本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域,特別涉及一種利用有源濾波功能的電動(dòng)汽車充電樁。
背景技術(shù):
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近些年,電動(dòng)汽車作為發(fā)展前景廣闊的綠色交通工具得到了飛速的發(fā)展。電動(dòng)汽車是將全部或者部分的電力作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力來源。電動(dòng)汽車的能源供給裝置對(duì)于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)是不可缺少的重要設(shè)備。充電樁可分為直流充電樁,交流充電樁和交直流一體充電樁。直流充電機(jī)功率較大(100kw左右),充電時(shí)間短,適用于快速充電,但是由于體積大,一般安裝在專門的電動(dòng)汽車充電站內(nèi)。而交流充電樁直接提供交流市電,利用車載式充電器為動(dòng)力電池充電,一般功率較小(10kW左右),充電時(shí)間長,因體積小,占地少,可廣泛布置在城市各個(gè)角落。
對(duì)于小功率的車載充電器,出于質(zhì)量、體積、成本的考慮,一般都不會(huì)針對(duì)自身的諧波問題進(jìn)行治理。而對(duì)于電網(wǎng)而言,隨著交流充電樁的廣泛使用,車載充電器將成為一個(gè)個(gè)諧波源,影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量和穩(wěn)定性,而諧波的存在必將影響充電樁計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
從交流充電樁現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際的技術(shù)水平看,現(xiàn)有的充電樁具備完善的計(jì)量計(jì)費(fèi)措施,完善的通信能力,強(qiáng)大的監(jiān)控能力和簡(jiǎn)單的供電功能,但是都沒有考慮對(duì)車載充電器進(jìn)行有效的諧波治理。
公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本實(shí)用新型的總體背景的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用有源濾波功能的電動(dòng)汽車充電樁,從而克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了一種利用有源濾波功能的電動(dòng)汽車充電樁,包括:充電樁輸出電源線、單相APF電路;所述單相APF電路與充電樁輸出電源線并聯(lián);所述單相APF電路包括全橋電路、交流側(cè)電感L、直流側(cè)電容C、直流母線緩沖電路、電壓霍爾元件VHL、電流霍爾元件CHL、DSP控制模塊;所述全橋電路、交流側(cè)電感L、直流側(cè)電容C構(gòu)成APF主電路,所述全橋電路分別與交流側(cè)電感L、直流側(cè)電容C連接;所述全橋電路由開關(guān)管PT1~PT4組成;所述直流母線緩沖電路與全橋電路并聯(lián),用于抑制開關(guān)管的過電壓;所述電壓霍爾元件VHL,用于對(duì)全橋電路的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);所述電流霍爾元件CHL,用于對(duì)全橋電路的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);所述DSP控制模塊包括DSP控制電路、計(jì)量計(jì)費(fèi)與通信電路、APF驅(qū)動(dòng)電路,用于實(shí)時(shí)采集電壓和電流信號(hào),傳輸至計(jì)量計(jì)費(fèi)與通信電路,并由DSP控制電路運(yùn)算、APF驅(qū)動(dòng)電路輸出PWM驅(qū)動(dòng)脈沖。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有如下有益效果:
本實(shí)用新型增加了系統(tǒng)的相應(yīng)帶寬,提高了系統(tǒng)的魯棒性,能夠較好的補(bǔ)償車載充電器的諧波分量,使電網(wǎng)側(cè)電流的諧波分量將至5%以內(nèi),有利于提高整套充電系統(tǒng)的效率,減少系統(tǒng)損耗,保證電能計(jì)量和計(jì)費(fèi)的準(zhǔn)確性, 保障充電樁通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使電動(dòng)汽車充電裝置更加滿足智能電網(wǎng)要求。
附圖說明:
圖1為本實(shí)用新型利用有源濾波功能的電動(dòng)汽車充電樁電路圖;
1-充電樁輸出電源線、2-單相APF電路、20-全橋電路、21-交流側(cè)電感L、22-直流側(cè)電容C、23-直流母線緩沖電路、24-電壓霍爾元件VHL、25-電流霍爾元件CHL、26-DSP控制模塊、27-DSP控制電路、28-計(jì)量計(jì)費(fèi)與通信電路、29-APF驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施方式:
下面對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述,但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。
除非另有其它明確表示,否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中,術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分,而并未排除其它元件或其它組成部分。
如圖1所示,利用有源濾波功能的電動(dòng)汽車充電樁,包括:充電樁輸出電源線1、單相APF電路2;所述單相APF電路2與充電樁輸出電源線1并聯(lián);所述單相APF電路2包括全橋電路20、交流側(cè)電感L21、直流側(cè)電容C22、直流母線緩沖電路23、電壓霍爾元件VHL24、電流霍爾元件CHL25、DSP控制模塊26;所述全橋電路20、交流側(cè)電感L21、直流側(cè)電容C22構(gòu)成APF主電路,所述全橋電路20分別與交流側(cè)電感L21、直流側(cè)電容C22連接;所述全橋電路20由開關(guān)管PT1~PT4組成;所述直流母線緩沖電路23由RL、Ds、Cs構(gòu)成,所述直流母線緩沖電路23與全橋電路20并聯(lián),用于抑制開關(guān)管的過電壓;所述電壓霍爾元件 VHL24,用于對(duì)全橋電路20的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);所述電流霍爾元件CHL25,用于對(duì)全橋電路20的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);
K1為電網(wǎng)輸入控制開關(guān);K2為充電樁輸出控制開關(guān),K3為APF切投控制開關(guān);us代表電網(wǎng)電壓;is為電網(wǎng)電流;iL為充電樁輸出電流,即車載充電器的輸入電流;ish為APF的輸出電流,即補(bǔ)償給車載式充電器的諧波和無功電流;uL為充電樁輸出電壓;
所述DSP控制模塊26包括DSP控制電路27、計(jì)量計(jì)費(fèi)與通信電路28、APF驅(qū)動(dòng)電路29,用于實(shí)時(shí)采集電壓和電流信號(hào),傳輸至計(jì)量計(jì)費(fèi)與通信電路28,并由DSP控制電路27運(yùn)算、APF驅(qū)動(dòng)電路29輸出PWM驅(qū)動(dòng)脈沖。
前述對(duì)本實(shí)用新型的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本實(shí)用新型限定為所公開的精確形式,并且很顯然,根據(jù)上述教導(dǎo),可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本實(shí)用新型的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實(shí)用新型的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本實(shí)用新型的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。