[实用新型]一种具有电能回馈功能的直流充电桩

说明书

本实用新型公开了一种具有电能回馈功能的直流充电桩，涉及电动汽车充电领域，目前的电能泄放采用电阻箱进行电能损耗，该泄放方式过于浪费能源；本实用新型在充电桩电路中加入了法拉电容泄放回路以及DC‑AC模组，实现了将车载电池组中的电能泄放并回收，最终转换为市电回馈至电网，该电能可用于其它电动汽车的供电，在能够完全泄放车载电池组电能的同时，高程度利用了泄放的电能。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种具有电能回馈功能的直流充电桩。

背景技术

直流充电桩是一种利用专用充电接口为具有车载充电机的电动汽车提供直流充电的装置。从交流电网获取电能，然后根据电动车的需要，使用内部或外部的电源模块为电动车输出适合的直流高压电，以便对车内电池组进行充电。这种装置具有友好的人机交互能力，可以实现充电控制，费用结算等功能。相较于交流充电桩，直流充电桩具有充电速度快捷的特点，因此应用更加广泛，是电动公交车等大型电动汽车的首选充电设备。

现有直流充电桩存在诸多效率上的问题。一方面是充电桩电源转换问题，由于充电桩采用的电源模块将交流电转换为直流电，虽然效率较高但仍不可避免地出现了非必要的能量浪费。

在直流充电模式下，每次对车充电都将不可避免的带来两次充电电路的剩余电量的泄放，而每次泄放都会有0.5Wh的电能被白白浪费掉，虽然这对于充电电能仅万分之一不到，但仍是一个不可忽略的浪费。

在特殊情况下，需要对电动汽车的车载电池组进行深度放电。这时，倘若仅靠电动汽车行驶进行放电，不仅无法保证电池残余电量的完全释放。更会因为无法掌握电量而导致在行驶过程中电量使用完毕，给用户带来极大不便。而使用车载设备进行放电不仅时间长，而且由于长时间运行，易损耗车载设备的使用寿命。

因此，需要充电桩拥有能够消耗车载电能的能力。由于目前的损耗方式均采用了电阻箱进行损耗，这种将电能直接转换为热量的损耗方式无疑是巨大浪费。在充电过程中，绝缘监测，断电后的电能泄放，在目前的充电桩均采用了纯电阻泄放的方式。这种将残余电能转换为热量的方式不仅浪费电能，而且这些多余的电能所转换出的热量将提高桩体温度。为了散热，桩体将启动内置风扇，这又是一笔能量开销。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决上述诸多问题，本实用新型提供了一种具有电能回馈功能的直流充电桩；其应用时除了具有通用直流充电桩的所有功能外，在电路中加入了法拉电容泄放回路，电动汽车中车载电池组的电能可储存于法拉电容中，然后电能可转换为AC220V市电反馈至电网，该电能可用于其它电动汽车的供电。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

一种具有电能回馈功能的直流充电桩，包括MCU、充电枪、法拉电容泄放回路、DC-AC模组和三相电路；所述充电枪、法拉电容泄放回路、DC-AC模组和三相电路依次连接，所述MCU用于控制法拉电容泄放回路，所述法拉电容泄放回路用于储能、降压及AC-DC转换，所述DC-AC模组用于整流升压并做DC-AC转换。

进一步地，所述法拉电容泄放回路包括正输入回路和负输入回路；

所述正输入回路包括Q枪+、继电器KA1、二极管D10、法拉电容C1、法拉电容C2、法拉电容C3、电容C7、电阻R1、正数字电源DVCC、光耦开关U1、继电器K1、电阻R2和第一MOS管，所述Q枪+为充电枪的正极，所述继电器KA1包括公共端、常闭触点和常开触点，所述正数字电源DVCC为3.3V正电压电源，所述光耦开关U1包括集电极、发射极、阳极和阴极，所述第一MOS管为N沟道MOS管，第一MOS管包括G极、S极和D极；