[实用新型]一种电动汽车充电站系统主接线系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车充电站系统主接线系统。

背景技术

由于能源安全和气候变化问题日益突出，世界许多国家把交通电气化作为减少石油依赖、温室气体和污染物排放的重要举措。我国也把发展电动汽车作为节能减排和新兴战略性产业的重要内容。随着电池、电机等关键技术的不断突破和成本的快速下降，电动汽车商业化应用前景逐步清晰。

随着电动汽车的推广和普及，电动汽车充电站是电动汽车的重要基础支撑系统，对电动汽车产业发展具有重大影响。而现在充电站系统主接线主要采用分布式供电方式，即每个整流器独立接入交流母线，具有完整的功率变换电路。由于充电机独立分布工作，系统要求冗余度高，效率低，谐波和无功问题比较严重，整流器调度控制复杂，尤其在要求快速充电的情况下，系统冗余度会更高，设备闲置和资源浪费严重。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种电动汽车充电站系统主接线系统，本系统能够避免目前分布式供电方式下充电机调度控制复杂，快速充电与系统冗余度高、设备闲置、资源浪费严重的现象。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电动汽车充电站系统主接线系统，包括三相变压器、交流母线、整流器、直流母线、直流充电桩和电动汽车；充电站交流进线经三相变压器降压隔离后连接充电站交流母线，交流母线连接有整流器，经过整流器整流后接入充电站直流母线，所述直流充电桩连接直流母线，直流充电桩连接电动汽车，为电动汽车提供电能。

所述交流母线上连接有其它负载。

所述交流母线之间连接有母联断路器，断路器两端安装隔离开关，负载和母线之间安装有断路器和隔离开关，负载均布于两段母线之上。

所述整流器包括APFC功率因数整流校正电路、DC/AC逆变电路和同步整流电路，APFC功率因数校正采用无桥电路结构，根据交流电压的波形和相位控制输入电流，使其波形正弦化，相位接近电网电压相位，输入功率因数大于等于0.999，DC/AC、同步整流电路采用PFM控制，控制开关频率接近线路固有频率，开关管在电流过零点同步开通和关断。

所述整流器为三相交流输入，输出电压高于电动汽车蓄电池满电最高电压，应均匀接入充电站直流母线，提供直流电能。

所述交流母线采用单母线分段接线，每段母线至少承担充电站设计负荷的60％，对于经常满负荷运行的充电站，应至少承担充电站设计负荷的70％。

所述交流母线上设置若干个有集中式谐波治理和无功补偿装置，且集中式谐波治理和无功补偿装置均布于各段母线。

所述三相变压器为降压变压器，其将电网侧电压降低到充电站交流母线电压。

所选直流母线电压高于电动汽车蓄电池满电最高电压，方便为蓄电池充电，直流母线与交流分段母线相对应。

所述直流充电桩包括连接着的控制电路和大功率直流固态开关，所述开关的电流额定值不低于充电站快充要求。

所述的控制电路至少包括人机界面、通讯、控制功能，能上传本地信息并接收本地或控制中心的指令，输出固态开关驱动信号，从而控制充电电流和电压。

优选地，整流器宜采用双电源供电。

优选地，整流器采用分布式接入，功率与现有技术水平相适应。

优选地，直流母线宜采用双母线接线，各母线负荷应均匀。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型整合利用交直流母线主接线、APFC功率因数校正、谐振软开关、同步整流、大功率直流固态开关等技术，有效的对充电站设备进行配置，降低设备冗余度，提高设备利用率和设备的负荷率，有效的降低充电站建设成本，并使设备工作在较优的工作状态下，提高了整体能效，解决了系统整体效率低，设备利用率低，故障率高的问题；

(2)本实用新型整流器分布式接入、直流母线供电和大功率直流固态开关的供电结构，在不增加整流器技术难度和成本的基础上，解决了设备利用率和大电流充电之间的矛盾，为快速充电提供了一种解决方案；

(3)本实用新型采用直流母线供电的方式，整流器不直接给电池充电，可以工作在优化的工作状态，分布式整流器给直流母线供电，直流电压稳定性较优，大功率直流固态开关仅控制充电电流，充电站的控制和调度得以简化；

(4)本实用新型提出的直流充电桩，采用大功率直流固态开关，结构和控制都比较简单，正常工作时两端压差小，损耗低效率高，也可以调整输出电压，具有一定的灵活性。

附图说明