一种三相电充电电路结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三相电充电电路结构，该电路结构包括第一充电模块、第二充电模块及第三充电模块，第一充电模块具有第一至三输入端，第二充电模块具有第四至六输入端，第三充电模块具有第七至九输入端；第一、五、九输入端分别与三相输入电源的三个输出端连接；第二、四输入端连接，第三、七输入端连接，第六、八输入端连接，第一充电模块、第二充电模块、第三充电模块输出端并联；各充电模块包括依次连接的整流器和直流变换器。基于本实用新型专利技术提出的新型充电电路结构，不仅能有效减少电子开关器件的数量，而且大大降低了开关器件的耐压等级，以降低电路搭建成本，因此，本实用新型专利技术可较好地适用于高压大功率场合。

A three-phase electric charging circuit structure

The utility model discloses a three-phase electric charging circuit structure, which comprises a first charging module, a second charging module and a third charging module. The first charging module has a first to three input terminals, the second charging module has a fourth to six input terminals, and the third charging module has a seventh to nine input terminals. The fifth and ninth input terminals are connected with three output terminals of the three-phase input power supply respectively; the second and fourth input terminals are connected; the third and seventh input terminals are connected; the sixth and eighth input terminals are connected; the output terminals of the first charging module, the second charging module and the third charging module are connected in parallel; each charging module includes a rectifier and a DC converter connected sequentially. Switch. The new charging circuit structure proposed by the utility model can not only effectively reduce the number of electronic switching devices, but also greatly reduce the voltage level of the switching devices, so as to reduce the cost of circuit construction. Therefore, the utility model can be better applied to high voltage and high power occasions.

【技术实现步骤摘要】
一种三相电充电电路结构
本技术涉及充电电源
，更为具体地，本技术为一种三相电充电电路结构。
技术介绍
目前，以三相电作为输入的充电电源已经得到了广泛的应用。比如：(1)煤矿井下蓄电池电机车充电电源，其具有输入电压高(660V/1140V)、输出功率大而且要求隔爆等特点，虽然采用了高频开关电源或相控可控硅技术，但仍然存在开关管电压应力大、功率因数低、效率低、谐波电流大等问题；(2)电动汽车的充电电源，电动汽车作为绿色节能的交通工具，但是现有充电桩仍存在功率因数低、效率低等问题，不仅使充电速度难以得到提升，而且浪费了电能资源；(3)风能、太阳能灯可再生资源发电时用的储能设备，由于采用可再生能源发电具有随机性和波动性的特点，对充电电路的能源利用率、适应能力、可靠性要求特别高，但现有技术存在能源利用率低、适应能力差、硬件成本高、可靠性差等问题。因此，在以三相电作为输入的高压场合，如何能够有效提高电能使用效率、提高功率因数、减弱谐波电流、增强可靠性以及降低成本，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
