一种基于全数字控制的高功率密度充电模块及方法技术

本发明专利技术公开了一种基于全数字控制的高功率密度充电模块及方法，对三相维也纳PFC电路进行直流母线电压外环和交流电流内环的双环控制，对三电平LLC直流变换器进行电压环和电流环的pi控制运算，同时将电压环和电流环的运算结果进行实时比较，判断较大的值，利用其控制方式来驱动三电平LLC直流变换器，使充电模块处于恒压充电或恒流充电状态。本发明专利技术在输出功率等级不变的前提下，通过优化主电路拓扑参数，控制策略等手段实现充电模块的小型化高功率密度，达到实现减小单机充电模块的体积，从而使整个充电系统装置的体积缩小，减小硬件成本和工程调试时的劳动力，轻便也便于维护。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全数字控制的高功率密度充电模块及方法
本专利技术涉及一种基于全数字控制的高功率密度充电模块及方法。
技术介绍
随着电动汽车的推广，充电模块应用的环境和场合也拓宽，充电模块采用数字控制可以实现高精度的控制以及便于调试修改控制策略以适应不同应用场合，控制方式更加灵活，省去了拆装机壳修改模块内部硬件的麻烦。为了实现高功率密度输出，充电模块采用前后两级串联结构，前级实现有源功率因数校正功能，后级实现恒压或恒流或恒功率输出。前级和后级主控均采用DSP数字控制。采用数字控制，通过can通讯技术可以方便灵活的对DSP内部的控制算法进行灵活的更改，这样大大节约的调试时间和人工成本，如果采用硬件控制，在调试过程和现场应用过程中还需要打开机壳更改硬件，这样太麻烦，不便于维护。同时在本专利技术中前后两级采用的数字控制方法可以更好的实现现有应用场合对充电模块的要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于全数字控制的高功率密度充电模块及方法，本专利技术可以减小充电模块的体积，在输出功率等级不变的前提下，通过优化主电路拓扑参数，控制策略等手段实现充电模块的小型化高功率密度，达到实现减小单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于全数字控制的高功率密度充电模块，其特征是：包括依次串联的输入EMC滤波电路、三相维也纳PFC电路、三电平LLC直流变换器电路、高频整流电路、输出EMC电路、输出防反接及防倒灌电路，将输入的三相交流电转化成直流电，所述输入EMC滤波电路输出的交流电压、电流信号通过前级数字电路、后级数字电路与监控模块连接，所述后级数字电路采集高频整流电路输出的直流电压和电流信号，所述前级数字电路和后级数字电路通信；所述前级数字电路对三相维也纳PFC电路进行控制，使三相维也纳PFC电路具有有源功率因数校正功能、为三电平LLC直流变换器提供高压直流母线，所述后级数字电路对三电平LLC直流变换器进行控制，根据输...

【技术特征摘要】
1.一种基于全数字控制的高功率密度充电模块，其特征是：包括依次串联的输入EMC滤波电路、三相维也纳PFC电路、三电平LLC直流变换器电路、高频整流电路、输出EMC电路、输出防反接及防倒灌电路，将输入的三相交流电转化成直流电，所述输入EMC滤波电路输出的交流电压、电流信号通过前级数字电路、后级数字电路与监控模块连接，所述后级数字电路采集高频整流电路输出的直流电压和电流信号，所述前级数字电路和后级数字电路通信；所述前级数字电路对三相维也纳PFC电路进行控制，使三相维也纳PFC电路具有有源功率因数校正功能、为三电平LLC直流变换器提供高压直流母线，所述后级数字电路对三电平LLC直流变换器进行控制，根据输出的电流信号与给定值进行比较后进行PI运算的结果，进而调节三电平LLC直流变换器电路开关管的pwm驱动脉冲的频率和占空比，使充电模块恒压恒流或者恒功率输出。2.如权利要求1所述的一种基于全数字控制的高功率密度充电模块，其特征是：所述前级数字电路连接有第一辅助电源电路，所述第一辅助电源电路对外产生辅助电源，同时连接第二辅助电源电路，为其提供输入电压，所述第二辅助电源电路连接后级数字电路。3.如权利要求1所述的一种基于全数字控制的高功率密度充电模块，其特征是：所述三相维也纳PFC电路连接有保护电路，所述前级数字电路检测到保护电路送来的直流母线的过压过流信号时会自动封锁PWM驱动脉冲实现保护三相维也纳PFC电路的目的。4.如权利要求1所述的一种基于全数字控制的高功率密度充电模块，其特征是：所述输出防反接及防倒灌电路与受控开关S连接后再与电动汽车电池电路连接，使充电电流始终是由充电模块流向电池方向。5.如权利要求1所述的一种基于全数字控制的高功率密度充电模块，其特征是：所述后级数字电路连接三电平LLC直流变换器，且所述三电平LLC直流变换器连接有第二保护电路，后级数字电路检测到第二保...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐亮，刘爱忠，马文超，胡勇，于波峰，黄厚诚，李新涛，李勇，
申请(专利权)人：山东鲁能智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37