電動汽車充電系統技術方案

本發明專利技術公開了一種電動汽車充電系統，旨在提供一種更簡單，直接，還能節約基建成本和降低能耗的電動汽車充電系統。本發明專利技術包括IT系統電網變壓器，所述IT系統電網變壓器不接地；所述電動汽車充電系統還包括若干個與所述IT系統電網變壓器電連接的充電電流電壓控制器，每一個所述充電電流電壓控制器均設置充電槍。本發明專利技術應用于電動汽車充電系統的技術領域。發明專利技術應用于電動汽車充電系統的技術領域。發明專利技術應用于電動汽車充電系統的技術領域。

【技術實現步驟摘要】
電動汽車充電系統


[0001]本技術涉及一種充電系統，特別涉及一種電動汽車充電系統。

技術介紹

[0002]現今的汽車的充電系統一般都使用TNS供電系統，包括電網降壓變壓器、配電箱、漏電斷路器等，電網降壓變壓器從國家電網降壓至380V或220V，再通過電線接往充電裝置。目前的充電裝置均內置隔離電源模塊，從380V或220V再經不變頻或變頻電路，變壓器整流后輸出至繼電器適電源模塊及繼電器適配路，對汽車電池進行充電充。
[0003]目前的充電樁有兩個主流系統：
[0004]（A）一體化的汽車充電樁，是由市電接入220V或380V，通過隔離電源模塊及繼電器適配電路，調整電流電壓，由充電槍給電動汽車充電，如圖1所示。此方法有以下缺點：
[0005]缺點一、充電模塊的容量不能全部利用，如充電樁的最大充電電流為200A，給2臺50A汽車充電，便會閑置200
?
100=100A的容量，不能物盡其用。
[0006]缺點二、采用多電源模塊組合及多繼電器電路，元件數量多，故障率高。
[0007]缺點三、供電電源或變壓器接電時，電線接駁口在地面或淺層地下若界面或電線有破損點或被水浸泡，則容易發生漏電傷亡事故。
[0008]缺點四、經電力變壓器,再到降壓變壓器,再到電源隔離模塊,經繼電器電路,適配到不同焊搶，以電網到充電槍。通過三道隔離，能耗損失三次，現有交直流模塊整流故障率及成本限制,一般使用20千瓦，使用繼電器適配至每支充電槍。
[0009]（B）充電島+充電樁<br/>[0010]此方法是從電網次級輸出380V及220V向充電島供電，利用共享電源模塊方式，將大批隔離升壓電源模塊整合一起，通過繼電器適配電路配送至各充電樁，此方法比一體式充電樁優能充分利電源模塊的電流總容量，可對更多汽車進行充電，如圖2所示。但其仍然具有如下缺點：
[0011]缺點一、結構異常復雜，島內置數百個充隔離升壓模塊及繼電器電路異常復雜，故障率高。
[0012]缺點二、外接充電樁電路電壓高達750V，萬一電線有所破損容易造成電擊傷亡事故如圖。
[0013]缺點三、從電網變壓器通過多組隔離電源隔離模塊,通過多組繼電器電路,適配到多路焊槍，需要通過至少2道隔離，依然成本高企。
[0014]由此可見，目前充電樁的兩個主流系統的共同缺點是均使用了電源隔離升壓模塊，導致系統電力損耗及成本上升。

