本發(fā)明屬于電動汽車技術(shù),特別是涉及一種感應(yīng)式電動汽車快速循環(huán)充電裝置。
背景技術(shù):
充電站的基本配置包括配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、電池調(diào)度系統(tǒng)、充電站監(jiān)控系統(tǒng),主要設(shè)備包括充電機、智能充電樁、有源濾波裝置、電能監(jiān)控系統(tǒng),電能監(jiān)控系統(tǒng)可以完成充電計時、充電用電、充電金額等功能。
在我國電動汽車充電站成網(wǎng)建設(shè)目前存在很大困難,主要原因是常規(guī)供電電網(wǎng)不能滿足電動汽車快速充電需要的瞬時強大的功率,必需建設(shè)專用充電供電網(wǎng)絡(luò),這涉及整個國家電網(wǎng)的改造。
在已有電動汽車充電站中拼接屏等大型電子視頻設(shè)備已經(jīng)普遍得到應(yīng)用,這種設(shè)備可以用于顯示充電站各充電樁的調(diào)配、客服內(nèi)容、宣傳廣告等等,基本上是24小時連續(xù)運行,據(jù)調(diào)查單臺大型電子視頻設(shè)備的功率一般都在15-20Kw左右。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是公開一種充分利用大型電子視頻設(shè)備供電線路感應(yīng)電場獲得電能的感應(yīng)式電動汽車快速循環(huán)充電裝置。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案:感應(yīng)式電動汽車快速循環(huán)充電裝置,包括大型電子視頻設(shè)備及其供電線路,其特征在于:所述大型電子視頻設(shè)備的供電線路分布有感應(yīng)取電器,所述感應(yīng)取電器由設(shè)置于供電線路的穿心式電流互感器、連接該電流互感器輸出端的全波整流器構(gòu)成,所述各感應(yīng)取電器分別連接由超級電容器串聯(lián)構(gòu)成的蓄能器,各蓄能器的端電壓為12V±0.5V,全波整流器輸出端與蓄能器之間分別設(shè)有充電控制固態(tài)繼電器輸出受控端,各蓄能器之間設(shè)有使之正負(fù)端相接成為串聯(lián)連接的串聯(lián)控制固態(tài)繼電器輸出受控端,串聯(lián)連接后的各蓄能器端電壓是被充電電池所需的充電電壓,串聯(lián)連接的各蓄能器其正負(fù)端與充電槍正負(fù)端之間分別串聯(lián)有放電控制固態(tài)繼電器輸出受控端,所述充電控制固態(tài)繼電器、串聯(lián)控制固態(tài)繼電器和放電控制固態(tài)繼電器的輸入控制端分別與單板機相應(yīng)控制輸出端相連接,所述串聯(lián)連接后的蓄能器端電壓是被充電電池所需的充電電壓時所對應(yīng)的各感應(yīng)取電器、蓄能器和充電控制固態(tài)繼電器、串聯(lián)控制固態(tài)繼電器和放電控制固態(tài)繼電器構(gòu)成一充放電單元;由8-10個充放電單元組成對應(yīng)一只充電槍的循環(huán)充放電單元組合,所述單板機在控制循環(huán)充放電單元組合中的一充放電單元為放電狀態(tài)的同時其它充放電單元為充電狀態(tài)。
本發(fā)明還可以采取以下技術(shù)措施:
所述充放電單元串聯(lián)連接后的各蓄能器端電壓是700-1000V,充電電流80-150A。
所述充放電單元串聯(lián)連接的各蓄能器其正極端與放電控制固態(tài)繼電器輸出受控端之間設(shè)有隔離二極管。
所述充放電單元中的各蓄能器的充電正極端設(shè)有過壓保護(hù)電路。
所述220V交流供電線路與穿心式電流互感器的電流比為5:1。
本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點在于:
1.本快速循環(huán)充電裝置采用感應(yīng)充電方式,不僅可以顯著節(jié)省電能,利于降低用戶的充電費用,也適應(yīng)現(xiàn)有電網(wǎng)供電能力,可以節(jié)省專用充電供電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)資金,有利于降低充電站的建設(shè)成本。
2.本快速循環(huán)充電裝置采用蓄能器直流充電方式,由于超級電容具有充電時間短、功率密度高的特點,可以實現(xiàn)快速充電。
