[实用新型]一种共直流母线的电动汽车充电站系统

说明书

本实用新型公开了一种共直流母线的电动汽车充电站系统，属于电动汽车充电设备领域。本系统包括直流母线，交流模组，多个充电模组和多个切换模组。所述直流母线包括至少两组直流母线：第一电压直流母线和第二电压直流母线；所述交流模组包括交流电源，连接单元和交变单元，交变单元包括两组级联三相H桥变流器，直流侧可生成第一电压和第二电压，分别与第一电压直流母线和第二电压直流母线相连接。充电模组和切换模组对应连接，充电模组根据不同电动汽车充电需求，选择连接不同的直流母线，通过切换开关不同的投切位置，加倍相应电动汽车的充电功率，加快充电速度。本系统成本低，可靠性高，方便接入光伏和储能设备，充电灵活及容错性高。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电设备领域，特别是一种共直流母线的电动汽车充电站系统。

背景技术

随着电动汽车的快速发展，电动汽车的充电电压、电流及充电速度再不断提升，公共充电站不仅要适应不同电动汽车的充电速率需求，还需要尽可能接入光伏、储能以提供低碳的新能源电能。

现有技术的一种充电站输入端直接连接10kV交流电源，通过前级的电力电子变压器输出端生成相应的直流母线，然后接入DC/DC 充电桩给电动汽车充电。具有便于新能源接入、易于维护、能量双向流动等特点。但是该类型充电站系统采用的电力电子变压器需要大量的电力电子变流模块经过多级的电能变换，且电力电子变流模块的绝缘耐压设计需要按照10kV电压等级考虑，导致充电站的成本高、尺寸大、能量转换效率低、可靠性难以保证。此外，该方案中每个DC/DC 充电桩对应一个电动汽车，其充电容量固定，不能根据车辆的充电需求灵活配置。

还有一种充电站采用多个充电机模块的输入端口串联，连接成MMC变流器的技术形式，每个MMC桥臂由若干个充电机模块串联，同一相的上下桥臂有两只电感串联抑制环流，MMC变流器的交流输入端与电网10kV交流母线直接相连，MMC的直流输出端为高压直流母线，可连接高压直流负载。该方案的充电机模块与10kV交流电网直连，其绝缘耐压等级要求高，每个桥臂的多个充电机模块需要串联，所以某个充电机模块发生故障，那么同一相桥臂的充电机模块甚至同一相的充电机模块组都将收到影响。同时，充电站直流输出端为10kV等级高电压不利于储能、光伏等新能源的接入。因此，该方案导致充电站的成本高、尺寸大、可靠性难以保证，不便于新能源的接入。

发明内容

为了克服现有技术中变流器的绝缘电压等级高导致成本高、体积大，以及多变流器模块串联可靠性低，且不便于接入光伏、储能，满足电动汽车的多种充电需求等技术问题，本专利提出一种共直流母线的电动汽车充电站系统。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种共直流母线的电动汽车充电站系统，其特征在于：所述直流母线包括至少两组直流母线：第一电压直流母线和第二电压直流母线；所述交流模组包括交流电源、连接单元和交变单元；所述连接单元一侧连接交流电源，另一侧连接交变单元；所述交变单元包括两组级联三相H桥变流器，每组所述三相H桥变流器的交流侧与所述连接单元相连接，每组所述三相H桥变流器的直流侧电压形成所述第一电压，两组所述三相H桥变流器直流侧级联形成所述第二电压，所述级联三相H 桥变流器的直流侧与所述第一电压直流母线和所述第二电压直流母线相连接；所述充电模组包括两个DC/DC充电变流器，根据不同电动汽车的充电功率需求，所述DC/DC充电变流器的输入端选择与所述第一电压直流母线或所述第二电压直流母线相连接；所述切换模组包括两个切换开关，其输入对应连接所述充电模组的两个所述 DC/DC充电变流器的输出，其输出连接到所述电动汽车充电接口。

进一步的，所述切换开关为双刀双掷的机械开关或电力电子器件组成的开关，所述切换开关的两个输出分别连接两个对应的充电接口，所述DC/DC充电变流器的输出通过切换开关不同的投切位置连接到不同的充电接口，实现所述充电模组中的两个所述DC/DC充电变流器通过切换开关并联给同一个充电接口的所述电动汽车充电，或者通过所述切换开关独立给两个充电接口的所述电动汽车充电。