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一种双向充电桩的制作方法

2022-03-16 02:42:27 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电源技术领域,尤其涉及一种双向充电桩。


背景技术:

2.近年来,我国都在倡导低碳生活,而汽车的碳排放量比较大,因此我国的汽车行业也面临着向低碳、环保方面的转型问题。随着绿色能源概念的提出,电动汽车越来越多的出现,在电动汽车试推广的过程中,配套的电动汽车充电桩也是一种必须的设备。
3.充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。一旦出现电网缺电、电网断电等紧急情况,现有充电桩将无法使用。电动汽车作为一种分布式电源设备,其储存的电能可以帮助电网调节用电负荷,削峰填谷,并为电网提供调频和备用等辅助服务,越来越多的电动汽车种类伴随着不同的充放电需求,对充电桩与电动汽车相匹配的电压范围要求也越来越宽。因此,如何让充电桩匹配不同的电动汽车在宽电压范围内的充电需求是当前所需要解的问题。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提供了一种双向充电桩,能够解决宽电压范围的储能装置的充放电需求的问题。
5.第一方面,本发明实施例提供了一种双向充电桩,包括:第一级功率变换电路、第二级功率变换电路、第三级功率变换电路和控制装置;
6.所述第一级功率变换电路的第一端用于连接储能装置,所述第一级功率变换电路的第二端连接所述第二级功率变换电路的第一端,所述第二级功率变换电路的第二端连接所述第三级功率变换电路的直流端,所述第三级功率变换电路的交流端用于连接电网或交流用电装置;
7.所述控制装置用于若监测到充电指令,则控制所述第三级功率变换电路、所述第二级功率变换电路和所述第一级功率变换电路均切换为充电状态,以使所述电网输入的交流电信号转换成直流电信号并存储至所述储能装置;
8.所述控制装置用于若监测到放电指令,则控制所述第三级功率变换电路、所述第二级功率变换电路和所述第一级功率变换电路均切换为放电状态,以使所述储能装置输出的直流电信号转换成交流电信号并输送至所述电网或所述交流用电装置;
9.所述第三级功率变换电路在所述充电状态下实现整流功能,所述第二级功率变换电路在所述充电状态下实现第二端至第一端的隔离变换,所述第一级功率变换电路在所述充电状态下实现宽电压范围的降压功能;
10.所述第三级功率变换电路在所述放电状态下实现逆变功能,所述第二级功率变换电路在所述放电状态下实现第一端至第二端的隔离变换,所述第一级功率变换电路在所述放电状态下实现宽电压范围的升压功能。
11.在一个实施例中,所述双向充电桩包括电池模块;所述电池模块与所述第一级功
率变换电路的第二端连接。
12.在一个实施例中,所述控制装置具体用于:
13.若监测到所述充电指令且所述电网满足第一预设条件,则控制所述第三级功率变换电路、所述第二级功率变换电路和所述第一级功率变换电路均切换为充电状态,以使所述电网输入的交流电信号转换成直流电信号并存储至所述储能装置;
14.若监测到所述充电指令且所述电网满足第二预设条件,则控制所述第一级功率变换电路切换为充电状态,控制所述电池模块切换为放电状态,控制所述所述第二级功率变换电路和第三级功率变换电路关闭,以使所述电池模块输出的直流电信号输送至所述储能装置;
15.所述第一预设条件包括:
16.所述电网处于正常状态;
17.或,所述电网处于正常状态且所述电网的当前电价小于预设电价阈值;
18.所述第二预设条件包括:
19.所述电网处于异常状态或所述电网的当前电价大于所述预设电价阈值。
20.在一个实施例中,所述放电指令包括第一放电指令和第二放电指令;
21.所述控制装置具体用于:
