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专利号: 201811547134X
申请人: 辽宁恒顺新能源科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.充电桩控制单元,包括控制器、半桥式斩波电路、传感模块、光耦隔离电路、光电耦合器和充电枪电子锁,其特征在于控制器的检测信号输入端口分别与输入电源相连,控制器的信号传输端口通过光耦隔离电路分别与电能输出接触器的控制信号输入端口、指示灯的控制信号输入端口、充电枪电子锁的控制信号输入端口、充电枪的用户通信口、触摸屏的信号传输端口相连;

控制器的检测信号输入端口通过光电耦合器分别与检测半桥式斩波电路中开关管温度的温度传感器的信号输出端口、检测充电枪温度的温度传感器的信号输出端口、CC1控制电压检测电路的检测信号输出端口相连;

控制器的控制信号输出端口与半桥式斩波电路的控制信号输入端口相连;

所述半桥式斩波电路包括IGBT S1~S4,IGBT S1~S4的门极分别与控制器的控制信号输出端口相连,S1的源极分别与S2的漏极、电感L2一端相连,S1的漏极分别与半桥式斩波电路电能输入端正极、电容C1一端、S3的漏极相连,电容C1另一端分别与半桥式斩波电路电能输入端负极、S2的源极、S4的源极、电容C2一端、半桥式斩波电路电能输出端负极相连,电容C2另一端分别与电感L2另一端、半桥式斩波电路电能输出端正极、电感L1一端相连,电感L1另一端分别与S3的源极、S4的漏极相连;

所述半桥式斩波电路电能输出端正极分别与接触器KM3常开开关一端、压敏电阻RV2一端、绝缘监测器LMD正极端、接触器KM4第一常开开关一端相连,接触器KM3常开开关另一端通过电阻R3分别与半桥式斩波电路电能输出端负极、压敏电阻RV2另一端、绝缘监测器LMD负极端、接触器KM4第二常开开关一端相连,接触器KM4的控制信号输入端口与控制器的控制信号输出端口相连;

接触器KM4第一常开开关另一端分别与电压表正极端、充电枪正极端相连,接触器KM4第二常开开关另一端分别与电压表负极端、充电枪负极端相连,电压表的检测信号输出端口与控制器的检测信号输入端口相连;

所述充电桩的充电步骤依次为:预充电、连接确认、自检阶段、配置阶段、充电阶段和结束阶段;

连接确认步骤依次为:控制器给预充枪电子锁供电,控制器检测预充枪电子锁反馈信号,控制器检测CC1信号;

自检阶段步骤依次为:闭合接触器KM3、检测绝缘监测信号、泄放电路;

配置阶段步骤依次为:充电桩控制器与车辆控制器进行握手报文、闭合接触器KM4;

充电阶段步骤依次为:充电桩控制器与车辆控制器进行通讯报文;充电桩控制器调节半桥式斩波电路电能输出的电压电流;判断是否充电中止,若否重复充电阶段步骤,若是进入结束阶段;

结束阶段步骤依次为:充电桩控制器与车辆控制器进行充电中止报文、断开接触器KM4、泄放电路、断开接触器KM3、解锁充电枪电子锁、检测充电枪是否回位;

所述泄放电路是将半桥式斩波电路输出滤波电容上存储的电荷很快放掉,使电容器上的电压立即降低,通过压敏电阻RV2,将滤波电容上存储的电荷很快放掉;

所述充电桩控制器存储车辆电池型号、特性及充电曲线数学模型,当车辆控制器与充电桩控制器通信时,充电桩控制器读取该车的电池信息,充电桩控制器根据该车的电池信息,调出和该车电池特性匹配的数学模型,给出充电电流和电压。

2.根据权利要求1所述充电桩控制单元,其特征在于所述控制器依次通过SG3525芯片、光纤隔离电路与半桥式斩波电路的控制信号输入端口相连。

3.根据权利要求1所述充电桩控制单元,其特征在于所述检测充电枪是否回位的方式为:通过K1检测点,当充电枪拔出充电时,K1常闭变常开,当充电枪回位时K1常开变常闭。

4.根据权利要求1所述充电桩控制单元,其特征在于所述判断是否充电中止的方式为:

通过用户预先设定的充电方式按电量或按金额,当达到设定条件时充电桩充电中止。

5.根据权利要求1所述充电桩控制单元,其特征在于所述半桥式斩波电路各桥臂的开关管驱动信号由恒定输出电压限制输出电流的双闭环控制电路产生,该双闭环控制电路包括电压PI调节器、电流PI调节器、移相器以及m个载波交截比较器,m个载波交截比较器与多通道斩波模块中的m个桥臂一一对应,电压PI调节器的正输入端输入参考电压,电压PI调节器的负输入端输入该多通道斩波模块的输出电压,电压PI调节器的输出端连接电流PI调节器的正输入端,电流PI调节器的负输入端输入该多通道斩波模块的输出电流,电流PI调节器的输出端连接m个载波交截比较器的正输入端,移相器输出m个相位依次交错2π/m的载波信号至m个载波交截比较器的负输入端,每个载波交截比较器输出对应桥臂的开关管驱动信号。