本實(shí)用新型涉及配電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能直流快速充電站。

背景技術(shù)：

在一個(gè)為電動(dòng)車提供充電服務(wù)的充電站中，往往會(huì)對多臺(tái)電動(dòng)車輛同時(shí)進(jìn)行直流充電，這時(shí)就需要多臺(tái)充電機(jī)同時(shí)運(yùn)行。隨著車輛單次充電運(yùn)行里程的增加，單臺(tái)車輛上的電池容量相繼加大，同時(shí)要求縮短充電時(shí)間，所以單臺(tái)電動(dòng)車充電機(jī)的功率容量不斷提升。此時(shí)為了保證設(shè)備的長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，以及滿足諧波和功率因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，對整個(gè)充電系統(tǒng)的可靠性、功率因數(shù)、諧波及效率都有較高的要求。

然而當(dāng)前的充電站通常存在效率較低、容錯(cuò)性差、環(huán)節(jié)多、分布式新能源電源利用率低的缺陷,現(xiàn)有的充電站通常由多個(gè)小功率AC/DC單元模塊疊加并聯(lián)構(gòu)成，系統(tǒng)架構(gòu)也比較復(fù)雜。

應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種儲(chǔ)能直流快速充電站，可以采用比較精簡的系統(tǒng)架構(gòu)提高新能源電源的利用率，并且增加系統(tǒng)的容錯(cuò)性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種儲(chǔ)能直流快速充電站，包括至少一條供電鏈路、直流總線、太陽能輸入鏈路、風(fēng)能輸入鏈路、儲(chǔ)能電路以及充電槍鏈路，其中：所述直流總線呈環(huán)形分布；所述至少一條供電鏈路、太陽能輸入鏈路、風(fēng)能輸入鏈路、儲(chǔ)能電路以及充電槍鏈路按照順時(shí)針方向依次接入所述直流總線上；所述供電鏈路包括依次相連的進(jìn)線保護(hù)斷路器、輸入接口模塊以及有源整流模塊，所述進(jìn)線保護(hù)斷路器輸入交流電源，所述有源整流模塊與所述直流總線相連；所述輸入接口模塊和所述有源整流模塊的型號(hào)分別為6SL3300-7TE32-6AA0和6SL3330-7TE32-1AA3；所述太陽能輸入鏈路中包括相連的太陽能電板和直流雙向變換器；其中，所述直流雙向變換器與所述直流總線相連；所述風(fēng)能輸入鏈路中包括相連的風(fēng)能發(fā)電機(jī)和直流雙向變換器；其中，所述直流雙向變換器與所述直流總線相連；所述儲(chǔ)能鏈路中包括相連的儲(chǔ)能電池和直流雙向變換器；其中，所述直流雙向變換器與所述直流總線相連；所述充電槍鏈路中包括依次相連的充電槍、整流濾波電路和直流雙向變換器；其中，所述直流雙向變換器與所述直流總線相連。

進(jìn)一步地，所述整流濾波電路中包括軸向雙分裂多脈波整流變壓器和全波整流器，其中，所述全波整流器中包括并聯(lián)的第一整流組件和第二整流組件，所述軸向雙分裂多脈波整流變壓器二次側(cè)的一組繞組與所述第一整流組件相連，所述軸向雙分裂多脈波整流變壓器二次側(cè)的另一組繞組與所述第二整流組件相連；其中，與所述第一整流組件相連的一組繞組為采用星形接法的繞組，與所述第二整流組件相連的另一組繞組為采用三角形接法的繞組。

進(jìn)一步地，所述第一整流組件和所述第二整流組件中均包括并聯(lián)的三組二極管支路，其中每組二極管支路中包括串聯(lián)的兩個(gè)二極管。

進(jìn)一步地，所述充電槍中還包括ZigBee通信模塊，所述ZigBee通信模塊包括型號(hào)為CC2530的ZigBee芯片以及與所述ZigBee芯片相連的無線收發(fā)電路、晶振電路、組網(wǎng)指示電路以及復(fù)位電路。

進(jìn)一步地，所述無線收發(fā)電路中包括與SMA接口相連接的桿狀天線；所述晶振電路中包括頻率不同的第一晶振和第二晶振，所述第一晶振的兩端分別與所述ZigBee芯片的引腳22和引腳23相連，所述第二晶振的兩端分別與所述ZigBee芯片的引腳32和引腳33相連；所述組網(wǎng)指示電路包括第一LED燈和第八電阻，所述第一LED燈的正極與所述ZigBee芯片的引腳6相連，負(fù)極通過所述第八電阻接地；所述復(fù)位電路包括依次連接的3.3V的直流電源、降壓電阻、按鍵開關(guān)，所述按鍵開關(guān)靠近所述降壓電阻的一端與所述ZigBee芯片的引腳20相連，所述按鍵開關(guān)的另一端接地。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

