一种基于切档控制的大功率充电机装置及其切档控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于切档控制的大功率充电机装置及其切档控制方法，通过设置切档模块，该切档模块分别连接四个输出整流模块的电压和电流输出端子，当输出需求电压较高时，通过控制切档模块中开关的通断，使得输出电压和输出电流均为各输出整流模块的电压和电流之和；当输出需求电压较低时，通过控制切档模块中开关的通断，使得输出电压和输出电流降低。本发明专利技术的技术方案能够使得大功率充电机装置在高压段具有较大的电流输出能力，在低压段也可以实现大电流输出，不仅可以满足不同电压等级的需求，而且充电功率也得到较大提升。而且充电功率也得到较大提升。而且充电功率也得到较大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于切档控制的大功率充电机装置及其切档控制方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车充电控制
，尤其涉及一种基于切档控制的大功率充电机装置及其切档控制方法。

技术介绍

[0002]在低碳环保、绿色出行的大环境下，越来越多的家庭选择电动汽车作为代步工具，电动汽车充电的便捷性、安全性成为用户首要考虑的问题。
[0003]目前充电机模块还存在如下问题：1、充电机输出功率低，充电速度慢；2、基于LLC电路的充电机，变压器前端开关管能实现零电压开关，变压器后端二极管能实现零电流开关，开关损耗较低，主要是导通损耗，所以效率相对于移相全桥等电路拓扑损耗小，效率高，但是LLC电路拓扑输出电压调节范围比较窄，不能实现较宽范围的电压输出，所以针对不同电压等级的电动汽车，要选择不同型号的充电机，通用性较差。

