本實用新型屬于電動汽車充電領(lǐng)域，涉及一種提高電動汽車直流充電系統(tǒng)待機功率因數(shù)的裝置。

背景技術(shù)：

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)普遍應(yīng)用在各種場合，尤其在電動汽車充電方面。一般的電力電子領(lǐng)域，設(shè)備負(fù)載都比較穩(wěn)定，比如通信領(lǐng)域，負(fù)載都設(shè)計在80％附近，并且開機之后都比較穩(wěn)定運行，一般系統(tǒng)要求PF值負(fù)載范圍為50％～100％。但是在電動汽車充電領(lǐng)域，設(shè)備負(fù)載波動比較大，在不充電時，負(fù)載為零，系統(tǒng)輸入功率之后系統(tǒng)設(shè)備待機損耗，按標(biāo)準(zhǔn)150KW的系統(tǒng)，不超過150W，也就是說系統(tǒng)負(fù)載在0.1％負(fù)載的情況下，功率因數(shù)需要達(dá)到0.9，這對于傳統(tǒng)的系統(tǒng)只能通過加外部功率因數(shù)校正設(shè)備才能達(dá)到要求，否則會遭受電網(wǎng)公司的罰款。因此，提供解決電動汽車直流充電在待機情況下，功率因數(shù)還能保證大于0.9的裝置成為目前本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種提高電動汽車直流充電系統(tǒng)待機功率因數(shù)的裝置，采用系統(tǒng)充電模塊集中式輔助電源供電方式，解決了現(xiàn)有技術(shù)中充電模塊分布供電存在待機功率因數(shù)低，引起電網(wǎng)質(zhì)量差，面臨供電局罰款問題。

本實用新型是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種提高電動汽車直流充電系統(tǒng)待機功率因數(shù)的裝置，包括與電網(wǎng)相連的集中輔助電源，集中輔助電源分別連接若干個充電模塊，若干個充電模塊上設(shè)有充電接口，充電接口與電動汽車充電口相連接。

優(yōu)選地，所述集中輔助電源并聯(lián)在電網(wǎng)與充電模塊之間。

優(yōu)選地，所述電網(wǎng)為低壓電網(wǎng)，接380V三相交流電。

優(yōu)選地，所述電網(wǎng)接220V單相交流電。

優(yōu)選地，所述集中輔助電源和充電模塊上帶有有源功率校正電路，有源功率校正電路上連接有電容C1，并通過并聯(lián)的常閉繼電器K1和常開繼電器K2與電網(wǎng)相連。

優(yōu)選地，所述常閉繼電器K1上串聯(lián)有電阻R1。

優(yōu)選地，所述有源功率校正電路，包括并聯(lián)在電源V_IN電路中的MOS管Q和電容C，在電源V_IN與MOS管Q之間串聯(lián)有電感L，在MOS管Q與電容C之間串聯(lián)有二極管D，電容C上接有負(fù)載R。

本實用新型的有益效果是：

1、當(dāng)系統(tǒng)不再給負(fù)載或電池充電時，充電模塊處于休眠狀態(tài)，不再輸出功率。但是傳統(tǒng)的充電設(shè)備，采用分布式輔源供電來維持充電模塊控制單元的功率，充電模塊的輸入端還是從電網(wǎng)取電，功率非常小，不大于整機的萬分之一，充電模塊在有源功率因數(shù)校正不再起作用，只能靠無源濾波進(jìn)行功率補償，功率因數(shù)一般在0.2,如果充電設(shè)備長期工作在待機狀態(tài)下，對電網(wǎng)的影響非常大。本實用新型采用集中輔助電源的供電方案，成功解決待該問題，充電模塊在待機狀態(tài)下，所消耗的功率不再直接從電網(wǎng)取，而是通過集中輔助電源供給，集中輔助電源功率較小，設(shè)計時選擇模塊待機功耗總和的1.2倍作為集中輔源的功率，功率模塊待機的功耗足以讓集中輔助電源的有源功率因數(shù)校正單元工作，功率因數(shù)可以達(dá)到0.9以上，并且集中輔助電源工作在80％的負(fù)載范圍，效率高。

2、本實用新型基本電氣單元組成的系統(tǒng)單元，可以是1個充電模塊給電池充電，也可以是N個并聯(lián)后給電池充電。

附圖說明

圖1為本實用新型基本電氣單元連接圖。

圖2為本實用新型充電單元添加集中輔助電源后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為有源功率校正電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不作為對實用新型做任何限制的依據(jù)。

如圖1所示，一種提高電動汽車直流充電系統(tǒng)待機功率因數(shù)的裝置，包括四部分：第一部分是電網(wǎng)，主要指低壓電網(wǎng)，可以是380V三相交流電、也可以是220V單相交流電，它負(fù)責(zé)充電設(shè)備的能量供給；第二部分為集中輔助電源模塊，它采用帶有有源功率因數(shù)校正電路的模塊，可實現(xiàn)功率因數(shù)在寬范圍內(nèi)大于0.9；第三部分為充電模塊，它負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換，交流轉(zhuǎn)換為充電所需的電能；第四部分是充電接口，該單元與電動汽車充電口相連接。

本裝置的電網(wǎng)與集中輔助電源相連，集中輔助電源分別連接若干個充電模塊，若干個充電模塊上設(shè)有充電接口，充電接口與電動汽車充電口相連接。

如圖2所示，本裝置的充電模塊和集中輔助電源上帶有有源功率校正電路，有源功率校正電路上連接有電容C1，并通過并聯(lián)的常閉繼電器K1和常開繼電器K2與電網(wǎng)相連，其中常閉繼電器K1上串聯(lián)有電阻R1。集中輔助電源并聯(lián)在電網(wǎng)與充電模塊之間。

如圖3所示，為有源功率校正電路示意圖，包括并聯(lián)在電源V_IN電路中的MOS管Q和電容C，在電源V_IN與MOS管Q之間串聯(lián)有電感L，在MOS管Q與電容C之間串聯(lián)有二極管D，電容C上接有負(fù)載R。

傳統(tǒng)的輔助電源取電都在電容C1上取電，休眠情況下常開繼電器K2斷開，要維持電源控制單元工作，必須消耗一定的功率P1。而本裝置模塊本身的有源功率校正單元功率調(diào)節(jié)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于待機功率P1，對于待機功耗P1已經(jīng)沒有調(diào)節(jié)能力。

本實用新型增加一個帶有源功率校正電路的集中輔助電源，選擇的集中輔助電源的功率與待機功率P1比較接近，在待機功率P1的情況下功率因數(shù)可以達(dá)到0.9以上。當(dāng)模塊待機的情況下，斷開常開繼電器K2，斷開常閉繼電器K1，模塊與電網(wǎng)斷開，不再從電網(wǎng)消耗功率，模塊待機功耗P1，集中輔助電源的功率與充電模塊上待機功率P1接近，通過集中輔助電源獲取。

本實用新型具備下述功能：

1、本實用新型選擇的集中輔助電源的輸出總功率為Pa，最小負(fù)載Pmin時，功率因數(shù)可以達(dá)到0.9以上。

2、充電模塊的待機功耗分別為P1、P2、......PN,Pa大于P1～PN的總和。

3、考慮到系統(tǒng)只配置一個充電模塊，所以Pmin應(yīng)該小于等于P1～PN中最小值。

4、考慮到Pmin負(fù)載時集中輔助電源的功率因數(shù)可以達(dá)到0.9，所以可配置的最大模塊數(shù)量應(yīng)該小于Pa/Pmin。

本實用新型并不局限于上述實施例，在本實用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。