一種寬電壓輸出范圍的變壓電路和直流充電樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及變電和配電領(lǐng)域，尤其涉及一種具有寬電壓輸出范圍的變壓電路和直流充電粧。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)對2012-2020年的節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量將達到50萬輛，到2020年，，純電動汽車和插電式混合動力汽車的年生產(chǎn)能力將達到200萬輛，而累計產(chǎn)銷量將超過500萬輛。與此同時，充電設(shè)施的建設(shè)力度要跟上新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模，根據(jù)“十三一”規(guī)劃，預(yù)計到2020年，集中式充換電站將增長到1.2萬座，而分散式充電粧將增長到450萬個。
[0003]目前不同類型的電動汽車，其充電電壓范圍不一致，比如，四人轎車的充電范圍一般為150?400Vdc，而中巴和大巴的充電范圍一般為400?700Vdc ;另外，由于生產(chǎn)廠家有各自的充電標(biāo)準(zhǔn)，因此即使是同一類型的電動汽車，其充電電壓也可能不一樣。
[0004]目前市場上的充電粧，充電范圍較窄，往往只能為部分種類的車輛進行充電，這就導(dǎo)致了即使充電粧的數(shù)量很多，但某一用戶實際能用的充電粧很少，車與充電粧不匹配的問題非常嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述車與充電粧不匹配的問題，本申請?zhí)峁┮环N寬電壓輸出范圍的變壓電路和直流充電粧。
[0006]根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N寬電壓輸出范圍的變壓電路，包括:
[0007]多個DC/DC變換單元，用于將輸入的直流電進行變壓后輸出；
[0008]串并聯(lián)切換單元，與各DC/DC變換單元的輸出端電連接，用于將所述多個DC/DC變換單元的輸出端在串聯(lián)和并聯(lián)的電連接方式中進行切換，以使所述變壓電路的電壓輸出范圍變大。
[0009]根據(jù)本申請的第二方面，本申請?zhí)峁┮环N直流充電粧，包括級聯(lián)的第一級變換器和第二級變換器，其中:
[0010]所述第一級變換器用于將輸入的交流電變換為直流電；
[0011]所述第二級變換器包括上述的寬電壓輸出范圍的變壓電路。
[0012]本申請的有益效果是:
[0013]依上述實施的寬電壓輸出范圍的變壓電路和直流充電粧，當(dāng)需要輸出比較大的電壓進行充電時，可以通過串并聯(lián)切換單元將多個DC/DC變換單元的輸出端串聯(lián)連接，由于有較大的充電電壓，因此可以保證輸出的充電功率較大；當(dāng)需要輸出比較小的電壓進行充電時，可以通過串并聯(lián)切換單元將各DC/DC變換單元的輸出端并聯(lián)連接，由于有較大的充電電流，因此也可以保證輸出的充電功率較大，這樣就做到了在具有寬電壓輸出的同時，輸出的功率也較大。
【附圖說明】
[0014]圖1為本申請一實施例的直流充電粧的第一種結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2為本申請一種實施例的功率因數(shù)校正電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本申請一種實施例的寬電壓輸出范圍的變壓電路的一種結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖4為本申請一種實施例的直流充電粧的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本申請一種實施例的直流充電粧的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為本申請只包括一個DC/DC變換單元的直流充電粧的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7為本申請只包括一個DC/DC變換單元的直流充電粧的輸出電壓-功率曲線圖；
[0021]圖8為本申請包括兩個DC/DC變換單元的直流充電粧的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖9為本申請包括兩個DC/DC變換單元的直流充電粧的輸出電壓-功率曲線圖。
【具體實施方式】
[0023]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本申請作進一步詳細說明。
[0024]本申請公開了一種直流充電粧，其輸出的充電電壓范圍很大，可滿足不同類型的車輛充電電壓的要求，下面具體說明。
