本實用新型屬于電動汽車充電領域,特別涉及一種利用有源濾波功能的電動汽車充電樁。
背景技術:
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近些年,電動汽車作為發(fā)展前景廣闊的綠色交通工具得到了飛速的發(fā)展。電動汽車是將全部或者部分的電力作為驅動系統(tǒng)的動力來源。電動汽車的能源供給裝置對于電動汽車產業(yè)是不可缺少的重要設備。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。直流充電機功率較大(100kw左右),充電時間短,適用于快速充電,但是由于體積大,一般安裝在專門的電動汽車充電站內。而交流充電樁直接提供交流市電,利用車載式充電器為動力電池充電,一般功率較小(10kW左右),充電時間長,因體積小,占地少,可廣泛布置在城市各個角落。
對于小功率的車載充電器,出于質量、體積、成本的考慮,一般都不會針對自身的諧波問題進行治理。而對于電網(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個諧波源,影響電網(wǎng)的電能質量和穩(wěn)定性,而諧波的存在必將影響充電樁計量計費系統(tǒng)的準確性和通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
從交流充電樁現(xiàn)行標準和實際的技術水平看,現(xiàn)有的充電樁具備完善的計量計費措施,完善的通信能力,強大的監(jiān)控能力和簡單的供電功能,但是都沒有考慮對車載充電器進行有效的諧波治理。
公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解,而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。
技術實現(xiàn)要素:
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本實用新型的目的在于提供一種利用有源濾波功能的電動汽車充電樁,從而克服上述現(xiàn)有技術中的缺陷。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供了一種利用有源濾波功能的電動汽車充電樁,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、交流側電感L、直流側電容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、交流側電感L、直流側電容C構成APF主電路,所述全橋電路分別與交流側電感L、直流側電容C連接;所述全橋電路由開關管PT1~PT4組成;所述直流母線緩沖電路與全橋電路并聯(lián),用于抑制開關管的過電壓;所述電壓霍爾元件VHL,用于對全橋電路的電壓進行實時監(jiān)測;所述電流霍爾元件CHL,用于對全橋電路的電流進行實時監(jiān)測;所述DSP控制模塊包括DSP控制電路、計量計費與通信電路、APF驅動電路,用于實時采集電壓和電流信號,傳輸至計量計費與通信電路,并由DSP控制電路運算、APF驅動電路輸出PWM驅動脈沖。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型具有如下有益效果:
本實用新型增加了系統(tǒng)的相應帶寬,提高了系統(tǒng)的魯棒性,能夠較好的補償車載充電器的諧波分量,使電網(wǎng)側電流的諧波分量將至5%以內,有利于提高整套充電系統(tǒng)的效率,減少系統(tǒng)損耗,保證電能計量和計費的準確性, 保障充電樁通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使電動汽車充電裝置更加滿足智能電網(wǎng)要求。
附圖說明:
圖1為本實用新型利用有源濾波功能的電動汽車充電樁電路圖;
1-充電樁輸出電源線、2-單相APF電路、20-全橋電路、21-交流側電感L、22-直流側電容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-計量計費與通信電路、29-APF驅動電路。
具體實施方式:
下面對本實用新型的具體實施方式進行詳細描述,但應當理解本實用新型的保護范圍并不受具體實施方式的限制。
除非另有其它明確表示,否則在整個說明書和權利要求書中,術語“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、交流側電感L21、直流側電容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、交流側電感L21、直流側電容C22構成APF主電路,所述全橋電路20分別與交流側電感L21、直流側電容C22連接;所述全橋電路20由開關管PT1~PT4組成;所述直流母線緩沖電路23由RL、Ds、Cs構成,所述直流母線緩沖電路23與全橋電路20并聯(lián),用于抑制開關管的過電壓;所述電壓霍爾元件 VHL24,用于對全橋電路20的電壓進行實時監(jiān)測;所述電流霍爾元件CHL25,用于對全橋電路20的電流進行實時監(jiān)測;
K1為電網(wǎng)輸入控制開關;K2為充電樁輸出控制開關,K3為APF切投控制開關;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、計量計費與通信電路28、APF驅動電路29,用于實時采集電壓和電流信號,傳輸至計量計費與通信電路28,并由DSP控制電路27運算、APF驅動電路29輸出PWM驅動脈沖。
前述對本實用新型的具體示例性實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,可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本實用新型的特定原理及其實際應用,從而使得本領域的技術人員能夠實現(xiàn)并利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。