可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電樁的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電樁，本充電樁的控制器分別與顯示觸摸屏、讀卡器和打印機(jī)連接，功率轉(zhuǎn)換模塊輸出端連接電能表，電能表信號(hào)輸出端連接控制器的電能計(jì)量端，有源濾波控制模塊、有源濾波電流源和諧波抑制模塊依次串接，有源濾波控制模塊的輸入端經(jīng)電流互感器連接交流電源，諧波抑制模塊的輸出端連接交流電源，交流電源的饋電母線(xiàn)分別連接切換開(kāi)關(guān)的公共端和諧波抑制模塊的信號(hào)輸入端，切換開(kāi)關(guān)的一端連接功率轉(zhuǎn)換模塊的輸入端、另一端連接有源濾波電流源的控制端，功率轉(zhuǎn)換模塊與有源濾波電流源雙向連接。本充電樁既可進(jìn)行充電，又可作為有源濾波器使用，抑制諧波，提高電能質(zhì)量，降低充/換電站建設(shè)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電粧

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電樁。

【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車(chē)作為發(fā)展前景廣闊的綠色交通工具，其普及速度已得到迅猛增長(zhǎng)，且市場(chǎng)前景非常巨大。在全球能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)嚴(yán)重的背景下，積極推進(jìn)新能源汽車(chē)的應(yīng)用與發(fā)展，具有非常重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。而充/換電站作為發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)所必須的重要配套基礎(chǔ)設(shè)施，必將快速發(fā)展。而充電樁是其重要的組成部分。
[0003]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。直流充電樁和交直流一體充電樁適用于快速充電，因而隨著電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展與普及，直流充電樁和交直流一體充電樁將會(huì)飛速增加。一般充電樁主要由功率轉(zhuǎn)換模塊、顯示觸摸屏、讀卡器、控制器和打印機(jī)組成。功率轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)開(kāi)關(guān)連接交流電源并轉(zhuǎn)換成附合電動(dòng)機(jī)車(chē)要求的直流電源，向電動(dòng)機(jī)車(chē)充電；顯示觸摸屏顯示充電參數(shù)，如充電電流、充電時(shí)間、充電量和電動(dòng)機(jī)車(chē)的電壓等，同時(shí)可采用手動(dòng)觸摸啟動(dòng)和停止充電；讀卡器用于讀取用戶(hù)充電卡金額并扣除本次充電的費(fèi)用；打印機(jī)可打印本次充電的相關(guān)信息，包括充電量和費(fèi)用等；控制器協(xié)調(diào)充電樁各部件的運(yùn)行動(dòng)作，如控制器經(jīng)顯示觸摸屏得到充電請(qǐng)求后，經(jīng)讀卡器獲得用戶(hù)充電卡信息，滿(mǎn)足充電請(qǐng)求條件則閉合開(kāi)關(guān)，交流電源經(jīng)功率轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)車(chē)充電，充電完成切斷開(kāi)關(guān)并分別指令讀卡器扣款和打印機(jī)打印憑條，從而完成一次電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電過(guò)程。
[0004]但在充電樁實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量諧波，從而降低電網(wǎng)的電能質(zhì)量，影響其他電力用戶(hù)的安全用電。因此通常選用有源濾波器抑制由此產(chǎn)生的諧波。而有源濾波器價(jià)格昂貴，大大增加了充/換電站的建設(shè)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電樁，本充電樁既可為電動(dòng)機(jī)車(chē)進(jìn)行充電，又可在不充電時(shí)作為有源濾波器使用，抑制充電樁產(chǎn)生的諧波，提高了電網(wǎng)的電能質(zhì)量，降低充/換電站的建設(shè)成本。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電樁包括功率轉(zhuǎn)換模塊、顯示觸摸屏、讀卡器、打印機(jī)和控制器，所述控制器分別與所述顯示觸摸屏、讀卡器和打印機(jī)連接，所述功率轉(zhuǎn)換模塊輸出端連接電能表，所述電能表信號(hào)輸出端連接所述控制器的電能計(jì)量端，本充電樁還包括切換開(kāi)關(guān)、有源濾波控制模塊、有源濾波電流源和諧波抑制模塊，所述有源濾波控制模塊、有源濾波電流源和諧波抑制模塊依次串接，所述有源濾波控制模塊的輸入端經(jīng)電流互感器連接交流電源，所述諧波抑制模塊的輸出端連接交流電源，所述交流電源的饋電母線(xiàn)分別連接所述切換開(kāi)關(guān)的公共端和諧波抑制模塊的信號(hào)輸入端，所述切換開(kāi)關(guān)的一端連接所述功率轉(zhuǎn)換模塊的輸入端、另一端連接所述有源濾波電流源的控制端，所述功率轉(zhuǎn)換模塊與有源濾波電流源雙向連接。
