本實(shí)用新型涉及配電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)車充電站的配電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在一個(gè)電動(dòng)車直流充電站，往往會(huì)對(duì)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，以及滿足國家電網(wǎng)對(duì)諧波和功率因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)整個(gè)充電站系統(tǒng)及下屬每臺(tái)充電機(jī)的可靠性、功率因數(shù)、諧波及效率都有較高的要求。

現(xiàn)有的電動(dòng)車輛充電站，通常會(huì)包括數(shù)十臺(tái)充電機(jī)，可同時(shí)對(duì)數(shù)十輛電動(dòng)車輛進(jìn)行充電。來自電網(wǎng)的三相10kV高壓電通過配電變壓器降壓成標(biāo)準(zhǔn)的3相380V電壓的交流電，再通過交流配電線連接到充電機(jī)上，每臺(tái)充電機(jī)功率為幾千瓦至幾百千瓦不等。充電機(jī)中的電源設(shè)備將3相380V交流電轉(zhuǎn)換為直流電后可以為電動(dòng)車輛進(jìn)行充電。

目前電動(dòng)車輛充電站的配電系統(tǒng)存在以下方面的不足：

1)由于配電的電壓低，在大功率傳輸時(shí)，要求配電線路有較大的纜截面積，這樣提高了成本，同時(shí)增加了損耗；

2)由于充電機(jī)接入的是三相交流電，而電動(dòng)汽車為直流電，在將三相電轉(zhuǎn)換為直流電的過程中，為了減小諧波含量，減小對(duì)電網(wǎng)的污染，每一臺(tái)充電機(jī)內(nèi)部需要加入有源功率因數(shù)校正設(shè)備，這樣就造成充電機(jī)體積過大，增加了整體的成本，同時(shí)充電機(jī)也增加了損耗。

應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)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(qǐng)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電動(dòng)車充電站的配電系統(tǒng)，能夠降低整個(gè)系統(tǒng)的成本和損耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)車充電站的配電系統(tǒng)，所述配電系統(tǒng)中包括預(yù)設(shè)數(shù)量的充電機(jī)，各個(gè)所述充電機(jī)可向電動(dòng)車供電，所述配電系統(tǒng)包括多脈波整流電路和DC/DC電源電路，所述多脈波整流電路通過直流高壓母線與所述DC/DC電源電路相連，其中：所述多脈沖整流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；所述DC/DC電源電路包括依次相連的第一LC濾波電路、逆變電路、變壓電路以及整流濾波電路，其中，所述第一LC濾波電路的輸入端口通過所述直流高壓母線與所述全波整流器的輸出端口相連，所述整流濾波電路的輸出端口為電動(dòng)車供電。

進(jìn)一步地，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，所述充電機(jī)中還包括與所述DC/DC電源電路相連的直流儲(chǔ)能電池。

進(jìn)一步地，所述整流濾波電路中包括并聯(lián)的兩個(gè)二極管以及與所述并聯(lián)的兩個(gè)二極管相連的第二LC濾波電路。

進(jìn)一步地，所述整流濾波電路中包括兩條并聯(lián)的二極管支路，其中，每條二極管支路中均包括串聯(lián)的兩個(gè)二極管，所述DC/DC電源電路中變壓電路的輸出端分別與兩條二極管支路相連。

進(jìn)一步地，在所述逆變電路和所述變壓電路之間還設(shè)置有第三LC諧振電路。

進(jìn)一步地，在所述第三LC諧振電路和所述變壓電路之間還設(shè)置有一個(gè)并聯(lián)的電感。

本實(shí)用新型提供的電動(dòng)車充電站的配電系統(tǒng)，具備以下有益效果：

1)在提高多脈波整流電路中軸向雙分裂多脈波整流變壓器的輸出電壓時(shí)，可得到更高的直流輸出電壓，在傳輸功率一定的情況下，更高的直流電壓可大大降低線纜上電流的大小，進(jìn)而減小直流輸電線纜的截面積，從而可以減少傳輸線路上銅、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。

2)多脈波整流電路與電動(dòng)車充電機(jī)中的DC/DC電源電路以及直流儲(chǔ)能電池之間均采用直流路線連接。這樣，充電機(jī)中不用再采用AC/DC變換器，從而降低了充電機(jī)的體積，并且降低了充電機(jī)的成本。

3)由于多脈波整流電路的網(wǎng)側(cè)電流諧波畸變率極低，因此無需在電動(dòng)車充電機(jī)的中安裝諧波治理設(shè)備，也不需要在充電機(jī)中加入有源功率因數(shù)校正設(shè)備，由此減小了該部分設(shè)備的成本投入。此外，由于沒有諧波治理設(shè)備或者有源功率因數(shù)校正設(shè)備產(chǎn)生的功率損耗，從而能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。再者，通過多脈波整流電路所得到直流電的紋波極小，可大大減小DC/DC電源電路內(nèi)LC濾波電路中的電容容量，進(jìn)而可降低成本，提高可靠性。

參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本申請(qǐng)的特定具體實(shí)施方式，指明了本申請(qǐng)的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請(qǐng)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(qǐng)的具體實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。

針對(duì)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)用新型提供的電動(dòng)車充電站的配電系統(tǒng)的框架示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中多脈波整流電路的電路圖；