22.若监测到所述第一放电指令且所述双向充电桩满足第三预设条件,则控制所述电池模块、所述第二级功率变换电路和所述第三级功率变换电路切换为放电状态,并控制所述第一级功率变换电路关闭,以使所述电池模块输出的直流电信号转换为交流电信号并输出至所述电网;
23.若监测到所述第一放电指令且所述双向充电桩满足第四预设条件,则控制所述第三级功率变换电路、所述第二级功率变换电路和所述第一级功率变换电路均切换为放电状态,以使所述储能装置输出的直流电信号转换成交流电信号并输送至所述电网;
24.若监测到所述第二放电指令且所述双向充电桩满足第五预设条件,则控制所述电池模块、所述第二级功率变换电路和所述第三级功率变换电路切换为放电状态,并控制所述第一级功率变换电路关闭,以使所述电池模块输出的直流电信号转换为交流电信号输出至所述交流用电装置;
25.若监测到第二放电指令且所述双向充电桩满足第六预设条件,则控制所述第三级功率变换电路、所述第二级功率变换电路和所述第一级功率变换电路均切换为放电状态,以使所述储能装置输出的直流电信号转换成交流电信号并输送至所述交流用电装置;
26.若监测到所述第一放电指令且所述双向充电桩满足第七预设条件,则控制所述电池模块切换为充电模块,控制所述第一级功率变换电路切换为放电状态,并控制所述第二级功率变换电路和所述第三级变换电路关闭,以使所述储能装置输出的直流电信号存储至所述电池模块;
27.所述第三预设条件包括:
28.所述储能装置的剩余电量小于第一预设电量阈值且所述电网处于正常状态;
29.或,所述储能装置的剩余电量小于所述第一预设电量阈值、所述电网处于正常状态且所述电网的当前电价大于预设电价阈值;
30.所述第四预设条件包括:
31.所述储能装置的剩余电量大于或等于所述第一预设电量阈值且所述电网处于正常状态;
32.或,所述储能装置的剩余电量大于或等于所述第一预设电量阈值、所述电网处于正常状态且所述电网的当前电价大于所述预设电价阈值;
33.所述第五预设条件包括:
34.所述储能装置的剩余电量小于所述第一预设电量阈值且所述电网处于异常状态;
35.所述第六预设条件包括:
36.所述储能装置的剩余电量大于所述第一预设电量阈值且所述电网处于异常状态;
37.所述第七预设条件包括:
38.所述储能装置的剩余电量大于或等于所述第一预设电量阈值且所述电网处于异常状态;
39.或,所述储能装置的剩余电量大于或等于所述第一预设电量阈值、所述电网处于正常状态且所述电网的当前电价小于所述预设电价阈值。
40.在一个实施例中,所述第一级功率变换电路包括双向buck-boost电路。
41.在一个实施例中,所述第二级功率变换电路包括cllc谐振变换电路。
42.在一个实施例中,所述第三级功率变换电路包括双向逆变电路。
43.在一个实施例中,所述双向充电桩还包括直流侧emi模块,所述直流侧emi模块的第一端用于连接所述储能装置,所述直流侧emi模块的第二端连接所述第一级功率变换电路的第一端;
44.所述直流侧emi模块包括直流熔断器、第一emi滤波器、第一缓冲继电器和主继电器;
45.所述直流熔断器的第一端与所述直流侧emi模块的第一端连接,所述直流熔断器的第二端与所述第一emi滤波器的第一端连接,所述第一emi滤波器的第二端分别通过所述第一缓冲继电器和所述主继电器连接所述直流侧emi模块的第二端;
46.所述控制装置还用于在接收到所述充电指令时,控制所述主继电器闭合;在接收到所述放电指令时,闭合所述第一缓冲继电器,且在满足预设主继电器启动条件后,闭合所述主继电器,并断开所述第一缓冲继电器。
47.在一个实施例中,所述双向充电桩还包括交流侧滤波模块;所述交流侧滤波模块的第一端用于连接所述交流装置,所述交流侧滤波模块的第二端连接所述第三级功率变换电路的交流端;
48.所述交流侧滤波模块包括防浪涌电路、交流熔断器、第二emi滤波器、第二缓冲继电器和并网继电器;