技術實現思路

[0015]本技術所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供了一種更簡單，直接，還能節約基建成本和降低能耗的電動汽車充電系統。
[0016]本技術所采用的技術方案是：本技術包括IT系統電網變壓器，所述IT系統電網變壓器不接地；所述電動汽車充電系統還包括若干個與所述IT系統電網變壓器電連接的充電電流電壓控制器，每一個所述充電電流電壓控制器均設置充電槍。
[0017]進一步，所述IT系統電網變壓器不接地的初級輸入電壓為電網電壓,所述電動汽車充電系統的最高充電電壓為所述IT系統電網變壓器不接地的次級輸出電壓的1.35倍。
[0018]進一步，所述IT系統電網變壓器不接地的次級輸出電壓為556V，所述電動汽車充電系統的最高充電電壓為750V。
[0019]進一步，所述IT系統電網變壓器不接地的初級輸入電壓為11000V。
[0020]進一步，所述充電電流電壓控制器中沒有交流轉交流的隔離電源模塊，所述充電電流電壓控制器將所述IT系統電網變壓器次級輸出的電力進行調整后直接輸送至所述充電槍。
[0021]進一步，所述充電電流電壓控制器可使用可控硅，或絕緣柵雙極型晶體管，或金氧半場效晶體管。
[0022]本技術的有益效果是：由于本技術采用將電網電力變壓器結合到充電系統內，使電網電力變壓器成為充電系統的一部，通過配電箱，屏蔽電纜，電力調整器，充電樁，充電槍及配套的電控系統，將電力由電網變壓器直接通過電力調整器，輸送到電動汽車電池中，省卻了中間的升壓電源隔離模塊，進一步節省成本及能耗。
[0023]利用變壓器變成充電統的一部份,與傳統對電網變的電壓關系要求不一樣，且只須電網變壓器一道隔離即可，因無地純漏電隱患小及可通過絕緣電阻檢測器提供進一步保護，漏電風險低于傳統充電樁。
[0024]傳統的快速充電器都在60千瓦以上,須多組20千瓦隔離電源并聯才能提供足夠電流，20千瓦750V,電流只有只有27A左右,一般快速充電都在100A或以上,本技術由于無須隔離,可使用可控硅,IGBT,MOSFET等功率元件,直接控制充電電流,單個電源可達1500A.其成本比多組電源成本低很多,一般充電樁隔離電源在0.27元/W。而使用無須隔離電流控制器,可低至0.09元,成本大大降低。
附圖說明
[0025]圖1是傳統一體化的汽車充電樁的結構示意圖；
[0026]圖2是傳統充電島+充電樁的結構示意圖；
[0027]圖3是本技術的結構示意圖。
具體實施方式
[0028]圖3所示，在本實施例中，本技術采用將IT系統電網變壓器結合到充電系統內，使IT系統電網變壓器成為充電系統的一部，通過配電箱、屏蔽電纜、電力調整器、充電樁、充電槍及配套的電控系統，將電力由電網變壓器直接通過電力調整器，輸送到電動汽車電池中，省卻了中間的升壓電源隔離模塊，進一步節省成本及能耗。
[0029]在本實施例中，IT系統電網變壓器接11000V國家電網（電網電壓按所在國家標準）,IT系統電網變壓器將電壓降壓至556V，IT系統電網變壓器的次級輸出電壓為最高充電電壓除以1.35，我國現時充電電壓為750V,750V/1.35=556V,則IT系統電網變壓器的次級輸
出電壓為556V。
[0030]在本實施例中，IT系統電網變壓器輸出至漏電斷路器,電流傳感器,微機處理器及NB物聯網模塊,當系統接收到其他物聯網模塊發出的指令時可控制關段電源,一般是在發生漏電危險或過再超載情況,會先報警后斷電。
[0031]在本實施例中，屏蔽電纜使用電力屏蓛電,屏蔽線用作PE保護地線。
[0032]在本實施例中，屏蔽電纜絕緣電阻探測器,如有任何一條電力傳輸電纜與PE之絕緣值低于80KΩ或電流大于5mA,探測器可報警及斷電。
[0033]在本實施例中，IT系統電網變壓器電力輸送至充電電流電壓控制器,充電電流電壓控制器負責對充電電流電壓進行調整。可使用IGBT,MOSFET,可控硅或其他功率控制元件及相應電路組成。
[0034]在本實施例中，微機控制器負責處理與汽車電池的管理系統通信及負換信息,從而控制電力調整器之輸出電流電壓及控制邏輯,保證電池獲得最好的充電狀態及所需的一切保護。
[0035]在本實施例中，充電槍充電槍負責將電力由充電槍注入汽車電池內。
[0036]雖然本技術的實施例是以實際方案來描述的，但是并不構成對本技術含義的限制，對于本領域本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.電動汽車充電系統，其特征在于：所述電動汽車充電系統包括IT系統電網變壓器，所述IT系統電網變壓器不接地；所述電動汽車充電系統還包括若干個與所述IT系統電網變壓器電連接的充電電流電壓控制器，每一個所述充電電流電壓控制器均設置充電槍。2.根據權利要求1所述的電動汽車充電系統，其特征在于：所述IT系統電網變壓器不接地的初級輸入電壓為電網電壓,所述電動汽車充電系統的最高充電電壓為所述IT系統電網變壓器不接地的次級輸出電壓的1.35倍。3.根據權利要求2所述的電動汽車充電系統，其特征在于：所述IT系統電網變壓器不接地...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申英強，張瑞華，耿正，
申請(專利權)人：申英強，
類型：新型
國別省市：