大功率智能充電機
針對電動汽車充電要求快速,可靠,充電過程復雜等特點,開發(fā)出一系列大功率電動汽車用充電機。在高頻大功率開關電源的基礎上,加入一套完善的控制系統(tǒng)和保護機制,能夠使電池的充電過程最優(yōu)化和多樣化??梢赃m應不同類型電池充電的要求。同時根據(jù)大量的實踐經驗,對電動汽車充電過程中經常出現(xiàn)的人為誤操作,作了完善的保護。充電機配置友好的人機界面,方便操作人員使用。 目前,已經形成產品的有10kW、30kW、50kW三種類型的充電機。其中北京市公交電動汽車運行示范線采用我們研發(fā)的30kW充電機30臺(可并聯(lián)使用)。密云電動汽車運行示范線采用我們研發(fā)的50kW充電機10臺(配有觸摸屏)。10kW充電機主要應用于鐵路系統(tǒng),目前已經有多個鐵路局的機務段和車輛段采用我們研發(fā)的10kW充電機。 技術特點: (1)高頻化,小型化 對于充電機的主電路部分,我們采用先進的高頻開關電源技術,主開關器件主要采用IGBT,提高開關頻率,使充電機相對老式相控充電機體積和重量大大縮小,同時主電路所產生的噪音也大為降低。 (2)高安全性 因為電動汽車充電涉及到充電操作人員、司機、乘客等人員安全,所以我們設計的充電機都采用隔離式主電路,主要的隔離變壓器的耐壓等級可達DC4000V,同時有良好的接地設計保證人身安全。 (3)高可靠性 我們在研發(fā)中,始終把產品的可靠性放在第一位,通過大量的各種試驗和長期的實踐運行不斷改進,使我們的產品有很好的可靠性,高的電磁兼容性。 (4)高度智能化控制 在電動汽車充電過程中,為達到最優(yōu)化的充電效果和最短的充電時間,以及不同的充電需要,我們設計了一套行之有效控制系統(tǒng),以高可靠性16位CPU為基礎,可以完成整個充電過程的自動化,無需人工干預。在整個充電過程中可采用不同的充電模式,不同的參數(shù),可以將不同的充電模式和參數(shù)組合,一旦參數(shù)和模式整定完,整個充電過程完全由控制系統(tǒng)完成。同時在充電過程中實時計算輸入電能和輸出電能,防止電池過充電。 (5)完善的通信接口 充電機帶有485、232以及CAN接口,485和232接口可用于大量充電機組成一個充電站的監(jiān)控網絡,可通過上位機實現(xiàn)對所有充電機的遙控、遙測等功能。CAN接口可以和車輛或地面的電池管理系統(tǒng)相連接,可以和電池管理系統(tǒng)做到數(shù)據(jù)共享,這樣更加智能的充電和充電過程中的電池安全和人身安全。 (6)完善的上位機軟件 為了充電機集中控制和數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析,我們研發(fā)了功能強大的計算機監(jiān)控軟件,可同時監(jiān)控128臺甚至更多的充電機,不僅可以監(jiān)視充電機運行參數(shù),還可以控制充電機的運行和停機和修改充電機的運行參數(shù)。本軟件有數(shù)據(jù)記錄功能,可以記錄每次充電的所消耗的電能,畫出充電機的充電曲線,記錄電池的充電循環(huán)次數(shù)以及充電過程中發(fā)生的故障。所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)都可形成報表并打印。 (7)高電壓、電流控制精度 電池對充電機輸出電壓和電流的控制精度有很高的要求,例如:鋰電池對充電機的輸出電壓的范圍有很高的精度,為保證充電過程中的電池安全,本充電機對輸出電壓和輸出電流有很高的控制精度,電壓和電流控制精度可達1%內,同時控制系統(tǒng)會自動補償充電線和充電插頭中的線路壓降,保證電池側的輸出電壓精度。 (8)完善的人為故障保護 在充電機的使用過程中,所出現(xiàn)的故障90%由人為所致,根據(jù)長期的使用經驗,本充電機對各種人為故障作了相應的保護。例如:電池極性反接,本充電機內部帶有電池反接保護電路,即使輸出電池極性接反,也不會形成短路和充電機損壞,同時充電機會提示故障代碼方便操作人員查找故障原因。再例如:經常出現(xiàn)車輛正在充電,司機就駕駛車輛行駛,而造成充電插頭損害,本充電機帶有充電工作信號,一旦充電插頭連接到車輛上,充電工作信號有效,車輛控制系統(tǒng)可根據(jù)此信號,禁止車輛啟動。同時充電機接受車輛的禁止充電信號,若此信號無效,即使操作人員運行充電機,充電機也不會啟動,保證司機、車輛維修人員和乘客的安全。 (9)很強的充電適應型 本充電機的輸出電壓范圍可根據(jù)用戶的要求定制,同時輸出電壓的可調范圍很寬。對于輸出電流的不同,所有充電機均有并聯(lián)功能,可以多臺充電機并聯(lián)工作,提高充電機的輸出電流。 技術指標: (1)使用環(huán)境溫度 可根據(jù)用戶需要定制。 民品級:-0℃~+55℃ 工業(yè)級:-20℃~+55℃ (2)輸入電源 可根據(jù)用戶需要定制 a、三相AC380±20% b、直流輸入(最高可達800V) (3)輸出電壓 可根據(jù)用戶需要定制,最高可達500VDC (4)輸出電流 可根據(jù)用戶需要定制,最大可到300A (5)效率 滿載效率可達90% (6)功率因數(shù) 滿載功率因數(shù)可達90% 應用范圍: 使用于各種電池的充電和測試以及維護,同時也可作為通用直流電源。
北京交通大學
2021-04-13