JP6670344B2 - 電気自動車バッテリー用の直流充電システム - Google Patents
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Description
前記配電変圧器は一次高圧側と二次低圧側を含み、前記直流充電杭(charging pile)は充電杭(charging pile)コントローラと降圧型高周波PWM整流フィルタ回路を含み、
前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路は、フィルタ、整流ブリッジ及びフィルタ回路を含み、前記フィルタはフィルタインダクタとエネルギー貯蔵コンデンサを含み、前記整流ブリッジは6つの整流ブリッジアームを含み、前記整流ブリッジアームはそれぞれ1つのスイッチトランジスタと1つのダイオードを直列接続してなり、前記フィルタ回路はフリーホイーリングダイオード、エネルギー貯蔵インダクタンス及びフィルタコンデンサを含み、
前記一次高圧側にユーティリティ中圧配電網が接続され、前記二次低圧側が前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路の入力端子に接続されて、前記降圧型高周波PWM整流回路に給電し、前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路の出力端子は前記直流充電杭(charging pile)の充電インターフェースに接続され、
前記整流ブリッジの正出力端子は前記フリーホイーリングダイオードの陰極及び前記エネルギー貯蔵インダクタンスの一端に接続され、前記エネルギー貯蔵インダクタンスの他端は前記フィルタコンデンサの陽極に接続され、前記整流ブリッジの負出力端子は前記フリーホイーリングダイオードの陽極及び前記フィルタコンデンサの陰極に接続され、
前記充電杭(charging pile)コントローラの出力端子は絶縁ドライブを介して前記スイッチトランジスタに接続され、前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路におけるスイッチトランジスタの導通と遮断を制御する。
本発明は、配電変圧器と降圧型高周波PWM整流フィルタ回路を組み合わせることで、スイッチング電源の高周波変圧器を使用せずに済み、部品の点数を減少させ、充電装置への投資を削減させる。降圧型高周波PWM整流回路は、入力電圧が高く、スイッチトランジスタ、ダイオード回路の電流を減少させ、装置自体の損失を減少させる、電気自動車バッテリー用の直流充電システムを提供する。さらにバック(Buck)整流回路を並列接続することで容量を拡大できる。
前記配電変圧器1は、一次高圧側11と二次低圧側12を含み、前記直流充電杭(charging pile)は充電杭(charging pile)コントローラと降圧型高周波PWM整流フィルタ回路を含み、
前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路は、フィルタ、整流ブリッジ及びフィルタ回路を含み、前記フィルタはフィルタインダクタL1、L2、L3とエネルギー貯蔵コンデンサC1、C2、C3を含み、前記整流ブリッジは6つの整流ブリッジアームを含み、前記整流ブリッジアームはそれぞれ1つのスイッチトランジスタと1つの整流ダイオードを直列接続してなり、前記フィルタ回路はフリーホイーリングダイオードD7、エネルギー貯蔵インダクタンスL4及びフィルタコンデンサC4を含み、
前記一次高圧側11にユーティリティ中圧配電網が接続され、前記二次低圧側12が前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路の入力端子に接続されて、前記降圧型高周波PWM整流回路に給電し、前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路の出力端子は前記直流充電杭(charging pile)の充電インターフェースに接続され、
前記整流ブリッジの正出力端子は前記フリーホイーリングダイオードD7の陰極及び前記エネルギー貯蔵インダクタンスL4の一端に接続され、前記エネルギー貯蔵インダクタンスL4の他端は前記フィルタコンデンサC4の陽極に接続され、前記整流ブリッジの負出力端子は前記フリーホイーリングダイオードD7の陽極及び前記フィルタコンデンサC4の陰極に接続され、
前記充電杭(charging pile)コントローラの出力端子は絶縁ドライブ回路を介して前記スイッチトランジスタV1、V2、V3、V4、V5、V6に接続され、前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路におけるスイッチトランジスタV1、V2、V3、V4、V5、V6の導通と遮断を制御する。
前記配電変圧器の二次低圧側12は1つの三相二次巻線として設置され、直流充電杭(charging pile)は複数設置され、二次低圧側12の出力する非公称電圧値は電池充電要件、力率制御要件、送電網電圧が15%変動するという要件を同時に満たし、充電杭(charging pile)コントローラの出力する変調波はスイッチトランジスタV1、V2、V3、V4、V5、V6のグリッドを制御し、PWM変調により整流回路の出力電流の大きさと入力力率を制御し、フィルタ回路は電流リップルが電気自動車バッテリーの充電ニーズを満たすようにする。具体的に、充電杭(charging pile)コントローラは、バッテリーの充電ストラテジー及び力率制御要件に基づいて搬送波のパルス幅を変調させて、整流回路におけるスイッチトランジスタV1、V2、V3、V4、V5、V6の導通と遮断を制御し、直流充電システム装置全体は出力端子U1によって電気自動車バッテリーを充電する。
本実施形態では、前記配電変圧器の二次低圧側12に複数の三相二次巻線が設置され、直流充電杭(charging pile)の数が三相二次巻線の数と同じである以外、残りは実施形態1と同様である。
Claims (4)
- 電気自動車バッテリー用の直流充電システムであって、
配電変圧器と直流充電杭(charging pile)を備え、
前記配電変圧器は一次高圧側と二次低圧側を含み、前記直流充電杭(charging pile)は充電杭(charging pile)コントローラと降圧型高周波PWM整流フィルタ回路を含み、
前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路は、フィルタ、整流ブリッジ及びフィルタ回路を含み、前記フィルタはフィルタインダクタとエネルギー貯蔵コンデンサを含み、前記整流ブリッジは6つの整流ブリッジアームを含み、前記整流ブリッジアームはそれぞれ1つのスイッチトランジスタと1つのダイオードを直列接続してなり、前記フィルタ回路はフリーホイーリングダイオード、エネルギー貯蔵インダクタンス及びフィルタコンデンサを含み、
前記配電変圧器は、一次高圧側にユーティリティ中圧配電網が接続され、前記二次低圧側が前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路の入力端子に接続されて、前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路に給電し、前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路の出力端子は前記直流充電杭(charging pile)の充電インターフェースに接続され、
前記充電杭(charging pile)コントローラの出力端子は絶縁ドライブを介して前記スイッチトランジスタに接続され、前記降圧型高周波PWM整流フィルタ回路におけるスイッチトランジスタの導通と遮断を制御することを特徴とする電気自動車バッテリー用の直流充電システム。 - 前記充電杭(charging pile)コントローラの出力端子は絶縁ドライブを介して前記スイッチトランジスタのグリッドに接続されることを特徴とする請求項1に記載の電気自動車バッテリー用の直流充電システム。
- 前記整流ブリッジの正出力端子は前記フリーホイーリングダイオードの陰極及び前記エネルギー貯蔵インダクタンスの一端に接続され、前記エネルギー貯蔵インダクタンスの他端は前記フィルタコンデンサの陽極に接続され、前記整流ブリッジの負出力端子は前記フリーホイーリングダイオードの陽極及び前記フィルタコンデンサの陰極に接続されることを特徴とする請求項1に記載の電気自動車バッテリー用の直流充電システム。
- 前記二次低圧側は少なくとも1つの三相二次巻線であることを特徴とする請求項1に記載の電気自動車バッテリー用の直流充電システム。
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