采用環(huán)形分布的直流總線，在其中的任何一個(gè)鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，都不會(huì)影響其它設(shè)備正常運(yùn)行，從而能夠提高系統(tǒng)的容錯(cuò)性。此外，所述充電站中包括太陽能電板和風(fēng)能電機(jī)，能夠提高新能源的利用率。再者，通過直流雙向變換器，一方面可以由交流電源向儲(chǔ)能電池和充電槍供電，另一方面還可以由太陽能電板、風(fēng)能電機(jī)以及儲(chǔ)能電池向充電槍供電，從而可以通過精簡的系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多種供電方式，從而能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本申請的特定具體實(shí)施方式，指明了本申請的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請的具體實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請的具體實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種具體實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它具體實(shí)施方式中使用，與其它具體實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它具體實(shí)施方式中的特征。

應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的儲(chǔ)能直流快速充電站的框架示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中整流濾波電路的電路圖；

圖3為本實(shí)用新型中ZigBee通信模塊的電路示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請具體實(shí)施方式中的附圖，對本申請具體實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的具體實(shí)施方式僅僅是本申請一部分具體實(shí)施方式，而不是全部的具體實(shí)施方式?；诒旧暾堉械木唧w實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它具體實(shí)施方式，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，本申請實(shí)施方式提供一種儲(chǔ)能直流快速充電站，包括至少一條供電鏈路、直流總線、太陽能輸入鏈路、風(fēng)能輸入鏈路、儲(chǔ)能電路以及充電槍鏈路，其中：

所述直流總線DC-BUS呈環(huán)形分布。

所述至少一條供電鏈路、太陽能輸入鏈路、風(fēng)能輸入鏈路、儲(chǔ)能電路以及充電槍鏈路按照順時(shí)針方向依次接入所述直流總線DC-BUS上。

所述供電鏈路包括依次相連的進(jìn)線保護(hù)斷路器Q1或者Q2、輸入接口模塊AIM1或者AIM2以及有源整流模塊ALM1或者ALM2，所述進(jìn)線保護(hù)斷路器輸入交流電源，所述有源整流模塊與所述直流總線相連；所述輸入接口模塊和所述有源整流模塊的型號(hào)分別為6SL3300-7TE32-6AA0和6SL3330-7TE32-1AA3。

所述太陽能輸入鏈路中包括相連的太陽能電板S和直流雙向變換器DCP1；其中，所述直流雙向變換器DCP1與所述直流總線DC-BUS相連。

所述風(fēng)能輸入鏈路中包括相連的風(fēng)能發(fā)電機(jī)G和直流雙向變換器DCP2；其中，所述直流雙向變換器DCP2與所述直流總線DC-BUS相連。

所述儲(chǔ)能鏈路中包括相連的儲(chǔ)能電池B和直流雙向變換器DCP3；其中，所述直流雙向變換器DCP3與所述直流總線DC-BUS相連。

所述充電槍鏈路中包括依次相連的充電槍K、整流濾波電路和直流雙向變換器DCP4；其中，所述直流雙向變換器DCP4與所述直流總線DC-BUS相連。

在本實(shí)施方式中，所述有源整流模塊可以做為交流輸入端，可以使用各種交流電源輸入，電壓、頻率、功率可以是很寬的范圍，滿足電壓380V、600V±30％；頻率50—60Hz±30％；功率：200—400A。

直流雙向變換器可以滿足輸入0—800V直流電壓；輸出0—800V直流電壓，額定功率：120kW。該直流雙向變換器可以使用數(shù)字DSP控制技術(shù)；支持CAN-bus、RTU485、Profibus、TCP/IP通訊。

儲(chǔ)能電池可以使用鋰/鉛酸/鉛碳電池，直流雙向變換器可以對電池進(jìn)行充放電控制，從而可以針對不同的電池使用優(yōu)化充放電曲線進(jìn)行控制。最大幅度延長電池壽命、保證使用效果。