技术实现思路
为解决现有技术存在的诸多问题，本技术提供了一种三相电充电电路结构，整体来说，其创新地设计了输入端级联、输出端并联的电路结构，能够应用于高压大功率场合并能实现高功率因数，与现有技术相比，在相同输入电压的情况下，该电路结构能够有效地降低开关管电压应力，提高电能使用效率、提高功率因数并减弱谐波电流，所以本技术具有可靠性高的优点，且产品成本较低；因此，本技术较好地解决了现有技术中存在的问题。为实现上述技术目的，本技术公开了一种三相电充电电路结构，所述电路结构包括第一充电模块、第二充电模块及第三充电模块，所述第一充电模块具有第一输入端、第二输入端及第三输入端，所述第二充电模块具有第四输入端、第五输入端及第六输入端，所述第三充电模块具有第七输入端、第八输入端及第九输入端；所述第一输入端、所述第五输入端、所述第九输入端分别与三相输入电源的三个输出端连接；所述第二输入端与所述第四输入端连接，所述第三输入端与所述第七输入端连接，所述第六输入端与所述第八输入端连接，所述第一充电模块、所述第二充电模块、所述第三充电模块输出端并联；所述第一充电模块包括依次连接的第一整流器和第一直流变换器，所述第二充电模块包括依次连接的第二整流器和第二直流变换器，所述第三充电模块包括依次连接的第三整流器和第三直流变换器。基于上述的技术方案，通过输入侧级联设置的各充电模块，本技术能够有效地减弱谐波电流、提升对于三相电的适应能力、提高功率因数以及提高电能使用效率，从而大大降低直流侧的电容电压，进而降低了开关管电压应力，因此，本技术具有可靠性更高的优点，而且能够有效降低成本。进一步地，所述第一整流器包括第一开关电路、第二开关电路及第三开关电路，所述第二整流器包括第四开关电路、第五开关电路及第六开关电路，所述第三整流器包括第七开关电路、第八开关电路及第九开关电路；所述第一开关电路的输入侧与所述第一输入端之间串联第一电感，所述第二开关电路的输入侧与所述第二输入端之间串联第二电感，所述第三开关电路的输入侧与所述第三输入端之间串联第三电感，所述第四开关电路的输入侧与所述第四输入端之间串联第四电感，所述第五开关电路的输入侧与所述第五输入端之间串联第五电感，所述第六开关电路的输入侧与所述第六输入端之间串联第六电感，所述第七开关电路的输入侧与所述第七输入端之间串联第七电感，所述第八开关电路的输入侧与所述第八输入端之间串联第八电感，所述第九开关电路的输入侧与所述第九输入端之间串联第九电感；第一开关电路的输出侧、第二开关电路的输出侧及第三开关电路的输出侧相连，第四开关电路的输出侧、第五开关电路的输出侧及第六开关电路的输出侧相连，第七开关电路的输出侧、第八开关电路的输出侧及第九开关电路的输出侧相连。基于上述的技术方案，本技术能够较好地将三相交流电转换为直流电，具有功率因数高、电能利用率高等突出优点。进一步地，第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、第五开关电路、第六开关电路、第七开关电路、第八开关电路及第九开关电路结构相同。进一步地，所述第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、第五开关电路、第六开关电路、第七开关电路、第八开关电路及第九开关电路均为双向功率开关电路；所述双向功率开关电路包括呈环形且依次设置的二极管A、二极管B、二极管C及二极管D，沿逆时针方向，所述二极管A和所述二极管B正向设置，所述二极管C和所述二极管D反向设置，二极管C、二极管D的连接点作为双向功率开关电路的输入侧；所述双向功率开关电路还包括开关管K、二极管E及二极管F，二极管A、二极管D的连接点与所述开关管K的源极连接，二极管B、二极管C的连接点与所述开关管K的漏极连接；所述开关管K的源极连接反向设置的二极管E的一端，所述开关管K的漏极还连接正向设置的二极管F的一端；在任一个整流器内，不同开关电路的二极管E的另一端相连，不同开关电路的二极管F的另一端相连，不同开关电路的二极管A、二极管B的连接点相连。进一步地，每个整流器具有一个第一电容和一个第二电容；在一个整流器内，所述二极管E的另一端、所述二极管F的另一端之间依次串联有所述第一电容和所述第二电容，所述第一电容、所述第二电容的连接点与所述二极管A、所述二极管B的连接点相连接。进一步地，所述第一直流变换器、所述第二直流变换器及所述第三直流变换器结构相同。进一步地，所述第一直流变换器、所述第二直流变换器及所述第三直流变换器均为LLC谐振变换器。进一步地，所述LLC谐振变换器包括两个结构相同且并联设置的全桥LLC谐振变换器。