49.所述防浪涌电路的第一端与所述交流滤波模块的第一端连接,所述防浪涌电路的第二端与所述交流熔断器的第一端连接,所述交流熔断器的第二端与所述第二emi滤波器的第一端连接,所述第二emi滤波器的第二端分别通过所述第二缓冲继电器和所述并网继电器连接所述交流侧滤波模块的第二端;
50.所述控制装置还用于在接收到所述充电指令时,控制所述第二缓冲继电器闭合,且在满足预设并网继电器启动条件后,闭合所述并网继电器;在接收到所述放电指令时,闭合所述并网继电器。
51.在一个实施例中,所述双向充电桩还包括第一控制模块、第一辅助电源、第二控制模块和第二辅助电源;
52.所述控制装置通过所述第一控制模块控制所述第一级功率变换电路和所述第二级功率变换电路工作,通过所述第二控制模块控制所述第三级功率变换电路工作;
53.所述第一辅助电源取电于所述储能装置,并向所述第一控制模块供电;
54.所述第二辅助电源分别取电于所述第一级功率变换电路的第二端和所述交流装置,并向所述第二控制模块供电,且在所述第一辅助电源未输出电能时,向所述第一控制模块供电。
55.本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
56.本发明实施例提供的双向充电桩包括:第一级功率变换电路、第二级功率变换电路、第三级功率变换电路和控制装置;通过上述结构,控制装置能够在获取到充电指令时控制第三级功率变换电路等效于整流器;控制第二级功率变换电路对整流得到的直流电信号进行隔离变换,控制第一级功率变换电路等效于buck电路;控制装置还能够在获取到放电指令时,控制第一级功率变换电路等效于boost电路,控制第二级功率变换电路对升压处理后的直流电信号进行隔离变换,控制第三级功率变换电路等效于逆变器,从而实现充电桩的双向充放电功能,满足不同电压范围的储能装置的充放电需求,保证储能装置内电能的有效利用。
附图说明
57.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
58.图1是本发明实施例提供的双向充电桩的结构示意图;
59.图2是本发明实施例提供的双向buck-boost电路的电路图。
具体实施方式
60.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
61.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
62.图1为本发明实施例提供的双向充电桩的结构示意图。
63.如图1所示,本实施例提供的双向充电桩包括:第一级功率变换电路10、第二级功率变换电路20、第三级功率变换电路30和控制装置;
64.所述第一级功率变换电路10的第一端用于连接储能装置,所述第一级功率变换电路10的第二端连接所述第二级功率变换电路20的第一端,所述第二级功率变换电路20的第二端连接所述第三级功率变换电路30的直流端,所述第三级功率变换电路30的交流端用于
连接电网或交流用电装置;
65.所述控制装置用于若监测到充电指令,则控制所述第三级功率变换电路30、所述第二级功率变换电路20和所述第一级功率变换电路10均切换为充电状态,以使所述电网输入的交流电信号转换成直流电信号并存储至所述储能装置;
66.所述控制装置用于若监测到放电指令,则控制所述第三级功率变换电路30、所述第二级功率变换电路20和所述第一级功率变换电路10均切换为放电状态,以使所述储能装置输出的直流电信号转换成交流电信号并输送至所述电网或所述交流用电装置;
67.所述第三级功率变换电路30在所述充电状态下实现整流功能,所述第二级功率变换电路20在所述充电状态下实现第二端至第一端的隔离变换,所述第一级功率变换电路10在所述充电状态下实现宽电压范围的降压功能;
68.所述第三级功率变换电路30在所述放电状态下实现逆变功能,所述第二级功率变换电路20在所述放电状态下实现第一端至第二端的隔离变换,所述第一级功率变换电路10在所述放电状态下实现宽电压范围的升压功能。
