[发明专利]一种基于新能源汽车的直流充电系统

说明书

本发明涉及一种基于新能源汽车的直流充电系统，属于新能源设备技术领域。该系统包括直流充电桩，该直流充电桩包括工频降压隔离变压器、整流模块、一个非隔离升压/降压模块、输出模块和控制模块，该工频降压隔离变压器的输入端与高压电网的输出端电连接，该工频降压隔离变压器的输出端与该整流模块的输入端电连接，该整流模块的输出端与该非隔离升压/降压模块的输入端电连接，该非隔离升压/降压模块的输出端与该输出模块的输入端电连接；该控制模块分别与该非隔离升压/降压模块、该输出模块控制连接。本发明方案整体拓扑简单，控制易于实现，降低了系统成本，可靠性与实用性较高。

技术领域

本发明涉及一种基于新能源汽车的直流充电系统，属于新能源设备技术领域。

背景技术

目前，采用非常规的车用燃料作为车辆动力来源的新能源汽车正在逐渐被推广使用，对于使用高性能充电电池的电动汽车来说，为其充电的充电桩是必不可少的设备。随着电动汽车行业的发展，充电桩的充电功率需求不断被提高，目前已要求充电桩输出上百千瓦的功率，传统采用市电的充电方案已不能很好地满足市场的需求。随着充电桩功率的增大，充电桩需要配置专用变压器，以避免对工业或农业电网造成影响。而直流充电桩要求直流输出与电网必须完全隔离，以保证人体安全，传统方案为解决这一问题，将低压交流电的市电转换为直流电，然后再通过高频隔离变压器进行电气隔离。在中小功率应用场景下，该方案能有效降低设备体积，满足市场化的需求，然而随着功率的逐步增大，该方案的结构显得相对复杂，造成成本的升高以及资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于新能源汽车的直流充电系统以解决目前直流充电桩结构复杂、成本高和资源浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于新能源汽车的直流充电系统，该系统包括直流充电桩，该直流充电桩包括工频降压隔离变压器、整流模块、一个非隔离升压/降压模块、输出模块和控制模块，该工频降压隔离变压器的输入端与高压电网的输出端电连接，该工频降压隔离变压器的输出端与该整流模块的输入端电连接，该整流模块的输出端与该非隔离升压/降压模块的输入端电连接，该非隔离升压/降压模块的输出端与该输出模块的输入端电连接；该控制模块分别与该非隔离升压/降压模块、该输出模块控制连接。

本方案直接使用高压电网进行供电，并在降压变压器处设置工频隔离，整体拓扑简单，控制易于实现，降低了系统成本，避免了资源浪费，实用性很高。

进一步的，该工频降压隔离变压器的次级中性点悬空设置。

本方案中将变压器次级中性点悬空不与大地相接触，避免了干扰通过大地传输至变压器次级部分情况发生，提高了工频隔离的效果。

进一步的，该整流模块为三相桥式不控整流电路。

进一步的，该直流充电柱还包括滤波补偿模块，该滤波补偿模块与该整流模块的输入端电连接，该控制模块与该滤波补偿模块控制连接。

进一步的，该滤波补偿模块包括至少两个补偿单元，该补偿单元包括三相星形连接的补偿支路，该补偿支路上串设有可控开关、电感和电容。

由于本方案使用了不控整流电路，需要对其提供无功补偿，为此本方案专门配置有滤波补偿模块用以无功补偿和滤波，保证供电质量。

进一步的，该输出模块包括正输入端、负输入端、正输出端和负输出端，该正输入端与该正输出端连接组成第一支路，该负输入端与该负输出端连接组成第二支路，该第一支路上串设有防反二极管、电量计量装置、熔断保护装置和正极控制触点，该第二支路上串设有负极控制触点，该第一支路与第二支路之间设有卸放电路。

本方案中的输出模块进一步具有电量计量、防反保护以及可控通断功能，提高了输出模块的可靠性。

进一步的，该输出模块还包括充电枪，该充电枪的输入端分别与该输出模块的正输出端和负输出端电连接。