[0025]請參照圖1，在一實施例中，直流充電粧包括兩級變換器:第一級變換器I和第二級變換器2，第一級變換器I和第二級變換器2級聯(lián)。
[0026]第一級變換器I用于將輸入的交流電變換為直流電，這里交流電可以為三相220V或380V交流電。在一較優(yōu)的實施例中，請參照圖2，第一級變換器I包括功率因數(shù)校正電路10，功率因數(shù)校正電路10用于校正功率因數(shù)及進行整流。在一具體實施例中，功率因數(shù)校正電路10可以包括由6個IGBT或MOS管構(gòu)成的全橋電路，各IGBT或MOS管的控制極由脈寬調(diào)制信號控制，圖中功率因數(shù)校正電路10接入的三相交流電。
[0027]第二級變換器2用于將第一級變換器I輸出的直流電的電壓變換成適合電動汽車等充電的直流電壓。為了使直流充電粧能兼容更多不同充電電壓的車輛，本申請還公開了一種寬電壓輸出范圍的變壓電路，用以實現(xiàn)第二級變換器2。在一具體實施例中，第二級變換器2包括上述的寬電壓輸出范圍的變壓電路，下面對此變壓電路作具體的說明。
[0028]請參照圖3，在一實施例中，變壓電路包括串并聯(lián)切換單元30和多個DC/DC變換單元20。
[0029]各DC/DC變換單元20用于將輸入的直流電進行變壓后輸出，例如，DC/DC變換單元20是將第一級變換器I輸出的直流電進行變壓后輸出。在一具體實施例中，DC/DC變換單元20包括依次級聯(lián)的DC/AC變換模塊21、變壓器22和AC/DC變換模塊23 ;DC/AC變換模塊21用于將輸入的直流電變換為交流電，變壓器22用于將DC/AC變換模塊21輸出的交流電進行變壓隔離，AC/DC變換模塊23用于將變壓器22輸出的經(jīng)過變壓的交流電變換為直流電，通過DC/AC變換模塊21、變壓器22和AC/DC變換模塊23的配合，就可以實現(xiàn)DC/DC變換單元20的功能，即將輸出的直流電進行變壓出后輸出，并且輸出的直流電所含高次諧波成分大大減少，具有良好的電磁兼容性。在一較優(yōu)的實施例中，為了使輸出的直流電更純凈，DC/DC變換單元20還包括一濾波用的電容C，電容C并聯(lián)于AC/DC變換模塊23的輸出端。需要說明的是，圖3中各DC/DC變換單元20的輸入端并聯(lián)連接，這僅僅是用于示意，其實各DCDC/DC變換單元20的輸入端也可以串聯(lián)連接后再接到電源的兩端。
[0030]串并聯(lián)切換單元30與上述各DC/DC變換單元20的輸出端電連接，用于將上述多個DC/DC變換單元20的輸出端在串聯(lián)和并聯(lián)的電連接方式中進行切換，以使變壓電路的電壓輸出范圍變大。在一較優(yōu)的實施例中，串并聯(lián)切換單元30包括若干個第一開關(guān)模塊S31和第二開關(guān)模塊S32。當(dāng)所有的第一開關(guān)模塊S31閉合時，DC/DC變換單元20的輸出端被切換為串聯(lián)連接，具體地，第一開關(guān)模塊S31的兩端分別連接一 DC/DC變換單元20輸出端的正極端和另一 DC/DC變換單元20輸出端的負(fù)極端。當(dāng)所有的第二開關(guān)模塊S32閉合時，DC/DC變換單元20的輸出端被切換為并聯(lián)連接，具體地，第二開關(guān)模塊S32的兩端分別連接一 DC/DC變換單元20輸出端的正極端/負(fù)極端和另一 DC/DC變換單元20輸出端的正極端/負(fù)極端。需要說明的是，這里第一開關(guān)模塊S31和第二開關(guān)模塊S32的結(jié)構(gòu)可以相同也可以不同，只要起到開關(guān)的作用即可。需要說明的是，第一開關(guān)模塊S31和第二開關(guān)模塊S32是不可以同時閉合。
[0031 ] 請參照圖4，在一較優(yōu)的實施例中，本申請的直流充電粧還可以包括電壓識別模塊3和控制模塊4 ;電壓識別模塊3當(dāng)電動車與直流充電粧相連時識別電動車充電的額定電壓；控制模塊4與電壓識別模塊3、串并聯(lián)切換單元30電連接，用于根據(jù)電壓識別模塊3獲取的電動車充電的額定電壓，控制串并聯(lián)切換單元30的切換，以使直流充電粧輸出的充電電壓與待充電的電動車相匹配，在一具體實施例中，控制模塊4控制第一開關(guān)模塊S31和第二開關(guān)模塊S32的斷開與閉合。另外，電壓識別模塊3可以不是像圖4 一樣接到直流充電粧的輸出端來獲取電動車充電的額定電壓。例如，在一具體實施例中，電壓識別模塊3與控制模塊4電連接，電壓識別模塊3與待充電電動車進行通訊連接，通過與待充電電動車通訊后獲取其充電的額定電壓，再將此額定電壓發(fā)送給控制模塊4。
[0032]請參照圖5，在一較優(yōu)的實施例中，直流充電粧還可以包括控制模塊4和人機交互模塊5，用戶可以根據(jù)待充電的電動車上的關(guān)于充電電壓的標(biāo)定，在人機交互模塊5上手動選擇直流充電粧輸出的充電電壓，人機交互模塊5將用戶手動輸入的關(guān)于充電電壓的選