进一步地，所述全桥LLC谐振变换器包括一次侧电路和二次侧电路；所述一次侧电路包括开关管Qa、开关管Qb、开关管Qc、开关管Qd及谐振腔电路，开关管Qa的漏极与开关管Qb的漏极连接，开关管Qc的源极与开关管Qd的源极连接，开关管Qa的源极与开关管Qc的漏极连接，开关管Qb的源极与开关管Qd的漏极连接；在一个直流变换器内，一个全桥LLC谐振变换器的开关管Qa的漏极、开关管Qc的源极分别与所述第一电容的两端连接，另一个全桥LLC谐振变换器的开关管Qa的漏极、开关管Qc的源极分别与所述第二电容的两端连接；所述谐振腔电路包括依次串联的谐振电容、谐振电感及励磁电感，谐振电容的两端分别连接谐振电感和开关管Qa的源极，励磁电感的两端分别连接谐振电感和开关管Qb的源极；所述二次侧电路包括次级电感、第一次级二极管及第二次级二极管，所述次级电感的一端与正极输出端之间串联正向设置的第一次级二极管，所述次级电感的另一端与正极输出端之间串联正向设置的第二次级二极管，且次级电感两端之间的节点引出的引线作为负极输出端。基于上述改进的技术方案，本技术通过多个全桥LLC谐振变换器的并联冗余结构降低了开关管的电压应力，并能够在实现大功率输出的同时提高充电效率，且具有分散散热的优点，进而提高了本技术的可靠性。进一步地，三相输入电源本体的连接方式为不带中性线的星形连接。本技术的有益效果为：基于本技术提出的新型充电电路结构，不仅能有效减少电子开关器件的数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相电充电电路结构，其特征在于：所述电路结构包括第一充电模块、第二充电模块及第三充电模块，所述第一充电模块具有第一输入端、第二输入端及第三输入端，所述第二充电模块具有第四输入端、第五输入端及第六输入端，所述第三充电模块具有第七输入端、第八输入端及第九输入端；所述第一输入端、所述第五输入端、所述第九输入端分别与三相输入电源的三个输出端连接；所述第二输入端与所述第四输入端连接，所述第三输入端与所述第七输入端连接，所述第六输入端与所述第八输入端连接，所述第一充电模块、所述第二充电模块、所述第三充电模块输出端并联；所述第一充电模块包括依次连接的第一整流器和第一直流变换器，所述第二充电模块包括依次连接的第二整流器和第二直流变换器，所述第三充电模块包括依次连接的第三整流器和第三直流变换器。

【技术特征摘要】
1.一种三相电充电电路结构，其特征在于：所述电路结构包括第一充电模块、第二充电模块及第三充电模块，所述第一充电模块具有第一输入端、第二输入端及第三输入端，所述第二充电模块具有第四输入端、第五输入端及第六输入端，所述第三充电模块具有第七输入端、第八输入端及第九输入端；所述第一输入端、所述第五输入端、所述第九输入端分别与三相输入电源的三个输出端连接；所述第二输入端与所述第四输入端连接，所述第三输入端与所述第七输入端连接，所述第六输入端与所述第八输入端连接，所述第一充电模块、所述第二充电模块、所述第三充电模块输出端并联；所述第一充电模块包括依次连接的第一整流器和第一直流变换器，所述第二充电模块包括依次连接的第二整流器和第二直流变换器，所述第三充电模块包括依次连接的第三整流器和第三直流变换器。2.根据权利要求1所述的三相电充电电路结构，其特征在于：所述第一整流器包括第一开关电路、第二开关电路及第三开关电路，所述第二整流器包括第四开关电路、第五开关电路及第六开关电路，所述第三整流器包括第七开关电路、第八开关电路及第九开关电路；所述第一开关电路的输入侧与所述第一输入端之间串联第一电感，所述第二开关电路的输入侧与所述第二输入端之间串联第二电感，所述第三开关电路的输入侧与所述第三输入端之间串联第三电感，所述第四开关电路的输入侧与所述第四输入端之间串联第四电感，所述第五开关电路的输入侧与所述第五输入端之间串联第五电感，所述第六开关电路的输入侧与所述第六输入端之间串联第六电感，所述第七开关电路的输入侧与所述第七输入端之间串联第七电感，所述第八开关电路的输入侧与所述第八输入端之间串联第八电感，所述第九开关电路的输入侧与所述第九输入端之间串联第九电感；第一开关电路的输出侧、第二开关电路的输出侧及第三开关电路的输出侧相连，第四开关电路的输出侧、第五开关电路的输出侧及第六开关电路的输出侧相连，第七开关电路的输出侧、第八开关电路的输出侧及第九开关电路的输出侧相连。3.根据权利要求2所述的三相电充电电路结构，其特征在于：第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、第五开关电路、第六开关电路、第七开关电路、第八开关电路及第九开关电路结构相同。4.根据权利要求3所述的三相电充电电路结构，其特征在于：所述第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、第五开关电路、第六开关电路、第七开关电路、第八开关电路及第九开关电路均为双向功率开关电路；所述双向功率开关电路包括呈环形且依次设置的二极管A、二极管B、二极管C及二极管D，沿逆时针方向，所述二极管A和所述二极管B正向设置，所述二极管C和...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹甲，王聪，卢其威，程红，苏勇，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，苏勇，
类型：新型
国别省市：北京,11