[发明专利]集中直流供电撬装式电动汽车充电屋

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车充电能源领域，特别涉及一种集中直流供电撬装式电动汽车充电装置。

技术背景

随着社会的进步，汽车的数量在迅速增加，与此同时，石油的消耗量也在迅速增大，由此带来能源短缺、环境污染、油价上涨等一系列问题。发展电动汽车，使用清洁能源，能够有效缓解能源短缺及环境污染等问题，因此国家在大力提倡、推广电动汽车。而推广电动汽车的一个重要瓶颈就是充电问题，为此国家计划修建电动汽车充电站，并在一些重要城市开展试点工作。

在城市建设充电站所面临的主要问题有：占地面积、施工周期、电网扩容以及充电站对电网造成的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集中直流供电撬装式电动汽车充电屋，它利用AFE将交流电变换为直流电，为多台充电机提供直流电源；充电屋整体安装，现场施工量小，并具有防水、防火、防风沙的特点。

本发明中所采用的AFE(可控整流前端)的主要技术特点如下：

1、AFE采用IGBT功率元件，主电路结构与变频器相同，可以将交流电转化为直流电给变频器使用，也可以将直流电转化为交流电回馈电网，所以可以将多台变频器的直流母线并联到AFE的直流输出端，使普通的变频器转化为四象限运行变频器；

2、由于各个变频器的工况不同，有的变频器处于制动状态，有的变频器处于牵引状态，因此共用直流母线后，可以使电能在不同变频器之间交换，用不完的能量还可以回馈电网，这样大大降低了元器件损耗，提高了效率，可以起到明显的节能效果；

3、同时，AFE交流输入端的功率因数可达0.99，电流谐波含量低于3％，对电网不造成任何污染，也就不需要再使用无功补偿和滤波装置，大大简化了供配电系统的设计，降低了成本。

本发明的技术方案是：

一种集中直流供电撬装式电动汽车充电屋，其特征在于：将在传动领域中使用的AFE(可控整流前端)应用于充电屋，充电屋包括：撬装屋体、供配电系统、充电系统、监控系统；直流电度表、空调室内机、温控器、温湿度表、加热器、照明设施；其中，

所述的供配电系统，它包括：固体环网柜、低压配电柜、变压器、计量计费装置、AFE(可控整流前端)和谐波监测设备；

所述的低压配电柜给AFE(可控整流前端)输入交流电，AFE将交流电变换为直流电，通过直流母线，直接给各个充电机提供直流电源；

本发明可将太阳能发电用的DC/DC变换器直接连接到AFE的直流母线上，无需使用并网逆变器就可以将太阳能电池板产生的电能送入电网；

所述的充电系统，它包括：充电桩、高压计费电度表、充电机、用户界面；

在所述的充电系统中，采用直流-直流(DC/DC)类型的充电机，也可以采用交流-直流(AC/DC)类型的充电机，充电机前端无需有电抗器；

所述的监控系统，它包括：配电监控、充电监控、消防报警、视频监视装置。

充电屋不需要安装无功补偿及滤波器，就可使干式变压器低压侧的电流谐波含量小于5％，功率因数大于0.95。

一种撬装式电动汽车充电屋，在高压室中设置有固体绝缘环网柜；在变压器室中设置有干式变压器；在低压配电室中设置有低压开关柜、监控柜，AFE(可控整流前端)、充电机；在撬装充电屋底部设有吊装挂点；且在撬装充电屋底部还设有接地铜排；在变压器室的上方是空调室外机室；在空调室外机室中设置有空调室外机；在撬装充电屋外墙上设有进出线孔。

其中，所述的撬装屋体的主体为钢骨架，外部采用全金属结构，结构紧凑，骨架强度高，防护性能好；骨架全部采用焊接钢结构，保证安全吊装和拖动，并设有起吊标识和重心标识；在屋体内骨架中填充岩棉，增强了房间的保温性能；

所述的撬装屋体的底部设有电缆夹层；屋体可整体从底部吊装；

所述的撬装屋体的底座，主纵梁及横梁采用工字钢，边框采用槽钢，骨架四角立柱采用方管立柱，顶棚边框采用槽钢制作，中间支撑采用扁铁型材；底层采用热轧钢板段焊，中间层采用岩棉填充保温；

所述的撬装屋体的底座外表全部做防腐处理；并做防水设计，直接户外使用；-30℃～+50℃的环境下正常运行；

所述的撬装屋体的壳体底座四周有接地母排；

所述的撬装屋体的墙体，外墙采用冷压瓦楞板、或采用平钢板满焊并与钢骨架焊接；内墙采用岩棉填充保温，内装饰板为拉丝面板；

所述的撬装屋体的房顶，采用钢板作外层，房顶设计带有一定的坡度，并在房顶四周设有排水槽，从四个角的立柱处定向排水；