69.在本实施例中,储能装置可以为电动汽车等需要直流充电并具有储电功能的装置。通过三级功率变换电路能够实现升降压整流、隔离变换及整流/逆变功能。从而使本实施例提供的充电桩适应宽电压范围的电动汽车的充放电需求。
70.在一个实施例中,如图1所示,所述双向充电桩包括电池模块60;所述电池模块与所述第一级功率变换电路10的第二端连接。
71.在本实施例中,双向充电桩内部还包括电池模块,该电池模块能够存储直流侧输送的电能和交流侧输送的电能,也能够将自身存储的电能输送给直流侧的电动汽车或交流侧的电网和交流用电装置。
72.在一个实施例中,所述控制装置具体用于:
73.若监测到所述充电指令且所述电网满足第一预设条件,则控制所述第三级功率变换电路30、所述第二级功率变换电路20和所述第一级功率变换电路10均切换为充电状态,以使所述电网输入的交流电信号转换成直流电信号并存储至所述储能装置;
74.所述第一预设条件包括:
75.所述电网处于正常状态;
76.或,所述电网处于正常状态且所述电网的当前电价小于预设电价阈值。
77.在本实施例中,电网的正常状态包括并网,电网的异常状态包括离网。当用户需要对电动汽车(储能装置)充电时,向双向充电桩发送充电指令,双向充电桩在监测到充电指令后,判断双向充电桩当前是否满足第一预设条件,若满足第一预设条件则通过控制双向充电桩中各级功率变换电路的工作状态将电网的电能输送向电动汽车,完成电动汽车的充电功能。
78.在一个实施例中,所述控制装置具体用于:
79.若监测到所述充电指令且所述电网满足第二预设条件,则控制所述第一级功率变换电路10切换为充电状态,控制所述电池模块切换为放电状态,控制所述所述第二级功率变换电路20和第三级功率变换电路30关闭,以使所述电池模块输出的直流电信号输送至所述储能装置;
80.所述第二预设条件包括:
81.所述电网处于异常状态或所述电网的当前电价大于所述预设电价阈值。
82.在本实施例中,当获取到电动汽车的充电指令但电网处于异常状态时,则采用电池模块向电动汽车充电。或者当获取到电动汽车的充电指令、电网也处于正常状态但电网的当前电价较高时,则采用电池模块向电动汽车充电,以降低用户的充电费用,保证充电桩用户的利益。
83.在本实施例中,当没有电动汽车需要充电,但此时电网处于正常状态且当前电价低于预设电价阈值时,控制装置可以控制电网的电输送至电池模块。
84.在一个实施例中,所述放电指令包括第一放电指令和第二放电指令;所述控制装置具体用于:
85.若监测到所述第一放电指令且所述双向充电桩满足第三预设条件,则控制所述电池模块、所述第二级功率变换电路20和所述第三级功率变换电路30切换为放电状态,并控制所述第一级功率变换电路10关闭,以使所述电池模块输出的直流电信号转换为交流电信号并输出至所述电网;所述第三预设条件包括:
86.所述储能装置的剩余电量小于第一预设电量阈值且所述电网处于正常状态;
87.或,所述储能装置的剩余电量小于所述第一预设电量阈值、所述电网处于正常状态且所述电网的当前电价大于预设电价阈值。
88.具体地,当充电桩用户想向电网放电以获取收益而电动汽车内的剩余电量较少时,控制装置可以将双向充电桩内电池模块储存的电能输送至电网。为了提高充电桩用户的收益,控制装置还可以在电动汽车内的剩余电量较少而电网当前电价较高时将双向充电桩内电池模块储存的电能输送至电网。
89.在一个实施例中,所述控制装置具体用于:若监测到所述第一放电指令且所述双向充电桩满足第七预设条件,则控制所述电池模块切换为充电模块,控制所述第一级功率变换电路10切换为放电状态,并控制所述第二级功率变换电路20和所述第三级变换电路关闭,以使所述储能装置输出的直流电信号存储至所述电池模块;
90.所述第七预设条件包括:所述储能装置的剩余电量大于或等于所述第一预设电量阈值且所述电网处于异常状态;
91.或,所述储能装置的剩余电量大于或等于所述第一预设电量阈值、所述电网处于正常状态且所述电网的当前电价小于所述预设电价阈值。
