電動(dòng)汽車的快速發(fā)展,，要求越來(lái)越大的續(xù)航里程和載重量,，因此電池或超級(jí)電容等儲(chǔ)能設(shè)備的容量越來(lái)越大,。大容量?jī)?chǔ)能設(shè)備要求快速充電,，也就要求充電設(shè)備的功率越來(lái)越大?，F(xiàn)有充電機(jī)充電功率小,，單模塊不能對(duì)大容量電池或超級(jí)電容快速充電,，多路并聯(lián)存在不均流問(wèn)題,，難以發(fā)揮每個(gè)功率模塊最佳性能,，電氣元件及控制部分均在風(fēng)道里，而且防護(hù)等級(jí)不容易做高,。

現(xiàn)有技術(shù)1,，中國(guó)實(shí)用新型專利《一種大功率直流充電機(jī)》(申請(qǐng)?zhí)枺?1710408791.5)采用了三相四線交流輸入，并采用PFC整流電路,，并未提及實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu),。

現(xiàn)有技術(shù)2，中國(guó)實(shí)用新型《一種充電電路及一體化充電設(shè)備》僅提供了充電電路,，未提供設(shè)備結(jié)構(gòu)和具體布置方式,。

現(xiàn)有技術(shù)3，中國(guó)實(shí)用新型《一種大功率充電機(jī)柜》(申請(qǐng)?zhí)枺?01620762328.1)公開(kāi)了一種大功率充電機(jī)柜,，對(duì)小功率直流充電和交流充電模塊進(jìn)行組合來(lái)實(shí)現(xiàn)大功率充電,。

現(xiàn)有充電機(jī)均采用小功率模塊，電氣元器件,、控制部分等器件全部設(shè)置在風(fēng)道里,，雖然進(jìn)風(fēng)口設(shè)置了過(guò)濾網(wǎng)來(lái)減小空氣中的灰塵，但是長(zhǎng)時(shí)間使用后過(guò)濾網(wǎng)堵塞，需要經(jīng)常更換,，而且進(jìn)入到內(nèi)部的細(xì)小灰塵會(huì)粘吸在內(nèi)部器件上,，引起絕緣破壞、散熱困難等故障,。

以上現(xiàn)有的充電方案難以滿足當(dāng)前電動(dòng)汽車大功率快充的要求,，需要采用并聯(lián)方案，并聯(lián)又存在模塊之間不均流的問(wèn)題,，難以發(fā)揮每個(gè)模塊性能,，需要做模塊的均流，需要復(fù)雜的均流電路,、復(fù)雜的均流算法,，而且并模塊數(shù)量有限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種解決對(duì)電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域大容量電池或者超級(jí)電容快速充電問(wèn)題的大功率直流充電機(jī),。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題,，本實(shí)用新型提供的大功率直流充電機(jī)，包括：柜體,，所述柜體為中空結(jié)構(gòu),；風(fēng)道背板，所述風(fēng)道背板設(shè)置在所述柜體內(nèi),，所述風(fēng)道背板與所述柜體的內(nèi)壁形成散熱風(fēng)道,；散熱片，所述散熱片設(shè)置在所述柜體內(nèi),，所述散熱片位于所述散熱風(fēng)道內(nèi),；安裝板，所述安裝板設(shè)置在柜體內(nèi)并位于散熱風(fēng)道以外,；充電電路,，所述充電電路設(shè)置在所述安裝板上，所述充電電路中的大功率電容和電抗器設(shè)置在所述散熱片上,。

在所述柜體內(nèi)設(shè)有散熱風(fēng)扇組件,，所述散熱風(fēng)扇組件設(shè)置在所述散熱風(fēng)道上部。

在所述散熱風(fēng)道下部設(shè)有防塵過(guò)濾網(wǎng),。

在所述柜體內(nèi)設(shè)有煙霧探測(cè)器,、溫控器及加熱器。

本實(shí)用新型大功率直流充電機(jī)采用獨(dú)立風(fēng)道,，僅僅把散熱器翅片,、大功率電容和電抗器放入風(fēng)道內(nèi)，把其他發(fā)熱量較小的電氣件和控制部分均放在風(fēng)道之外,，提高了充電機(jī)的可靠性,。同時(shí),，能滿足當(dāng)前電動(dòng)汽車大功率快充的要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型大功率直流充電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,；

圖2為本實(shí)用新型大功率直流充電機(jī)正視圖,；

圖3為本實(shí)用新型大功率直流充電機(jī)后視圖；

圖4為本實(shí)用新型大功率直流充電機(jī)側(cè)視圖,；

圖5為本實(shí)用新型大功率直流充電機(jī)充電電路圖,。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型大功率直流充電機(jī)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