技术实现思路

[0004]基于现有技术的上述情况，本专利技术的目的在于提供一种基于切档控制的大功率充电机装置及其切档控制方法，通过设置切档模块，使得充电机装置在高压段具有较大的电流输出能力，在低压段也可以实现大电流输出，不仅可以满足不同电压等级的需求，而且充电功率也得到较大提升。
[0005]为达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于切档控制的大功率充电机装置，包括输入整流模块、谐振模块、输出整流模块以及切档模块；
[0006]所述输入整流模块的输入接收三相交流电压；
[0007]所述输入整流模块、谐振模块和输出整流模块依次连接，用于将所接收的三相交流电压转换为充电机输出所需的直流电压；
[0008]所述切档模块连接输出整流模块的输出端，用于根据充电机的输出需求调节该充电机装置的输出电压。
[0009]进一步的，还包括均压电路；
[0010]所述谐振模块包括第一谐振模块和第二谐振模块；
[0011]所述均压电路连接于输入整流模块的输出端，用于将输入整流模块的输出电压进行均压后，分别输出至第一谐振模块和第二谐振模块。
[0012]进一步的，所述输出整流模块包括第一输出整流模块、第二输出整流模块、第三输出整流模块和第四输出整流模块；其中，所述第一输出整流模块至第四输出整流模块分别包括第一输出端口和第二输出端口。
[0013]进一步的，所述第一输出整流模块和第二输出整流模块连接至第一谐振模块的输出；所述第三输出整流模块和第四输出整流模块连接至第二谐振模块的输出。
[0014]进一步的，所述第一输出整流模块的输出与第二输出整流模块的输出串联，第三输出整流模块的输出与第四输出整流模块的输出串联，第一输出整流模块的输出与第三输
出整流模块的输出并联，第二输出整流模块的输出与第四输出整流模块的输出并联。
[0015]进一步的，所述切档模块包括第一开关和第二开关；其中，
[0016]所述第一开关的一端连接第一输出整流模块的第一输出端口和第三输出整流模块的第一输出端口；
[0017]所述第二开关的一端连接第一、第四输出整流模块的第二输出端口和第二、第三输出整流模块的第一输出端口；
[0018]所述第一开关和第二开关的另一端相互连接后连接至直流电压的正输出端；
[0019]所述第二输出整流模块的第二输出端口和第四输出整流模块的第二输出端口连接至直流电压的负输出端。
[0020]进一步的，所述直流电压的正输出端和负输出端之间连接储能电容。
[0021]进一步的，还包括电压泄放模块；所述电压泄放模块包括功率电阻、限流电阻、保护电阻和功率开关管；所述功率开关管的基极用于接收电压泄放控制信号，以对所述储能电容的残留电压进行泄放。
[0022]进一步的，还包括防反灌模块；所述防反灌模块连接于直流电压的正输出端。
[0023]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种如本专利技术第一个方面所述的充电机装置的切档控制方法，包括步骤：
[0024]当V
n
<(V
q
‑
σ)时，断开第一开关，闭合第二开关；
[0025]当V
n
>(V
q
+σ)时，断开第二开关，闭合第一开关；
[0026]其中，V
n
为充电机的输出需求电压，V
q
为切档电压，σ为输出电压浮动。
[0027]综上所述，本专利技术提供了一种基于切档控制的大功率充电机装置及其切档控制方法，通过设置切档模块，该切档模块分别连接四个输出整流模块的电压和电流输出端子，当输出需求电压较高时，通过控制切档模块中开关的通断，使得输出电压和输出电流均为各输出整流模块的电压和电流之和；当输出需求电压较低时，通过控制切档模块中开关的通断，使得输出电压和输出电流降低。本专利技术的技术方案能够使得大功率充电机装置在高压段具有较大的电流输出能力，在低压段也可以实现大电流输出，不仅可以满足不同电压等级的需求，而且充电功率也得到较大提升。
附图说明
[0028]图1是本专利技术基于切档控制的大功率充电机装置电路构成原理图；
[0029]图2是电压滞回比较电路的电路结构示意图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0031]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种基于切档控制的大功率充电机装置，该充电机装置的电路构成原理图如图1所示，包括输入整流模块、谐振模块、输出整流模块、切档模块、电压泄放模块和防反灌模块。
[0032]所述输入整流模块的输入接收三相交流电压，三相交流电压经过PFC全桥整流电路，将交流电压转换为直流电压，为后级LLC提供直流电压，该输入整流模块可以采用PWM控制模式，根据输入交流电压的波动及LLC全桥电路需求输入电压的变化，调节占空比的大小，来保证LLC电路所需要的输入电压。该输入整流模块例如可以为PFC全桥整流电路，包括PFC电感L1、L2、L3，均压电容C1、C2及全桥整流电路。三相输入电压U、V、W分别接PFC升压电感L1、L2、L3，然后经全桥整流电路输出直流电压给均压电容C1、C2充电。
[0033]所述输入整流模块、谐振模块和输出整流模块依次连接，用于将所接收的三相电压转换为充电机输出所需的直流电压。还可以包括均压电路，所述谐振模块包括第一谐振模块和第二谐振模块；所述均压电路连接于输入整流模块的输出端，用于将输入整流模块的输出电压进行均压后，分别输出至第一谐振模块和第二谐振模块。所述均压电路例如包括第一均压电阻R1、第一均压电容C1、第二均压电阻R2和第二均压电容C2，由输入整流模块输出的直流电压DC+、DC
‑
经过第一均压电阻R1、第一均压电容C1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于切档控制的大功率充电机装置，其特征在于，包括输入整流模块、谐振模块、输出整流模块以及切档模块；所述输入整流模块的输入接收三相交流电压；所述输入整流模块、谐振模块和输出整流模块依次连接，用于将所接收的三相交流电压转换为充电机输出所需的直流电压；所述切档模块连接输出整流模块的输出端，用于根据充电机的输出需求调节该充电机装置的输出电压。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括均压电路；所述谐振模块包括第一谐振模块和第二谐振模块；所述均压电路连接于输入整流模块的输出端，用于将输入整流模块的输出电压进行均压后，分别输出至第一谐振模块和第二谐振模块。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输出整流模块包括第一输出整流模块、第二输出整流模块、第三输出整流模块和第四输出整流模块；其中，所述第一输出整流模块至第四输出整流模块分别包括第一输出端口和第二输出端口。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一输出整流模块和第二输出整流模块连接至第一谐振模块的输出；所述第三输出整流模块和第四输出整流模块连接至第二谐振模块的输出。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一输出整流模块的输出与第二输出整流模块的输出串联，第三输出整流模块的输出与第四输出整流模块的输出串联，第一输出整流模块的输出与第三输出整流模块的输出并联，第二输出整流模块的输出与第四输出整流模块的输出并联。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述切档模块包括第一开关和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王聪慧，单栋梁，曹亚，于广生，于越，董钦，张博，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：