圖3為本實(shí)用新型中DC/DC電源電路的電路圖；

圖4為本實(shí)用新型中另一個(gè)DC/DC電源電路的電路圖；

圖5為本實(shí)用新型中另一個(gè)DC/DC電源電路的電路圖；

圖6為本實(shí)用新型中另一個(gè)DC/DC電源電路的電路圖。

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(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具體實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)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(qǐng)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?qǐng)中的具體實(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(qǐng)保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1至圖3，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)車充電站的配電系統(tǒng)，所述配電系統(tǒng)中包括預(yù)設(shè)數(shù)量的充電機(jī)1，各個(gè)所述充電機(jī)1可向電動(dòng)車供電。所述配電系統(tǒng)包括多脈波整流電路2和DC/DC電源電路3，所述多脈波整流電路2通過直流高壓母線4與所述DC/DC電源電路3相連。

具體地，所述多脈沖整流電路2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。

所述DC/DC電源電路3包括依次相連的第一LC濾波電路31、逆變電路32、變壓電路33以及整流濾波電路34，其中，所述第一LC濾波電路31的輸入端口通過所述直流高壓母線4與所述全波整流器22的輸出端口相連，所述整流濾波電路34的輸出端口為電動(dòng)車供電。

在本實(shí)用新型中，所述多脈波整流電路可以為12脈波或24脈波或48脈波整流電路。12脈波整流電路可以包括一臺(tái)軸向雙分裂多脈波整流變壓器和兩組整流組件，雙分裂多脈波整流變壓器二次側(cè)兩組繞組可以分別接成三角形接法和星型接法，使其線電壓天然形成30°的相差，每個(gè)繞組分別經(jīng)整流組建后，在直流側(cè)并聯(lián)運(yùn)行。24脈波整流電路則可以包括兩臺(tái)雙分裂12脈波整流變壓器和四組整流組件，每臺(tái)整流變壓器二次側(cè)的兩組繞組分別接成三角形接法和星形接法，使其線電壓天然形成30°的相差，兩臺(tái)整流變壓器的網(wǎng)側(cè)都采用延邊三角形接法，分別移相±7.5°，就形成了兩臺(tái)整流變壓器的四組二次側(cè)繞組的線電壓相量互差15°的相位，每個(gè)繞組分別經(jīng)整流組建后，在直流側(cè)并聯(lián)運(yùn)行。

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。

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，所述充電機(jī)中還包括與所述DC/DC電源電路相連的直流儲(chǔ)能電池(未示出)。在多脈波整流電路里完成降壓和整流后直接輸出的直流電，可供充電機(jī)里的DC/DC電源電路使用，同時(shí)也可以在夜間對(duì)直流儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電儲(chǔ)能。這樣，在白天時(shí)直流儲(chǔ)能電池里的電能可以再供給充電機(jī)的DC/DC電源電路使用。

在本實(shí)用新型中，所述整流濾波電路34中包括并聯(lián)的兩個(gè)二極管以及與所述并聯(lián)的兩個(gè)二極管相連的第二LC濾波電路。

在本實(shí)用新型中，所述DC/DC電源電路還可以具備其它實(shí)現(xiàn)形式。具體地，請(qǐng)參閱圖4，所述DC/DC電源電路中的整流濾波電路可以包括兩條并聯(lián)的二極管支路，其中，每條二極管支路中均包括串聯(lián)的兩個(gè)二極管，所述DC/DC電源電路中變壓電路的輸出端分別與兩條二極管支路相連，這樣便可以實(shí)現(xiàn)硬開關(guān)全橋的電路結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參閱圖5，在本實(shí)用新型中，還可以在逆變電路和變壓電路之間增加第三LC諧振電路35，從而形成移相全橋電路。此外，請(qǐng)參閱圖6，可以在圖5所示的電路的基礎(chǔ)上，在所述第三LC諧振電路35和變壓電路之間增加一個(gè)并聯(lián)的電感，從而構(gòu)成LLC諧振電路的結(jié)構(gòu)。

當(dāng)然，需要說明的是，上述圖3至圖6中只是例舉了DC/DC電源電路的實(shí)現(xiàn)形式。在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于電路靈活的特性，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述例舉的電路中進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦薷模孕纬刹煌碾娐?。但只要修改后的電路能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型中DC/DC電源電路的功能，也應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實(shí)用新型中的多脈波整流電路將以往分開設(shè)置的配電變壓器與整流電路結(jié)合在一起，將來自電網(wǎng)的10kV高壓經(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用電設(shè)備使用，直流輸電減少了配電設(shè)備與用電設(shè)備之間傳輸線纜的根數(shù)。另外通過提高多脈波整流電路的輸出電壓，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，多脈波整流電路與電動(dòng)車充電機(jī)中的DC/DC電源電路以及直流儲(chǔ)能電池之間均采用直流路線連接。這樣，充電機(jī)中不用再采用AC/DC變換器，從而降低了充電機(jī)的體積，并且降低了充電機(jī)的成本。

此外，在本實(shí)用新型中，由于軸向雙分裂多脈波整流變壓器二次側(cè)和一次側(cè)的特別接法，使得多脈波整流電路的網(wǎng)側(cè)電流諧波畸變率僅為6.3％，因此無需在充電機(jī)中加入有源功率因數(shù)校正器，由此減小了該部分設(shè)備成本投入，并且無諧波治理設(shè)備產(chǎn)生的效率損耗，提高了系統(tǒng)效率。通過多脈波整流電路所得到直流電的紋波極小，可大大減小DC/DC電源電路內(nèi)LC濾波電路中的電容容量，進(jìn)而可降低成本，提高可靠性。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對(duì)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(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)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。