采用柜體結(jié)構(gòu)布置器件,，底部進(jìn)出線,，設(shè)置前后柜門，頂部設(shè)置散熱風(fēng)機(jī),，底部為進(jìn)風(fēng)孔和防塵網(wǎng),，便于現(xiàn)場(chǎng)電纜線布置。

功率器件,、控制器件布置較好地利用了柜內(nèi)空間,。較重的電抗器放置于柜體底部，提高了穩(wěn)定性,。

該充電機(jī)既可以加蓋防雨帽后單獨(dú)安裝在室外,，又可以放置在其他柜體內(nèi)或者室內(nèi)。主電路采用2路相差30度的相同有效值電壓交流輸入,，該交流輸入來(lái)自12脈變壓器的兩路輸出,。經(jīng)12脈波整流后變成直流,；進(jìn)線的磁環(huán),、突波吸收電路、熔斷器式斷路器,、接觸器,、軟起電路、整流部分均集成于柜內(nèi),。主要發(fā)熱的整流器件安裝在散熱器上,，散熱器的翅片位于風(fēng)道內(nèi)。

整流后的直流再經(jīng)過(guò)BUCK電路進(jìn)行DC/DC變換,，經(jīng)過(guò)變換和控制的直流電向電池或超級(jí)電容充電,。BUCK電路所用的IGBT功率器件安裝在散熱器上，散熱器的翅片位于風(fēng)道內(nèi),；充電電路所用到的支撐電容,，均安裝在風(fēng)道內(nèi)部，便于電容產(chǎn)生熱量的散出,。

柜內(nèi)布置有煙霧探測(cè)器,，一旦出現(xiàn)功率器件損壞或者其他器件損壞出現(xiàn)煙霧,，煙霧探測(cè)器會(huì)發(fā)送信號(hào)給控制器，控制器切斷主電路輸入,，以防止更嚴(yán)重故障,，并且會(huì)給上位機(jī)發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

柜內(nèi)布置有溫控器,，一旦溫度超過(guò)限值,，控制器會(huì)降低功率輸出，最大限度利用功率器件,，已達(dá)到快充的效果,，如果溫度進(jìn)一步升高，已經(jīng)達(dá)到功率器件的極限,，控制器會(huì)作停機(jī)過(guò)溫保護(hù),，保證安全運(yùn)行，當(dāng)溫度下降,，故障自動(dòng)清除,，又可以允許充電。

柜內(nèi)布置加熱器,，以適應(yīng)濕度大的地方使用,，避免凝露，保證控制回路和功率器件以及母排干燥,。

如圖1～圖5所示,，本實(shí)用新型大功率直流充電機(jī)采用了兩路第一交流輸入端1和第二交流輸入端2，電壓幅值為690VAC,，相位為相互差30度,，第一交流輸入端1和第二交流輸入端2位于柜體40的下部。

兩路三相輸入導(dǎo)線分別通過(guò)第一輸入磁環(huán)3和第二輸入磁環(huán)4濾掉高頻諧波,；第一輸入磁環(huán)3和第二輸入磁環(huán)4位于柜體40前面下部,。

通過(guò)磁環(huán)后的三相電分別與第一突波吸收板5、第二突波吸收板6并聯(lián),，突波吸收板吸收線路上的突波,；第一突波吸收板5和第二突波吸收板6位于柜體40前面下部，第一輸入磁環(huán)3和第二輸入磁環(huán)4上部,。

經(jīng)過(guò)突波吸收板后的兩路三相電分別通過(guò)熔斷器型第一隔離開(kāi)關(guān)7和第二隔離開(kāi)關(guān)8進(jìn)行控制,，然后后面分別接第一輸入接觸器9、第二輸入接觸器10,、充電接觸器11和充電電阻12,，其中充電接觸器11和充電電阻12形成預(yù)充電電路，在啟動(dòng)時(shí)先合充電接觸器11對(duì)后端第一輸入電容15,、第二輸入電容16,、支撐電容20進(jìn)行充電,，使得電容上的電壓和外部整流后電壓平衡，然后再合第一輸入接觸器9和第二輸入接觸器10,，然后斷開(kāi)充電接觸器11,。這樣可以避免在電容電壓較低時(shí)直接合第一輸入接觸器9和第二輸入接觸器10引起燒壞器件的大電流。熔斷器型第一隔離開(kāi)關(guān)7,、第二隔離開(kāi)關(guān)8,、第一輸入接觸器9、第二輸入接觸器10,、充電接觸器11和充電電阻12位于柜體40前面下部,，第一突波吸收板5和第二突波吸收板6上部。

