[实用新型]一种模块化双向直流功率分配单元

说明书

技术领域

本实用新型属于电动汽车充电技术领域，涉及直流功率分配单元，尤其是一种模块化双向直流功率分配单元。

背景技术

随着我国电动汽车越来越普及，电动汽车充电的需求越来越多，目前的充电模式，电能只能从电网经充电机流向电池组，能量是单向流动的。车主如果经常集中充电，特别是集中在白天用电高峰充电，会大大增加了充电成本，更会对电网造成了严重冲击，电网安全和能源安全难以保障，区域电网总功率也需要不断改造增大。

目前此问题的解决方案主要是实现错峰充电，鼓励用户在晚间用电低谷时取电，以降低充电成本，减小高峰期电网冲击。但很多车主仍选择白天随用随充，当电动车数量达到一定规模时，仍会极大影响区域电网的功率稳定性，无法根除对电网的冲击。因此，本领域急切需要从技术角度来解决此类问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种模块化双向直流功率分配单元，其具有输入输出端口可灵活切换、模块化安装、现场维护方便、配置成本低、系统集成度高的优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型模块化双向直流功率分配单元，包括机壳，机壳中设有直流正功率板和直流负功率板，直流正功率板的一端上设有正功率板端子，正功率板端子连接至直流功率模块的端口正极，直流负功率板的一端上设有负功率板端子，负功率板端子连接至直流功率模块的端口负极，直流正功率板上设有至少两个用于切换正功率线的正功率双向切换开关，直流负功率板上设有至少两个用于切换负功率线的负功率切换开关，直流正功率板上连接有用于控制正功率双向切换开关及负功率切换开关以保证功率正常输出的控制板；所述正功率双向切换开关包括第一功率端口，第二功率端口，以及连接并控制第一功率端口与第二功率端口双向通断的双向开关组；将至少两个独立直流功率模块的正功率线和负功率线，分别采用正功率双向切换开关和负功率切换开关进行组合，从而直接输出至少两个直流功率模块的总功率。

进一步，本实用新型的双向开关组具有多种方案，其中第一种方案中：双向开关组包括连接第一功率端口一极与第二功率端口一极的第一开关组，以及连接第一功率端口另一极与第二功率端口另一极的第二开关组；所述第一开关组为一个第三继电器；所述第二开关组包括第一继电器和串联在第一继电器上的第二继电器，所述第二开关组还包括第一二极管、第二二极管、第一全控型半导体器件以及第二全控型半导体器件；第一二极管并联在第一继电器上，第二二极管并联在第二继电器上，第一二极管的阳极和第二二极管的阳极连在一起并且连接点接在第一继电器和第二继电器之间；第一全控型半导体器件并联在第一二极管上，第二全控型半导体器件并联在第二二极管上。

进一步，第二种方案中：双向开关组包括连接第一功率端口一极与第二功率端口一极的第一开关组，以及连接第一功率端口另一极与第二功率端口另一极的第二开关组和第三开关组；所述第一开关组为一个第三继电器；所述第二开关组包括第一继电器和串联在第一继电器上的第二继电器，所述第二开关组还包括第一二极管、第二二极管、第一全控型半导体器件以及第二全控型半导体器件，第一二极管并联在第一继电器上，第二二极管并联在第二继电器上，第一二极管的阳极和第二二极管的阳极连在一起并且连接点接在第一继电器和第二继电器之间；第一全控型半导体器件并联在第一二极管上，第二全控型半导体器件并联在第二二极管上；所述第三开关组为一个第四继电器。

进一步，第三种方案中，双向开关组包括连接第一功率端口一极与第二功率端口一极的第二开关组和第三开关组；所述第二开关组包括第一继电器和串联在第一继电器上的第二继电器，所述第二开关组还包括第一二极管、第二二极管、第一全控型半导体器件以及第二全控型半导体器件；第一二极管并联在第一继电器上，第二二极管并联在第二继电器上，第一二极管的阳极和第二二极管的阳极连在一起并且连接点接在第一继电器和第二继电器之间；第一全控型半导体器件并联在第一二极管上，第二全控型半导体器件并联在第二二极管上。

进一步，上述全控型半导体器件为IGBT型。

进一步，上述全控型半导体器件为MOFET型。

进一步，上述全控型半导体器件为IGCT型。

进一步，上述多个直流正负功率线和信号线，集成于可插拔式连接器，模块化双向直流功率分配单元上安装公头插针连接器，插装于连接背板上的母头插座连接器，实现模块化插拔安装；直流正功率板和直流负功率板分别成对完成一组独立直流正功率线和负功率线的同步组合，每个直流功率模块的正负功率线同时被操作。