充電槍可以使用一個(gè)直流雙向變換器進(jìn)行充電控制，通過CAN-bus通訊讀取電動(dòng)車的BMS(電池管理系統(tǒng)，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)信息，針對該車的BMS特性進(jìn)行快速充電。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，通過供電鏈路可以輸入交流電源，該交流電源經(jīng)過輸入接口模塊以及有源整流模塊之后，可以轉(zhuǎn)換為直流電源，該直流電源通過環(huán)形直流總線之后，可以通過直流雙向變換器向儲(chǔ)能電池和充電槍供電。此外，太陽能電板、風(fēng)能電機(jī)也可以通過直流雙向變換器以及環(huán)形直流總線向儲(chǔ)能電池和充電槍供電。另外，儲(chǔ)能電池具備足夠電量之后，可以通過直流雙向變換器以及環(huán)形直流總線向所述充電槍供電。由上可見，所述儲(chǔ)能直流快速充電站可以具備多種充電方式，從而能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在本實(shí)施方式中，為了保證通過充電槍提供的直流電能夠更加穩(wěn)定，可以在充電槍與直流雙向變換器之間設(shè)置整流濾波電路。請參閱圖2，所述整流濾波電路中包括軸向雙分裂多脈波整流變壓器21和全波整流器22，其中，所述全波整流器22中包括并聯(lián)的第一整流組件221和第二整流組件222，所述軸向雙分裂多脈波整流變壓器21二次側(cè)的一組繞組211與所述第一整流組件221相連，所述軸向雙分裂多脈波整流變壓器21二次側(cè)的另一組繞組212與所述第二整流組件222相連。

在本實(shí)用新型中，所述第一整流組件221和所述第二整流組件222中均包括并聯(lián)的三組二極管支路，其中每組二極管支路中包括串聯(lián)的兩個(gè)二極管。

在本實(shí)用新型中，與所述第一整流組件221相連的一組繞組可以為采用星形接法的繞組，與所述第二整流組件222相連的另一組繞組可以為采用三角形接法的繞組。

本實(shí)用新型中的整流濾波電路可以將直流電經(jīng)一臺(tái)軸向雙分裂多脈波整流變壓器降壓后，再經(jīng)兩組整流組件整流后輸出直流電供充電槍使用。通過提高整流濾波電路的輸出電壓，在傳輸功率一定的情況下，更高的直流輸出電壓可大大降低傳輸線纜上電流的大小，進(jìn)而可減小傳輸線纜的截面積，由此帶來的直接好處是減少了傳輸線路上銅、鋁等金屬材料用量。另外直流輸電不存在交流電感損耗，可降低傳輸線路上的電能損耗。

在本實(shí)用新型中，充電槍中還可以包括ZigBee通信模塊，這樣，所述充電槍可以通過無線通信的方式進(jìn)行控制。請參閱圖3，所述ZigBee通信模塊包括型號(hào)為CC2530的ZigBee芯片以及與所述ZigBee芯片相連的無線收發(fā)電路、晶振電路、組網(wǎng)指示電路以及復(fù)位電路，其中，所述無線收發(fā)電路中包括與SMA接口相連接的桿狀天線A1，當(dāng)然，此外還可以根據(jù)不同需求采用PCB天線、倒F天線、螺旋天線等。所述晶振電路中包括頻率不同的第一晶振X1和第二晶振X2，所述第一晶振X1的兩端分別與所述ZigBee芯片的引腳22和引腳23相連，所述第二晶振X2的兩端分別與所述ZigBee芯片的引腳32和引腳33相連。其中第一晶振X1的頻率為32MHz，當(dāng)ZigBee芯片進(jìn)行無線收發(fā)時(shí)需要該晶振；而第而晶振X2的頻率為32.768KHz，該晶振可以為ZigBee芯片提供系統(tǒng)時(shí)鐘。

所述組網(wǎng)指示電路包括第一LED燈LED1和第八電阻R8，所述第一LED燈LED1的正極與所述ZigBee芯片的引腳6相連，負(fù)極通過所述第八電阻R8接地。所述組網(wǎng)指示電路用來顯示該ZigBee通信模塊是否加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)，由此來判斷該ZigBee通信模塊是否與其他ZigBee通信模塊相連。當(dāng)ZigBee通信模塊加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，ZigBee芯片的引腳6輸出高電平，使得第一LED燈LED1發(fā)光，表明該ZigBee通信模塊已加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)。

所述復(fù)位電路包括依次連接的3.3V的直流電源、降壓電阻R9、按鍵開關(guān)K2，所述按鍵開關(guān)K2靠近所述降壓電阻R9的一端與所述ZigBee芯片的引腳20相連，所述按鍵開關(guān)K2的另一端接地。當(dāng)按鍵開關(guān)K2被按下時(shí)，從ZigBee芯片的引腳20輸入低電平，使得ZigBee通信模塊復(fù)位。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

采用環(huán)形分布的直流總線，在其中的任何一個(gè)鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，都不會(huì)影響其它設(shè)備正常運(yùn)行，從而能夠提高系統(tǒng)的容錯(cuò)性。此外，所述充電站中包括太陽能電板和風(fēng)能電機(jī)，能夠提高新能源的利用率。再者，通過直流雙向變換器，一方面可以由交流電源向儲(chǔ)能電池和充電槍供電，另一方面還可以由太陽能電板、風(fēng)能電機(jī)以及儲(chǔ)能電池向充電槍供電，從而可以通過精簡的系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多種供電方式，從而能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳盡的描述，但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實(shí)用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。