车载移动电源及车载移动电源拓扑制造技术

本实用新型专利技术公开了一种车载移动电源，其包括：第一升降压电路、第二升降压电路、三相逆变电路、半桥电路、T型三电平拓扑电路以及正弦滤波电路，所述第一升降压电路、所述第二升降压电路、所述三相逆变电路、所述母线电容、所述半桥电路以及所述T型三电平拓扑电路均连接在正母线与负母线之间，所述T型三电平拓扑电路通过正弦滤波电路与负载连接，可以利用高压励磁缩短电源建立的时间，实现能量回收，在紧急情况下提供备用电源，且减小电源谐波含量，提高波形质量，减少电感发热，有利于集成化，减小整机尺寸，降低成本。本实用新型专利技术还公开了一种车载移动电源拓扑，其包括多个车载移动电源，多个车载移动电源相互并联并通过CAN总线组网。

Vehicle Mobile Power Supply and Vehicle Mobile Power Supply Topology

【技术实现步骤摘要】
车载移动电源及车载移动电源拓扑
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种车载移动电源及车载移动电源拓扑。
技术介绍
随着科学技术的发展，汽车技术也越来越成熟，如今的电视转播车、军用车、抢险车、通信车等野外作业车辆，车载电力电子仪器的供电设备必不可少。车载移动发电机组与电力电子变换器组成的发电系统是目前常见的供电方式，现有的大功率车载移动电源多采用串联型拓扑，具体如图1所示。其中，现有的大功率车载移动电源具有以下缺点：其一，无辅助蓄电池能量管理功能，需要另加额外的电池能量管理装置；其二，利用低压电池励磁，电源建立至目标电压时间较长，在发电机因故障无法工作时，低压电池无法作为紧急备用电源使用，车内电子设备处于瘫痪状态；其三，负载突变时，母线电压过冲能量被电阻消耗，制动电阻不仅占用较大体积，不利于系统的小型化，而且还造成能量的浪费，提升产品内部环境温度，降低可靠性；其四，当前大功率变频设备，多采用IGBT模块方案，逆变开关管采用两电平拓扑，载频一般8KHz，使得电感的感量与体积都做的较大，感量的增加，同样会带来损耗和发热量的增加，因此电感通常无法内置到电源产品内部；其五，母线没有外引，不支持高压电池供电与并机组网。
技术实现思路
本技术提供了一种车载移动电源及车载移动电源拓扑，旨在解决电源建立至目标电压时间长，能量浪费，整机体积大的技术问题。本技术提供了一种车载移动电源，其包括：第一升降压电路，所述第一升降压电路与低压电池连接，用于实现所述低压电池的充放电；第二升降压电路，所述第二升降压电路与高压电池连接，用于实现所述高压电池的充放电；三相逆变电路，所述三相逆变电路与发电机组连接，用于为所述发电机组提供励磁；半桥电路，所述半桥电路与母线电容连接，用于稳定所述母线电容的中点电压；T型三电平拓扑电路，用于将母线直流电逆变为交流电，所述T型三电平拓扑电路与从所述半桥电路引出的零线连接，且引出三相输出端与所述零线共同输出三相四线电源提供给负载；正弦滤波电路，所述正弦滤波电路连接在所述T型三电平拓扑电路与所述负载之间，用于对三相输出电压进行整形；其中，所述第一升降压电路、所述第二升降压电路、所述三相逆变电路、所述母线电容、所述半桥电路以及所述T型三电平拓扑电路均连接在正母线与负母线之间。进一步地，所述第一升降压电路包括：第九功率开关管、第十功率开关管以及第五电感，所述第九功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第九功率开关管的发射极与所述第十功率开关管的集电极连接，所述第十功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第五电感的一端连接在所述第九功率开关管与所述第十功率开关管之间，另一端与所述低压电池的正极连接，所述低压电池的负极与所述负母线连接。进一步地，所述第二升降压电路包括：第二十三功率开关管、第二十四功率开关管以及第六电感，所述第二十三功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第二十三功率开关管的发射极与所述第二十四功率开关管的集电极连接，所述第二十四功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第六电感的一端连接在所述第二十三功率开关管与所述第二十四功率开关管之间，另一端与所述高压电池的正极连接，所述高压电池的负极与所述负母线连接。进一步地，所述母线电容包括：第一电容、第二电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容以及第十一电容，所述第一电容与所述第二电容串联，且连接在所述正母线与所述负母线之间；所述第六电容与所述第七电容串联，且连接在所述正母线与所述负母线之间；所述第八电容与所述第九电容串联，且连接在所述正母线与所述负母线之间；所述第十电容与所述第十一电容串联，且连接在所述正母线与所述负母线之间。