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大功率智能充电机

针对电动汽车充电要求快速，可靠，充电过程复杂等特点，开发出一系列大功率电动汽车用充电机。在高频大功率开关电源的基础上，加入一套完善的控制系统和保护机制，能够使电池的充电过程最优化和多样化。可以适应不同类型电池充电的要求。同时根据大量的实践经验，对电动汽车充电过程中经常出现的人为误操作，作了完善的保护。充电机配置友好的人机界面，方便操作人员使用。目前，已经形成产品的有10kW、30kW、50kW三种类型的充电机。其中北京市公交电动汽车运行示范线采用我们研发的30kW充电机30台（可并联使用）。密云电动汽车运行示范线采用我们研发的50kW充电机10台（配有触摸屏）。10kW充电机主要应用于铁路系统，目前已经有多个铁路局的机务段和车辆段采用我们研发的10kW充电机。技术特点：（1）高频化，小型化对于充电机的主电路部分，我们采用先进的高频开关电源技术，主开关器件主要采用IGBT，提高开关频率，使充电机相对老式相控充电机体积和重量大大缩小，同时主电路所产生的噪音也大为降低。（2）高安全性因为电动汽车充电涉及到充电操作人员、司机、乘客等人员安全，所以我们设计的充电机都采用隔离式主电路，主要的隔离变压器的耐压等级可达DC4000V，同时有良好的接地设计保证人身安全。（3）高可靠性我们在研发中，始终把产品的可靠性放在第一位，通过大量的各种试验和长期的实践运行不断改进，使我们的产品有很好的可靠性，高的电磁兼容性。（4）高度智能化控制在电动汽车充电过程中，为达到最优化的充电效果和最短的充电时间，以及不同的充电需要，我们设计了一套行之有效控制系统，以高可靠性16位CPU为基础，可以完成整个充电过程的自动化，无需人工干预。在整个充电过程中可采用不同的充电模式，不同的参数，可以将不同的充电模式和参数组合，一旦参数和模式整定完，整个充电过程完全由控制系统完成。同时在充电过程中实时计算输入电能和输出电能，防止电池过充电。（5）完善的通信接口充电机带有485、232以及CAN接口，485和232接口可用于大量充电机组成一个充电站的监控网络，可通过上位机实现对所有充电机的遥控、遥测等功能。CAN接口可以和车辆或地面的电池管理系统相连接，可以和电池管理系统做到数据共享，这样更加智能的充电和充电过程中的电池安全和人身安全。（6）完善的上位机软件为了充电机集中控制和数据统计和数据分析，我们研发了功能强大的计算机监控软件，可同时监控128台甚至更多的充电机，不仅可以监视充电机运行参数，还可以控制充电机的运行和停机和修改充电机的运行参数。本软件有数据记录功能，可以记录每次充电的所消耗的电能，画出充电机的充电曲线，记录电池的充电循环次数以及充电过程中发生的故障。所有统计数据都可形成报表并打印。（7）高电压、电流控制精度电池对充电机输出电压和电流的控制精度有很高的要求，例如：锂电池对充电机的输出电压的范围有很高的精度，为保证充电过程中的电池安全，本充电机对输出电压和输出电流有很高的控制精度，电压和电流控制精度可达1％内，同时控制系统会自动补偿充电线和充电插头中的线路压降，保证电池侧的输出电压精度。（8）完善的人为故障保护在充电机的使用过程中，所出现的故障90％由人为所致，根据长期的使用经验，本充电机对各种人为故障作了相应的保护。例如：电池极性反接，本充电机内部带有电池反接保护电路，即使输出电池极性接反，也不会形成短路和充电机损坏，同时充电机会提示故障代码方便操作人员查找故障原因。再例如：经常出现车辆正在充电，司机就驾驶车辆行驶，而造成充电插头损害，本充电机带有充电工作信号，一旦充电插头连接到车辆上，充电工作信号有效，车辆控制系统可根据此信号，禁止车辆启动。同时充电机接受车辆的禁止充电信号，若此信号无效，即使操作人员运行充电机，充电机也不会启动，保证司机、车辆维修人员和乘客的安全。（9）很强的充电适应型本充电机的输出电压范围可根据用户的要求定制，同时输出电压的可调范围很宽。对于输出电流的不同，所有充电机均有并联功能，可以多台充电机并联工作，提高充电机的输出电流。技术指标：（1）使用环境温度可根据用户需要定制。民品级：－0℃～＋55℃ 工业级：－20℃～＋55℃ （2）输入电源可根据用户需要定制 a、三相AC380±20％ b、直流输入（最高可达800V）（3）输出电压可根据用户需要定制，最高可达500VDC （4）输出电流可根据用户需要定制，最大可到300A （5）效率满载效率可达90％（6）功率因数满载功率因数可达90％应用范围：使用于各种电池的充电和测试以及维护，同时也可作为通用直流电源。

北京交通大学 2021-04-13