接觸器后端接分別接兩路第一全橋整流器13和第二全橋整流器14,，通過(guò)均壓電抗器17和第一輸入電容15,、第二輸入電容16進(jìn)行并聯(lián)和濾波，形成脈動(dòng)較小的輸入側(cè)直流電,；第一全橋整流器13和第二全橋整流器14位于柜體40前面中部,，第一輸入接觸器9、第二輸入接觸器10,、充電接觸器11的上部,；均壓電抗器17位于柜體40后面下部；第一輸入電容15,、第二輸入電容16位于柜體40后面的中部,，第一全橋整流器13和第二全橋整流器14的上部。均壓電抗器17后端接由泄放接觸器18和泄放電阻19構(gòu)成的泄放電路,，用于對(duì)后端直流母線上的電容進(jìn)行放電,；泄放接觸器18和泄放電阻19位于前面第一全橋整流器13和第二全橋整流器14的上部右側(cè)；整流后的直流母線之間接支撐電容20,，用于濾波和對(duì)buck電路進(jìn)行支撐,；該母線之間接第一電壓傳感器21,，把整流后電壓值發(fā)送給控制器33,；支撐電容20位于第一全橋整流器13和第二全橋整流器14的前面；第一電壓傳感器位于21前面第一全橋整流器13和第二全橋整流器14的上部左側(cè)控制器33的電路板上,。

整流后的直流母線后端接BUCK型DC/DC的IGBT組件22,，IGBT組件由控制器33根據(jù)充電要求進(jìn)行控制。IGBT組件22位于第一輸入電容15,、第二輸入電容16的中間,，并安裝于散熱片34的背面平面上，該背面朝向前方,。

IGBT組件22后端接電流傳感器23,、第二電壓傳感器26,，電流傳感器23和第二電壓傳感器26輸出到控制器33，用于對(duì)充電電流和電壓進(jìn)行控制,；IGBT組件22后端還接儲(chǔ)能電抗器24,、吸收電容25。電流傳感器23安裝于IGBT組件22左側(cè)母排上,；第二電壓傳感器26安裝在控制器33的電路板上,；儲(chǔ)能電抗器24安裝在柜體40后面的底部；吸收電容25位于IGBT組件22的前部,；該支撐電容20,、IGBT組件22、儲(chǔ)能電抗器24和吸收電容25組成的BUCK電路,，整流后直流電經(jīng)BUCK電路變換為電壓0～950VDC可調(diào),，或者電流可控的直流電。

輸出的直流電經(jīng)過(guò)二極管27,、熔斷器28,、輸出磁環(huán)29輸出到直流輸出端30。二極管27防止電池電壓反充入充電電路,，熔斷器28用于防止過(guò)大電流經(jīng)過(guò),，磁環(huán)用于濾掉高頻波。二極管27,、熔斷器28位于IGBT組件22的右側(cè),；輸出磁環(huán)29和直流輸出端30位于柜體40前面的下部；

柜體40前面的頂部安裝有煙霧探測(cè)器31,，一旦出現(xiàn)功率器件損壞或者其他器件損壞出現(xiàn)煙霧,，煙霧探測(cè)器會(huì)發(fā)送信號(hào)給控制器，控制器線會(huì)切斷主電路輸入,，以防止更嚴(yán)重故障,，并且會(huì)給上位機(jī)發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

柜體40下部安裝有溫控器32,，一旦溫度超過(guò)限值,，控制器會(huì)降低功率輸出，最大限度利用功率器件,，已達(dá)到快充的效果,，如果溫度進(jìn)一步升高，已經(jīng)達(dá)到功率器件的極限,，控制會(huì)作停機(jī)過(guò)溫保護(hù),，保證安全運(yùn)行，當(dāng)溫度下降，故障自動(dòng)清除,，又可以充電,。接線端子41用于控制回路接線用；

柜體40頂部安裝有散熱風(fēng)扇組件35,，柜體40前面器件的安裝板,、風(fēng)道背板36、底部防塵過(guò)濾網(wǎng)39一起組成了散熱風(fēng)道,；散熱風(fēng)扇組件35通過(guò)風(fēng)扇自下而上地把風(fēng)從底部抽上來(lái),，從頂部出去。散熱片34的翅片和第一輸入電容15,、第二輸入電容16浸入到風(fēng)道內(nèi)部,；

柜體40下部安裝有加熱器40，以適應(yīng)濕度大的地方使用,，避免凝露,，保證控制回路和功率器件以及母排干燥。

前柜門37和后柜門38為封閉柜體40用,。

以上已對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明,，但本實(shí)用新型并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變形或替換,，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)的范圍內(nèi),。