进一步地，所述第一电容和所述第二电容之间与所述第一电感的连接点引出所述零线。进一步地，所述T型三电平拓扑电路包括：第一T型三电平电路、第二T型三电平电路以及第三T型三电平电路；所述第一T型三电平电路包括：第十一功率开关管、第十二功率开关管、第十三功率开关管以及第十四功率开关管，所述第十一功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第十一功率开关管的发射极与所述第十二功率开关管的集电极连接，所述第十二功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第十三功率开关管的集电极连接在所述第十一功率开关管与所述第十二功率开关管之间，所述第十三功率开关管的发射极与所述第十四功率开关管的发射极连接，所述第十四功率开关管的集电极连接在所述第六电容与所述第七电容之间且同时与所述零线连接，所述第十一功率开关管和所述第十二功率开关管之间与所述第十三功率开关管的连接点引出W相输出端；所述第二T型三电平电路包括：第十五功率开关管、第十六功率开关管、第十七功率开关管以及第十八功率开关管，所述第十五功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第十五功率开关管的发射极与所述第十六功率开关管的集电极连接，所述第十六功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第十七功率开关管的集电极连接在所述第十五功率开关管与所述第十六功率开关管之间，所述第十七功率开关管的发射极与所述第十八功率开关管的发射极连接，所述第十八功率开关管的集电极连接在所述第八电容与所述第九电容之间且同时与所述零线连接，所述第十五功率开关管和所述第十六功率开关管之间与所述第十七功率开关管的连接点引出V相输出端；所述第三T型三电平电路包括：第十九功率开关管、第二十功率开关管、第二十一功率开关管以及第二十二功率开关管，所述第十九功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第十九功率开关管的发射极与所述第二十功率开关管的集电极连接，所述第二十功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第二十一功率开关管的集电极连接在所述第十九功率开关管与所述第二十功率开关管之间，所述第二十一功率开关管的发射极与所述第二十二功率开关管的发射极连接，所述第二十二功率开关管的集电极连接在所述第十电容与所述第十一电容之间且同时与所述零线连接，所述第十九功率开关管和所述第二十功率开关管之间与所述第二十一功率开关管的连接点引出U相输出端。进一步地，所述半桥电路包括：第一功率开关管、第二功率开关管以及第一电感，所述第一功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第一功率开关管的发射极与所述第二功率开关管的集电极连接，所述第二功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第一电感的一端连接在所述第一功率开关管与所述第二功率开关管之间，另一端连接在所述第一电容与所述第二电容之间。进一步地，所述三相逆变电路包括：第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管以及第八功率开关管；所述第三功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第三功率开关管的发射极与所述第四功率开关管的集电极连接，所述第四功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第五功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第五功率开关管的发射极与所述第六功率开关管的集电极连接，所述第六功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第七功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第七功率开关管的发射极与所述第八功率开关管的集电极连接，所述第八功率开关管的发射极与所述负母线连接；所述第三功率开关管与所述第四功率开关管之间引出第一连接端，所述第五功率开关管与所述第六功率开关管之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载移动电源，其特征在于，包括：第一升降压电路，所述第一升降压电路与低压电池连接，用于实现所述低压电池的充放电；第二升降压电路，所述第二升降压电路与高压电池连接，用于实现所述高压电池的充放电；三相逆变电路，所述三相逆变电路与发电机组连接，用于为所述发电机组提供励磁；半桥电路，所述半桥电路与母线电容连接，用于稳定所述母线电容的中点电压；T型三电平拓扑电路，用于将母线直流电逆变为交流电，所述T型三电平拓扑电路与从所述半桥电路引出的零线连接，且引出三相输出端与所述零线共同输出三相四线电源提供给负载；正弦滤波电路，所述正弦滤波电路连接在所述T型三电平拓扑电路与所述负载之间，用于对三相输出电压进行整形；其中，所述第一升降压电路、所述第二升降压电路、所述三相逆变电路、所述母线电容、所述半桥电路以及所述T型三电平拓扑电路均连接在正母线与负母线之间。