[0007]由于本實(shí)用新型可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電樁采用了上述技術(shù)方案，即本充電樁的控制器分別與顯示觸摸屏、讀卡器和打印機(jī)連接，功率轉(zhuǎn)換模塊輸出端連接電能表，電能表信號(hào)輸出端連接控制器的電能計(jì)量端，有源濾波控制模塊、有源濾波電流源和諧波抑制模塊依次串接，有源濾波控制模塊的輸入端經(jīng)電流互感器連接交流電源，諧波抑制模塊的輸出端連接交流電源，交流電源的饋電母線(xiàn)分別連接切換開(kāi)關(guān)的公共端和諧波抑制模塊的信號(hào)輸入端，切換開(kāi)關(guān)的一端連接功率轉(zhuǎn)換模塊的輸入端、另一端連接有源濾波電流源的控制端，功率轉(zhuǎn)換模塊與有源濾波電流源雙向連接。本充電樁既可為電動(dòng)機(jī)車(chē)進(jìn)行充電，又可在不充電時(shí)作為有源濾波器使用，抑制充電樁產(chǎn)生的諧波，提高了電網(wǎng)的電能質(zhì)量，降低充/換電站的建設(shè)成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0009]圖1為本充電樁在充電狀態(tài)時(shí)的示意圖；
[0010]圖2為本充電樁用于有源濾波器時(shí)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電樁包括功率轉(zhuǎn)換模塊11、顯示觸摸屏12、讀卡器13、打印機(jī)14和控制器15，所述控制器15分別與所述顯示觸摸屏12、讀卡器13和打印機(jī)14連接，所述功率轉(zhuǎn)換模塊11輸出端連接電能表他，所述電能表他信號(hào)輸出端連接所述控制器15的電能計(jì)量端，本充電樁還包括切換開(kāi)關(guān)X、有源濾波控制模塊21、有源濾波電流源22和諧波抑制模塊23，所述有源濾波控制模塊21、有源濾波電流源22和諧波抑制模塊23依次串接，所述有源濾波控制模塊21的輸入端經(jīng)電流互感器連接交流電源，所述諧波抑制模塊23的輸出端連接交流電源，所述交流電源的饋電母線(xiàn)24分別連接所述切換開(kāi)關(guān)1(的公共端和諧波抑制模塊23的信號(hào)輸入端，所述切換開(kāi)關(guān)X的一端連接所述功率轉(zhuǎn)換模塊11的輸入端、另一端連接所述有源濾波電流源22的控制端，所述功率轉(zhuǎn)換模塊11與有源濾波電流源22雙向連接。
[0012]為了提高電力電子設(shè)備的利用率，因充電樁和有源濾波器在電力電子的器件和部份工作原理有相似之處，如功率轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)作為有源濾波器使用時(shí)，可轉(zhuǎn)換成逆變模塊，因此本充電樁在傳統(tǒng)的充電樁基礎(chǔ)上增加一些用于諧波抑制的部件，即可實(shí)現(xiàn)充電和諧波抑制的功能。
[0013]本充電樁中，諧波抑制功能主要由有源濾波控制器、有源濾波電流源、諧波抑制模塊以及功率轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)，此時(shí)的功率轉(zhuǎn)換模塊作為逆變模塊使用，有源濾波控制器經(jīng)電流互感器采集交流電源信號(hào)，經(jīng)后續(xù)模塊處理后實(shí)現(xiàn)諧波抑制。
[0014]本充電樁在不充電時(shí)，可作有源濾波器使用，即不充電時(shí)可抑制電網(wǎng)上的諧波，從而可充分利用充電樁電力電子器件的使用率，既可為電動(dòng)機(jī)車(chē)充電，在不充電時(shí)可抑制充電樁產(chǎn)生的諧波，降低了充/換電站的建設(shè)成本，提高了電網(wǎng)的電能質(zhì)量。
[0015]如圖1所示，本充電樁作充電使用時(shí)，控制器15監(jiān)測(cè)到顯示觸摸屏12有充電請(qǐng)求時(shí)，向讀卡器13查詢(xún)用戶(hù)充電卡信息，充電條件具備，則將切好開(kāi)關(guān)X接通功率轉(zhuǎn)換模塊11回路，即充電檔，充電樁對(duì)電動(dòng)機(jī)車(chē)進(jìn)行充電；如圖2所示，當(dāng)控制器15監(jiān)測(cè)到無(wú)充電請(qǐng)求時(shí)，將切換開(kāi)關(guān)1(切換至有源濾波電流源模塊22，即濾波檔，充電樁用于有源濾波，此時(shí)功率轉(zhuǎn)換模塊11轉(zhuǎn)換為逆變模塊使用。
[0016]一般充/換電站配備有多個(gè)充電樁，大部分情況總有不在充電狀態(tài)的充電樁，此時(shí)就可成為有源濾波器。大多數(shù)時(shí)間，本充電樁除了抑制本充/換電站的電源諧波外，還可抑制電網(wǎng)上其它原因產(chǎn)生的諧波，不僅消除電動(dòng)機(jī)車(chē)充電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波，而且可消除電網(wǎng)上其它臨近設(shè)備產(chǎn)生的諧波干擾，從而大大提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種可兼作有源濾波器的電動(dòng)機(jī)車(chē)的充電樁，包括功率轉(zhuǎn)換模塊、顯不觸摸屏、讀卡器、打印機(jī)和控制器，所述控制器分別與所述顯示觸摸屏、讀卡器和打印機(jī)連接，所述功率轉(zhuǎn)換模塊輸出端連接電能表，所述電能表信號(hào)輸出端連接所述控制器的電能計(jì)量端，其特征在于:本充電樁還包括切換開(kāi)關(guān)、有源濾波控制模塊、有源濾波電流源和諧波抑制模塊，所述有源濾波控制模塊、有源濾波電流源和諧波抑制模塊依次串接，所述有源濾波控制模塊的輸入端經(jīng)電流互感器連接交流電源，所述諧波抑制模塊的輸出端連接交流電源，所述交流電源的饋電母線(xiàn)分別連接所述切換開(kāi)關(guān)的公共端和諧波抑制模塊的信號(hào)輸入端，所述切換開(kāi)關(guān)的一端連接所述功率轉(zhuǎn)換模塊的輸入端、另一端連接所述有源濾波電流源的控制端，所述功率轉(zhuǎn)換模塊與有源濾波電流源雙向連接。
【文檔編號(hào)】G06F3/14GK204143428SQ201420469593
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】石兆磊, 王麗華, 劉濤 申請(qǐng)人:上海華艾軟件股份有限公司