[发明专利]一种电动汽车的充电系统及方法

说明书

本申请涉及电力电子技术领域，尤其是一种电动汽车的充电系统及方法，包括：隔离式AC‑DC变换器的输入端连接电网，隔离式AC‑DC变换器的输出端连接直流母线；隔离式AC‑DC变换器在电动汽车充电之前将交流电整流为直流电，在电动汽车充电时不工作；绝缘监测电路在隔离式AC‑DC变换器工作时，监测直流母线的对地绝缘电阻；非隔离AC‑DC充电模块的输入端连接电网，非隔离AC‑DC充电模块的输出端连接直流母线的输入端；非隔离AC‑DC充电模块在电动汽车充电时工作将电网提供的交流电整流为直流电；在电动汽车非充电时断开与电网的连接。能够在充电之前进行绝缘监测，提高充电效率，降低成本。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种电动汽车的充电系统及方法。

背景技术

大功率直流充电是电动汽车快速充电的首选方式。目前，一个大功率直流充电桩通常包括多个并联的充电模块。例如，一个120kW的直流充电桩，可以包括6个并联的20kW的充电模块。

现有技术中，充电模块通常分为高频隔离型和工频隔离型两种，以高频隔离型应用的最为广泛。下面分别介绍高频隔离型和工频隔离型的充电模块。

高频隔离型充电模块：前级采用APFC(Active Power Factor Correction)拓扑，后级采用高频隔离DC-DC变换器。

工频隔离型充电模块：工频变压器连接前级APFC拓扑，后级为非隔离DC-DC变换器。

上述两种隔离方式都满足了NB/T 33001-2018中7.5.5电气隔离要求和GB/T18487.1-2015中能量传输过程中在线绝缘监测要求，充分考虑了直流充电桩给电动汽车充电时的安全问题。

以上标准要求在充电之前和充电过程中，均需要进行绝缘监测。绝缘监测时，需要进行隔离。但是不管是采用高频隔离还是工频隔离，隔离式的充电模块具有充电效率较低，成本较高的缺点。

发明内容

本申请提供了一种电动汽车的充电系统及方法，能够在充电之前进行绝缘监测，并且可以提高充电效率，降低整个充电系统的成本。

本发明实施例提供一种电动汽车的充电系统，包括：非隔离AC-DC充电模块、隔离式AC-DC变换器和绝缘监测电路；

所述隔离式AC-DC变换器的输入端连接电网，所述隔离式AC-DC变换器的输出端连接直流母线；

所述隔离式AC-DC变换器，用于在电动汽车充电之前将所述电网提供的交流电整流为直流电，在所述电动汽车充电时不工作；

所述绝缘监测电路，用于在所述隔离式AC-DC变换器工作时，监测所述直流母线的对地绝缘电阻；

所述非隔离AC-DC充电模块的输入端连接所述电网，所述非隔离AC-DC充电模块的输出端连接所述直流母线的输入端；

所述非隔离AC-DC充电模块，用于在所述电动汽车充电时工作将所述电网提供的交流电整流为直流电；在所述电动汽车非充电时断开与所述电网的连接。

优选地，还包括：控制器和可控开关；

所述非隔离AC-DC充电模块的输入端通过所述可控开关连接所述电网；

所述控制器，用于在所述电动汽车非充电时，控制所述可控开关断开；在所述电动汽车充电时，控制所述可控开关闭合。

优选地，所述非隔离AC-DC充电模块包括以下任意一种：

基于VIENNA整流器的非隔离AC/DC充电模块、基于两电平PWM整流器的非隔离AC/DC充电模块、基于T型三电平整流器的非隔离AC/DC充电模块、基于I型NPC整流器的非隔离AC/DC充电模块、基于ANPC整流器的非隔离AC/DC充电模块和基于飞跨电容整流器的非隔离AC/DC充电模块。