【技术特征摘要】
1.一种车载移动电源，其特征在于，包括：第一升降压电路，所述第一升降压电路与低压电池连接，用于实现所述低压电池的充放电；第二升降压电路，所述第二升降压电路与高压电池连接，用于实现所述高压电池的充放电；三相逆变电路，所述三相逆变电路与发电机组连接，用于为所述发电机组提供励磁；半桥电路，所述半桥电路与母线电容连接，用于稳定所述母线电容的中点电压；T型三电平拓扑电路，用于将母线直流电逆变为交流电，所述T型三电平拓扑电路与从所述半桥电路引出的零线连接，且引出三相输出端与所述零线共同输出三相四线电源提供给负载；正弦滤波电路，所述正弦滤波电路连接在所述T型三电平拓扑电路与所述负载之间，用于对三相输出电压进行整形；其中，所述第一升降压电路、所述第二升降压电路、所述三相逆变电路、所述母线电容、所述半桥电路以及所述T型三电平拓扑电路均连接在正母线与负母线之间。2.根据权利要求1所述的车载移动电源，其特征在于，所述第一升降压电路包括：第九功率开关管、第十功率开关管以及第五电感，所述第九功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第九功率开关管的发射极与所述第十功率开关管的集电极连接，所述第十功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第五电感的一端连接在所述第九功率开关管与所述第十功率开关管之间，另一端与所述低压电池的正极连接，所述低压电池的负极与所述负母线连接。3.根据权利要求1所述的车载移动电源，其特征在于，所述第二升降压电路包括：第二十三功率开关管、第二十四功率开关管以及第六电感，所述第二十三功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第二十三功率开关管的发射极与所述第二十四功率开关管的集电极连接，所述第二十四功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第六电感的一端连接在所述第二十三功率开关管与所述第二十四功率开关管之间，另一端与所述高压电池的正极连接，所述高压电池的负极与所述负母线连接。4.根据权利要求1所述的车载移动电源，其特征在于，所述母线电容包括：第一电容、第二电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容以及第十一电容，所述第一电容与所述第二电容串联，且连接在所述正母线与所述负母线之间；所述第六电容与所述第七电容串联，且连接在所述正母线与所述负母线之间；所述第八电容与所述第九电容串联，且连接在所述正母线与所述负母线之间；所述第十电容与所述第十一电容串联，且连接在所述正母线与所述负母线之间。5.根据权利要求4所述的车载移动电源，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容之间与第一电感的连接点引出所述零线。6.根据权利要求5所述的车载移动电源，其特征在于，所述T型三电平拓扑电路包括：第一T型三电平电路、第二T型三电平电路以及第三T型三电平电路；所述第一T型三电平电路包括：第十一功率开关管、第十二功率开关管、第十三功率开关管以及第十四功率开关管，所述第十一功率开关管的集电极与所述正母线连接，所述第十一功率开关管的发射极与所述第十二功率开关管的集电极连接，所述第十二功率开关管的发射极与所述负母线连接，所述第十三功率开关管的集电极连接在所述第十一功率开关管与所述第十二功率开关管之间，所述第十三功率开关管的发射极与所述第十四功率开关管的发射极连接，所述第十四功率开关管的集电极连接在所述第六电容与所述第七电容之间且同时与所述零线连接，所述第十一功率开关管和所述第十二功率开关管之间与所述第十三功率开关管的连接点引出W相输出端；所述第二T型三电平电路包括：第十五功率开关管、第十六功率开关管、第十七功率开关管以及第十八功率开关管，所述第十五功率开关管的集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，花熙文，唐小伟，陈高辉，
申请(专利权)人：苏州英威腾电力电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32