温下绝缘性能下降，存在安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明目的是:提出一种基于安全高效的充电站方案和充电站，能够消除现有充电站存在的安全隐患问题。
[0005 ]本发明方案是:1、充电站主功率单元的整流模块，其电源输入侧与电网绝缘隔离；
2、取消现有整流模块输出侧的高频变压器，整流后直接输出。本发明中:该充电站主功率单元的整流模块输出侧没有高频输出变压器，整流模块直接输出；整流模块的输入电源接配电变压器的输出不接地绕组，输出不接地绕组与配电变压器的输入端绝缘隔离。
[0006]本发明中:整流模块采用PWM整流电路，整流电路的功率电路拓扑，采用电流型PWM整流或电压型PWM整流经BUCK斩波电路的输出的电路实现方案，整流模块直接输出。
[0007]本发明中:配电变压器有多个输出绕组，所有三相输出绕组各自独立;其中有一个或多个Y型中心点接地输出绕组;有二个或二个以上Y型中心点不接地或Λ型绕组;该变压器输入绕组绕制在底层，输出绕组在外层，内外层间采用变压器油或空气间隔或环氧树脂绝缘;输入和输出绕组间设置有安全屏蔽接地层。
[0008]本发明中:由高压开关柜1、配电变压器2、多个低压开关31-3Ν，、中心控制器4、多个整流模块51-5Ν和输出控制单元6组成；电网G的1kV供电线路进高压开关柜I后，接配电变压器2，该配电变压器2所有三相输出绕组各自独立，其中有多个Pl-PN不接地绕组，经低压开关31-3Ν，分别对应接整流模块51-5Ν;模块输出分别通过D1-DN端口接输出控制单元6的对应输入端，Cl -CN为输出控制单元6的输出端，该输出端接充电车辆的充电接口； 4是中心控制器，通过Η46控制输出控制单元6，中心控制器4根据被充电车辆的BMS信号，选择控制整流模块51-5Ν联接在接在该充电端口的个数，中心控制器4接受到控制单元6的反馈信号后，经Tl-TN控制信号，控制相关模块的启停和工作过程;变压器PW为Y型中心点接地供电绕组，是一组标准市电模式，经过低压开关7，后由PCW输出，由用于站内控制和其它常规用电；E是变压器安全屏蔽接地点。
[0009]本发明的优点:整流模块采用PWM整流，没有高频输出变压器，效率高，整流模块借助工频变压器的不接地绕组与电网隔离，安全性能好，是新一代大功率充电站的发展方向。
【附图说明】
[0010]图1是本发明原理框图
[0011 ]图2是本发明中电流型PffM整流模块的功率电路
[0012 ]图3是本发明中电压型PffM整流模块的功率电路
[0013]图1中I是高压开关柜单元、2是配电变压器、3是低压开关、4是中心控制器、5是整流模块、6是输出控制单元、7是站内用电低压开关；图2和图3分别是电流型PWM整流模块和电压型PffM整流模块的功率电路。
具体实施例
[0014]图1是本发明的一个实现例，由高压开关柜1、配电变压器2、多个低压开关31-3N，、中心控制器4、多个整流模块51-5N和输出控制单元6组成；电网G的1kV供电线路进高压开关柜I后，接配电变压器2，该配电变压器2所有三相输出绕组各自独立，其中有多个Pl--PN不接地绕组，经低压开关31-3N，分别对应接整流模块51-5N ；模块输出分别通过D1-DN端口接输出控制单元6的对应输入端，C1-CN为输出控制单元6的输出端，该输出端接充电车辆的充电接口； 4是中心控制器，通过H46控制输出控制单元6，中心控制器4根据被充电车辆的BMS信号，选择控制整流模块51-5N联接在接在该充电端口的个数，中心控制器4接受到控制单元6的反馈信号后，经T1-TN控制信号，控制相关模块的启停和工作过程;变压器PW为Y型中心点接地供电绕组，是标准市电模式接法，经过低压开关7，后由PCW输出，由用于站内控制和其它常规用电;E是变压器安全屏蔽接地点。
[0015]图2和图3分别是电流型P丽和电压型P丽的功率电路，电流型PWM整流通过软件控制可实现零到额定电压的调节，其经济性和效率更高。
[0016]本发明虽然以基本实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明的，以此为基础的任何延伸和变化，在不脱离本发明之精神和范围内，同样在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于安全高效的充电站方案，其主要技术特征是:1、充电站主功率单元的整流模块，其电源输入侧与电网绝缘隔离;2、取消现有整流模块输出侧的高频变压器，整流后直接输出。2.—种如权利要求1所述的一种基于安全高效的充电站方案的充电站，其主要技术特征是:该充电站主功率单元的整流模块输出侧没有高频输出变压器，整流模块直接输出；整流模块的输入电源接配电变压器的输出不接地绕组，输出不接地绕组与配电变压器的输入端绝缘隔离。3.—种如权利要求1所述的一种基于安全高效的充电站方案的充电站，其主要技术特征是:整流模块采用PWM整流电路，整流电路的功率电路拓扑，采用电流型PWM整流或电压型PffM整流经BUCK斩波电路的输出的电路实现方案，整流模块直接输出。4.一种如权利要求1所述的一种基于安全高效的充电站方案的充电站，其主要技术特征是:配电变压器有多个输出绕组，所有三相输出绕组各自独立;其中有一个或多个Y型中心点接地输出绕组;有二个或二个以上Y型中心点不接地或Λ型绕组;该变压器输入绕组绕制在底层，输出绕组在外层，内外层间采用变压器油或空气间隔或环氧树脂绝缘;输入和输出绕组间设置有安全屏蔽接地层。5.—种如权利要求1所述的一种基于安全高效的充电站方案的充电站，由高压开关柜.1、配电变压器2、多个低压开关31-3Ν，、中心控制器4、多个整流模块51-5Ν和输出控制单元6组成，其主要技术特征是:电网G的1kV供电线路进高压开关柜I后，接配电变压器2，该配电变压器2所有三相输出绕组各自独立，其中有多个Pl--PN不接地绕组，经低压开关31-3Ν，分别对应接整流模块51-5Ν;模块输出分别通过D1-DN端口接输出控制单元6的对应输入端，Cl -CN为输出控制单元6的输出端，该输出端接充电车辆的充电接口； 4是中心控制器，通过Η46控制输出控制单元6，中心控制器4根据被充电车辆的BMS信号，选择控制整流模块51-5Ν联接在接在该充电端口的个数，中心控制器4接受到控制单元6的反馈信号后，经T1-TN控制信号，控制相关模块的启停和工作过程;变压器PW为Y型中心点接地供电绕组，是一组标准市电模式，经过低压开关7，后由PCW输出，由用于站内控制和其它常规用电;E是变压器安全屏蔽接地点。
【文档编号】B60L11/18GK106059007SQ201610583397
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月17日 公开号201610583397.0, CN 106059007 A, CN 106059007A, CN 201610583397, CN-A-106059007, CN106059007 A, CN106059007A, CN201610583397, CN201610583397.0
【发明人】薛建仁
【申请人】薛建仁