DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714020

摘要：充電樁是普及電動汽車的重要基礎(chǔ)設(shè)施，而直流充電樁相比交流充電樁而言，具有輸出的直流電可調(diào)和調(diào)整范圍大等優(yōu)點，可以實現(xiàn)對電動汽車快速充電的要求。本課題在研究15kW單個充電模塊的基礎(chǔ)上，設(shè)計一款120kW的大功率一體式直流充電樁。

關(guān)鍵詞：電動汽車；直流充電樁；CAN總線

隨著全球能源危機的不斷加深，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇，各國政府及汽車企業(yè)普遍認識到節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的方向，發(fā)展電動汽車將是解決這兩個難題的最佳途徑[1]。本文所研究的大功率直流快充充電樁能夠解決電池續(xù)航短、充電時間長等問題，對于推動電動汽車跨

越式發(fā)展和實現(xiàn)電動汽車產(chǎn)業(yè)化具有重要的作用。

1 直流快充充電樁的設(shè)計

1.1 15kW單個充電模塊的設(shè)計

對AC/DC變換電路的要求是輸入電流無諧波、輸出直流電壓穩(wěn)定、輸入功率因數(shù)高。采用VIENNA 型三相PFC電路作為AC/DC變換電路，如圖1所示。

1.2 120kW直流快充充電樁的設(shè)計

在15kW單個充電模塊的基礎(chǔ)上，設(shè)計一款120kW的大功率一體式直流充電樁，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

2 一樁雙充的功率自動分配控制策略

該控制策略根據(jù)兩槍充電過程中狀態(tài)信息，產(chǎn)生充電功率自動分配，使充電機具備負荷調(diào)節(jié)分配功能，優(yōu)化負荷利用率[3]。其系統(tǒng)框圖如圖3所示。

3 基于CAN總線的并聯(lián)均流方案

該方案采用模擬電流內(nèi)環(huán)，數(shù)字電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控制模式。其中模擬電流內(nèi)環(huán)主要包括脈沖寬度調(diào)制器、驅(qū)動電路、電流檢測電路和電流控制器四部分。數(shù)字電壓外環(huán)主要包括電壓檢測電路、電壓控制器、CAN總線通訊、A/D采樣和D/A轉(zhuǎn)換四部分[4]。多模塊并聯(lián)充電結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

4 結(jié)論

目前在直流充電樁方面國內(nèi)外專家學(xué)者已經(jīng)取得了不少成果。本課題在此研究基礎(chǔ)上，設(shè)計了一款120kW大功率一體式直流充電樁，具有一定的科學(xué)基礎(chǔ)依據(jù)和可實現(xiàn)性。

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作者簡介：程剛（1993），男，江蘇鹽城人，碩士研究生，電氣工程專業(yè)。