92.优选的,在上述内容的基础上,控制装置可以选择在当前电价较高时控制电池模块放电至电网。当电动汽车的剩余电量大于第一预设电量阈值,且该电动汽车空闲,而电网却处于异常状态或当前电价较低时,控制装置可以控制电动汽车将电能保存至电池模块。一般情况下,电池模块存储的电不返送至电网,以保证紧急情况下直流侧用电和交流侧用电。只有当当前电价高于第二电价阈值且电池模块当前的剩余电量大于第二预设电量阈值时,控制装置才将电池模块的电输送至电网以获得收益。
93.具体地,第二电价阈值大于预设电价阈值;判断电池模块剩余电量大小的第二预设电量阈值可以为80%;判断储能装置剩余电量大小的第一预设电量阈值可以为20%。
94.在一个实施例中,所述控制装置具体用于:若监测到所述第一放电指令且所述双向充电桩满足第四预设条件,则控制所述第三级功率变换电路30、所述第二级功率变换电路20和所述第一级功率变换电路10均切换为放电状态,以使所述储能装置输出的直流电信
号转换成交流电信号并输送至所述电网;
95.所述第四预设条件包括:
96.所述储能装置的剩余电量大于或等于所述第一预设电量阈值且所述电网处于正常状态;
97.或,所述储能装置的剩余电量大于或等于所述第一预设电量阈值、所述电网处于正常状态且所述电网的当前电价大于所述预设电价阈值。
98.在本实施例中,在监测到第一放电指令、且电动汽车的剩余电量较多且电网正常时,控制装置可以控制三级功率变换电路切换工作状态,使电动汽车的电输送至电网,以获得收益,提高电动汽车的利用率。
99.具体地,为了提高收益,控制装置可以在电动汽车的剩余电量大于第一预设阈值且电网正常且当前电价大于预设电价阈值时才向电网送电。
100.在一个实施例中,所述控制装置具体用于:
101.若监测到所述第二放电指令且所述双向充电桩满足第五预设条件,则控制所述电池模块、所述第二级功率变换电路20和所述第三级功率变换电路30切换为放电状态,并控制所述第一级功率变换电路10关闭,以使所述电池模块输出的直流电信号转换为交流电信号输出至所述交流用电装置;
102.所述第五预设条件包括:所述储能装置的剩余电量小于所述第一预设电量阈值且所述电网处于异常状态。
103.在一个实施例中,所述控制装置具体用于:若监测到第二放电指令且所述双向充电桩满足第六预设条件,则控制所述第三级功率变换电路30、所述第二级功率变换电路20和所述第一级功率变换电路10均切换为放电状态,以使所述储能装置输出的直流电信号转换成交流电信号并输送至所述交流用电装置;
104.所述第六预设条件包括:
105.所述储能装置的剩余电量大于所述第一预设电量阈值且所述电网处于异常状态。
106.在本实施例中,当交流用电装置需要用电时,用户向双向充电桩输入第二放电指令,双向充电桩接收到第二放电指令,则判断此时电网是否处于异常状态,若电网处于异常状态,则通过直流侧的储能装置或电池模块向交流用电装置供电。若电网处于正常状态,则直接通过电网向交流用电装置供电。
107.具体地,双向充电桩优先选用储能装置向交流用电装置供电,若储能装置的剩余电量小于第一预设电量阈值,控制装置则控制电池模块向交流用电装置供电。以此保证紧急情况下双向充电桩内的电池模块仍能向用电装置供电。
108.在一个实施例中,所述第一级功率变换电路10包括双向buck-boost电路。
109.在本实施例中,如图2所示,双向buck-boost电路包括第一升降压单元和第二升降压单元。第一升降压单元包括第一开关桥臂、第二开关桥臂、第一电感l1、第二电感l2和第一电容c1。第二升降压单元包括第三开关桥臂、第四开关桥臂、第三电感l4、第四电感l5和第二电容c4。
110.所述第一电感l1的第一端、所述第二电感l2的第一端、所述第三电感l4的第一端、所述第四电感l5的第一端分别与储能装置的正极连接;所述第一电感l1的第二端与所述第一开关桥臂的中点连接,所述第二电感l2的第二端与所述第二开关桥臂的中点连接,所述
