[实用新型]基于直流母线供电的集中式充电站电路拓扑

说明书

本实用新型公开并提供了一种结构简单、满足集中式充/换电站用电负荷峰值功率大、负荷波动大，能充分利用电源功率，提高效率、降低成本的基于直流母线供电的集中式充电站电路拓扑。本实用新型包括变压器模块、第一谐波滤波器、第二谐波滤波器、第一整流装置、第二整流装置；变压器模块具有原边和两个副边，变压器模块的两个副边输出电压相位有30度的相位差；第一整流装置和第二整流装置的交流输入端分别接入变压器模块的两个副边，第一整流装置的输出端和第二整流装置组合成向站内提供直流供电电源的直流供电母线；第一谐波滤波器和第二谐波滤波器分别接入变压器模块的两个副边。本实用新型应用于给电动汽车快速充电的技术领域。

技术领域

本实用新型应用于给电动汽车快速充电的技术领域，特别涉及一种基于直流母线供电的集中式充电站电路拓扑。

背景技术

现有集中式充/换电站充电机数量较多、用电容量大，一般采用从中压10kV/35kV或其它电压等级经变压器变为低压AC400V后给充电机供电，充电机均选用自带PFC的AC/DC整流模块组合成大功率充电机后给电动汽车充电，原理框图如图1所示。此种模式所有AC/DC模块的拓扑均采用AC/DC自带PFC+DC/DC模式，模块内部发热量高、易受电网过电压冲击、故障率较高。

如何在满足集中式充/换电站用电负荷峰值功率大、负荷波动大等特点，提出一种新的供电架构，提高电源的功率利用率，提高充电效率、降低充电站建设及运营成本是我们要解决的课题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、满足集中式充/换电站用电负荷峰值功率大、负荷波动大，能充分利用电源功率，提高效率、降低成本的基于直流母线供电的集中式充电站电路拓扑。

本实用新型所采用的技术方案是：所述基于直流母线供电的集中式充电站电路拓扑包括变压器模块、第一谐波滤波器1LB、第二谐波滤波器2LB、第一整流装置1REC、第二整流装置2REC；所述变压器模块具有原边和两个副边，所述变压器模块的原边与电网连接，所述变压器模块的两个副边输出电压相位有30度的相位差；所述第一整流装置1REC和所述第二整流装置2REC的交流输入端分别接入所述变压器模块的两个副边，所述第一整流装置1REC的输出端和所述第二整流装置2REC的输出端采用串联的方式或通过平衡电抗器L并联的方式组合，向站内提供直流供电电源的直流供电母线+M、-M；所述第一谐波滤波器1LB和所述第二谐波滤波器2LB分别接入所述变压器模块的两个副边，用于滤除由于负载的非线性特性而进入所述变压器模块的谐波。

进一步，所述第一谐波滤波器1LB和所述第二谐波滤波器2LB均为11次谐波滤波器，用于滤除由于负载的非线性特性而进入所述变压器模块的11次谐波。

进一步，所述变压器模块为一台三绕组变压器Tr，或者所述变压器模块由两台二绕组变压器1Tr、2Tr组成。

进一步，所述第一整流装置1REC和所述第二整流装置2REC均为6脉波整流装置，所述第一整流装置1REC的输出端和所述第二整流装置2REC的输出端采用串联的方式或通过所述平衡电抗器L并联的方式组合成12脉波输出，向站内提供直流供电电源的直流供电母线+M、-M。

进一步，与所述直流供电母线+M、-M连接的直流负荷包括若干个由单向隔离DC/DC模块1CHR-nCHR组成的充电机，所述单向隔离DC/DC模块1CHR-nCHR的输入端接入所述直流供电母线+M、-M，所述单向隔离DC/DC模块1CHR-nCHR的输出端给电池充电。

进一步，与所述直流供电母线+M、-M连接的直流负荷包括若干个由双向DC/DC模块1CDR-nCDR及储能电池1BAT-nBAT组成的储能系统，所述双向DC/DC模块1CDR-nCDR的输入端接入所述直流供电母线+M、-M，所述双向DC/DC模块1CDR-nCDR的输出端分别与所述储能电池1BAT-nBAT串联，所述直流供电母线+M、-M经所述双向DC/DC模块1CDR-nCDR给所述储能电池1BAT-nBAT充/放电。