3.本快速循環(huán)充電裝置的交流供電線路可以采取回轉(zhuǎn)布線方式,便于感應(yīng)取電器、蓄能器和控制繼電器集中布置,不僅節(jié)省空間也便于由多個充電槍組成一定規(guī)模的電動汽車充電站。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明充放電單元原理框圖。
附圖2是充放電單元實施例電原理圖。
附圖3是一只充電槍的循環(huán)充放電單元組合原理框圖。
附圖4是多只充電槍的循環(huán)充放電單元組合構(gòu)成充電站原理框圖。
附圖5是蓄能器過壓保護(hù)電原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及其附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
如圖1、2所示實施例是適合一般電動汽車的感應(yīng)式電動汽車快速循環(huán)充電裝置。
在大型電子視頻設(shè)備的供電線路L分布有40個感應(yīng)取電器,即感應(yīng)取電器1-40,各感應(yīng)取電器分別由設(shè)置于供電線路L的穿心式電流互感器T1-40、對應(yīng)連接于所述電流互感器輸出端的全波整流器Q1-40構(gòu)成。220V交流供電線路與穿心式電流互感器的電流比為5:1。
感應(yīng)取電器1-40分別連接由超級電容器C1-C5串聯(lián)構(gòu)成的蓄能器,各蓄能器的端電壓為12V±0.5V,全波整流器輸出端與蓄能器之間分別設(shè)有充電控制固態(tài)繼電器SSR1和SSR2輸出受控端。
各蓄能器之間設(shè)有使之正負(fù)端相接成為串聯(lián)連接的串聯(lián)控制固態(tài)繼電器SSR3輸出受控端,串聯(lián)連接后的蓄能器端電壓是被充電電池所需的700V充電電壓、充電電流80A。
串聯(lián)連接的蓄能器其正負(fù)端與充電槍E正負(fù)端之間分別串聯(lián)有放電控制固態(tài)繼電器SSR4和SSR5輸出受控端。充放電單元串聯(lián)連接的各蓄能器其正極端與放電控制固態(tài)繼電器SSR4輸出受控端之間設(shè)有隔離二極管D。
前述充電控制固態(tài)繼電器SSR1和SSR2、串聯(lián)控制固態(tài)繼電器SSR3和放電控制固態(tài)繼電器SSR4和SSR5的輸入控制端分別與單板機相應(yīng)控制輸出端相連接。
圖1、2中串聯(lián)連接后的蓄能器端電壓是700V所對應(yīng)的各感應(yīng)取電器、蓄能器和充電控制固態(tài)繼電器、串聯(lián)控制固態(tài)繼電器和放電控制固態(tài)繼電器構(gòu)成一個充放電單元。
圖1、2所示充放電單元在充電時,充電控制固態(tài)繼電器SSR1和SSR2為導(dǎo)通狀態(tài),串聯(lián)控制固態(tài)繼電器SSR3和放電控制固態(tài)繼電器SSR4和SSR5為分?jǐn)酄顟B(tài)。放電時所述固態(tài)繼電器狀態(tài)相反。
如圖3所示實施例,由10個充放電單元組成對應(yīng)一只充電槍的循環(huán)充放電單元組合,所述單板機在控制循環(huán)充放電單元組合中的一充放電單元為放電狀態(tài)的同時其它充放電單元為充電狀態(tài)。10個充放電單元組成構(gòu)成對應(yīng)一只充電槍的循環(huán)充放電單元組合是為了充放電單元具有足夠的充電時間,據(jù)測試,充放電單元放電時間約300ms,而充電時間約800-900ms,因此應(yīng)保證充放電單元具有足夠的充電時間。根據(jù)具體充放電單元實測充放電時間,循環(huán)充放電單元組合也可以在8-10個充放電單元數(shù)量中選擇。
如圖4所示,由多個循環(huán)充放電單元組合可以構(gòu)成充電站應(yīng)具備的多只充電槍配置。
上述實施例是適合一般電動汽車的感應(yīng)式電動汽車快速循環(huán)充電裝置,在此基礎(chǔ)上如果每個充放電單元增加40個感應(yīng)取電器及其相應(yīng)的蓄能器,則充放電單元串聯(lián)連接后的蓄能器端電壓可達(dá)1000V,充電電流可達(dá)150A,由該充放電單元組成的循環(huán)充放電單元組合可以為純電動公交車進(jìn)行充電。
如圖5所示,為了保護(hù)構(gòu)成蓄能器的超級電容器,可以在充放電單元中的各蓄能器充電正極端設(shè)置過壓保護(hù)電路,電壓閥值為12V,可以采用任何形式的過壓保護(hù)電路,本實施例采用同步降壓穩(wěn)壓器CX8519集成電路,其外圍器件和電路見其說明書。