第三电感l4的第二端与所述第三开关桥臂的中点连接,所述第四电感l5的第二端与所述第四开关桥臂的中点连接;所述第一开关桥臂的第一端、所述第二开关桥臂的第一端及所述第一电容c1的第一端分别与第一升降压单元的母线端a连接。所述第三开关桥臂的第一端、所述第四开关桥臂的第一端及所述第二电容c4的第一端分别与负极母线单元的母线端c连接;所述第一开关桥臂的第二端、所述第二开关桥臂的第二端、所述第一电容c1的第二端、所述第三开关桥臂的第二端、所述第四开关桥臂的第二端、所述第二电容c4的第二端分别与储能装置的负极b连接。
111.在本实施例中,如图2所示,第一开关桥臂包括由开关管q1和二极管d15组成的开关模块、由开关管q1和二极管d16组成的开关模块,且两个开关模块串联连接,第一开关桥臂的中点为两个开关模块连接的点。第二开关桥臂包括由开关管q3和二极管d17组成的开关模块、由开关管q4和二极管d18组成的开关模块,且两个开关模块串联连接,第二开关桥臂的中点为两个开关模块连接的点。第三开关桥臂包括由开关管q19和二极管d19组成的开关模块、由开关管q23和二极管d20组成的开关模块,且两个开关模块串联连接,第三开关桥臂的中点为两个开关模块连接的点。第四开关桥臂包括由开关管q24和二极管d21组成的开关模块、由开关管q14和二极管d22组成的开关模块,且两个开关模块串联连接,第四开关桥臂的中点为两个开关模块连接的点。
112.具体的,通过上述双向buck-boost电路的结构能够实现直流侧宽电压范围的充放电需求。
113.在一个实施例中,所述第二级功率变换电路20包括cllc谐振变换电路。
114.在本实施例中,cllc谐振变换电路也包括第一谐振变换单元和第二谐振变换单元,第一谐振变换单元为一个cllc谐振变换电路,第二谐振变换单元为一个cllc谐振变换电路。且第二级功率变换电路20的第一端包括第一谐振变换单元的第一母线端和第二谐振变换单元的第一母线端。第一谐振变换单元的第一母线端与第一升降压单元的母线端连接,第二谐振变换单元的第一母线端与第二升降压单元的母线端连接。
115.在本实施例中,第二级功率变换电路20的第二端包括第一谐振变换单元的第二母线端和第二谐振变换单元的第二母线端,第一谐振变换单元的第二母线端和第二谐振变换单元的第二母线端连接成一个中间母线,能够为双向逆变电路提供
±
400vdc的直流电压。从而实现平滑宽dc电压范围不切换。另外采用本实施例提供的cllc谐振变换电路能够实现高频电气隔离。
116.在一个实施例中,所述第三级功率变换电路30包括双向逆变电路。
117.在本实施例中,双向逆变电路可以为三相四桥臂t型逆变电路。
118.在一个实施例中,所述双向充电桩还包括直流侧emi模块40,所述直流侧emi模块40的第一端用于连接所述储能装置,所述直流侧emi模块40的第二端连接所述第一级功率变换电路10的第一端;
119.所述直流侧emi模块40包括直流熔断器、第一emi滤波器、第一缓冲继电器和主继电器;
120.所述直流熔断器的第一端与所述直流侧emi模块的第一端连接,所述直流熔断器的第二端与所述第一emi滤波器的第一端连接,所述第一emi滤波器的第二端分别通过所述第一缓冲继电器和所述主继电器连接所述直流侧emi模块的第二端;
121.所述控制装置还用于在接收到所述充电指令时,控制所述主继电器闭合;在接收到所述放电指令时,闭合所述第一缓冲继电器,且在满足预设主继电器启动条件后,闭合所述主继电器,并断开所述第一缓冲继电器。
122.在本实施例中,直流熔断器用于输入侧短路和过流保护,起到故障隔离不至于引起二次故障损坏的作用。第一emi滤波器用于抑制共模干扰,防止因为双向buck-boost电路中的开关器件工作引起的高频干扰影响到直流端其他设备工作。
123.第一缓冲继电器用于给母线电解预充电。当检测到直流电压正常后,闭合主继电器,同时断开缓冲继电器,起到抑制冲击电流作用。
124.具体的,当接收到充电指令指示双向充电桩开机时,控制装置在模块内部工作准备完成后闭合主继电器,第一缓冲继电器保持断开状态。当接收到放电指令指示双向充电桩开机时,控制装置则控制第一缓冲继电器闭合,当满足预设主继电器启动条件后,闭合主继电器,然后在主继电器闭合一段时间后,断开第一缓冲继电器。
125.具体的,预设主继电器启动条件可以为当前时间达到第一缓冲继电器启动后的预设时间,或者直流emi模块内的电容被充电到一定电压。
126.在一个实施例中,所述双向充电桩还包括交流侧滤波模块50;所述交流侧滤波模块50的第一端用于连接所述交流装置,所述交流侧滤波模块50的第二端连接所述第三级功率变换电路30的交流端;
127.所述交流侧滤波模块50包括防浪涌电路、交流熔断器、第二emi滤波器、第二缓冲继电器和并网继电器;
128.所述防浪涌电路的第一端与所述交流滤波模块的第一端连接,所述防浪涌电路的第二端与所述交流熔断器的第一端连接,所述交流熔断器的第二端与所述第二emi滤波器的第一端连接,所述第二emi滤波器的第二端分别通过所述第二缓冲继电器和所述并网继电器连接所述交流侧滤波模块的第二端;
129.所述控制装置还用于在接收到所述充电指令时,控制所述第二缓冲继电器闭合,且在满足预设并网继电器启动条件后,闭合所述并网继电器;在接收到所述放电指令时,闭合所述并网继电器。
130.在本实施例中,防浪涌电路用于抑制交流侧输入的高压尖峰电压、电流,防止高压尖峰电压、电流过大使器件损坏。交流熔断器用于输出侧短路和过流保护,起到故障隔离不至于引起二次故障损坏的作用。第二emi滤波器用于抑制共模干扰,防止因为双向逆变电路中开关器件工作引起的高频干扰影响到交流侧设备。
131.具体的,当接收到充电指令指示双向充电桩开机时,控制装置首先闭合第二缓冲继电器,然后在满足预设并网继电器启动条件时闭合并网继电器。当接收到放电指令指示双向充电桩开机时,若交流侧滤波模块内部工作准备完成后闭合主继电器,第二缓冲继电器保持断开状态。
132.具体的,在充电启动过程中,当检测到交流电压或者交流侧滤波模块内部母线电容电压过高,就会触发过压保护,同时断开并网继电器和第二缓冲继电器,使得交流侧和双向充电桩完全断开连接;然后当交流侧滤波模块内部母线电容电压降低到安全值再闭合第二缓冲继电器,过程中只要交流侧电压和内部母线电压有一个过压就会再次断开第二缓冲继电器,只有交流侧电压和内部母线电压都不过压,并且缓启完成才会闭合并网继电器。
133.在一个实施例中,所述双向充电桩还包括第一控制模块、第一辅助电源、第二控制模块和第二辅助电源;
134.所述控制装置通过所述第一控制模块控制所述第一级功率变换电路10和所述第二级功率变换电路20工作,通过所述第二控制模块控制所述第三级功率变换电路30工作;
135.所述第一辅助电源取电于所述储能装置,并向所述第一控制模块供电;
136.所述第二辅助电源分别取电于所述第一级功率变换电路10的第二端和所述交流装置,并向所述第二控制模块供电,且在所述第一辅助电源未输出电能时,向所述第一控制模块供电。
137.在本实施例中,第一控制模块为dsp控制模块,第二控制模块也为dsp控制模块,充电桩还包括触摸屏,当用户点击触摸屏上的充电按钮/放电按钮时,控制装置获取到充电指令/放电指令。其中充电指令和第一放电指令均可以为用户点击按钮触发,而第二放电指令可以为当用户将交流用电装置插入交流侧接口时直接触发。在控制装置获取到充电指令/放电指令时,通过第一控制模块对buck-boost电路和cllc谐振变换电路进行控制,通过第二控制模块对双向逆变电路进行控制,实现功率的双向流动。
138.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
139.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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