三级变换拓扑结构的充电机制造技术

一种三级变换拓扑结构的充电机，包括PFC功率校正单元、隔离DC

【技术实现步骤摘要】
三级变换拓扑结构的充电机


[0001]本技术涉及充电机，特别涉及一种三级变换拓扑结构的充电机。

技术介绍

[0002]车载充电机是安装在电动汽车上，通过将电网系统的电能转换成车载储能电池所能接受的直流电，并给电池充电的装置。与传统工业级产品不同的是，车载充电机作为汽车级产品，它的要求更高，制作难度更大。由于车载充电机是工作在整车慢充模式下，故其设计的容量一般较小，功率等级一般在3
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7kw之间，一般在夜间的私人车库中使用，可在6
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8小时内将锂电池充满电。
[0003]传统充电机一般采用两级拓扑结构，前级AC
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DC变换器完成一定输入电压波形下的功率因数校正，以及为后级电路提供稳定可靠的直流母线电压。后级DC
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DC变换器的作用是匹配特定的输出电压范围，为车载储能设备提供相应充电电平值，同时起到隔离电网和充电设备以保障日常使用安全。
[0004]虽然两级变换结构已经很好的达到了宽输出范围、纹波小和对电网污染轻的目的，但还没有做到极致，其仍有改善空间。

技术实现思路

[0005]本技术旨在解决上述问题，而提供一种三级变换拓扑结构的充电机。
[0006]为解决上述问题，本技术提供了一种三级变换拓扑结构的充电机，其特征在于，其包括：
[0007]PFC功率校正单元，输入端与交流电源连接；
[0008]隔离DC
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DC变换器，输入端与所述PFC功率校正单元连接，
[0009]非隔离DC
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DC变换器，输入端与所述隔离型DC
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DC变换器连接，其可将主功率电路分为两路而使纹波更小。
[0010]进一步地，所述PFC功率校正单元包括二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，电感L1、L2，开关管Q1、Q2，电容C1,所述二极管D1、D2、D3、D4构成桥式电路，所述二极管D1、D4的负极共同与所述电感L1、L2的共同连接端连接；所述二极管D2、D3的正极共同与所述开关管Q1、Q2的源极连接，所述二极管D1的正极、二极管D2的负极共同与交流电源连接；所述二极管D4的正极、二极管D3的负极共同与交流电源连接；所述开关管Q1的漏极连接于所述电感L1与二极管D5的正极之间；所述开关管Q2的漏极连接于所述电感L2与二极管D6的正极之间；所述电容C1的一端与所述二极管D5、D6的负极连接，另一端与所述开关管Q1、Q2的源极连接。
[0011]进一步地，所述隔离DC
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DC变换器包括开关管Q3、Q4、Q5、Q6，电感L3、L4,电容C2、C3,变压器T1,二极管D7、D8、D9、D10；所述开关管Q3、Q4、Q5、Q6构成桥式电路，所述开关管Q3、Q5的漏极与开关管Q4、Q6的源极分别连接于所述电容C1的两端；所述开关管Q3的源极与所述开关管Q4的漏极连接；所述开关管Q5的源极与所述开关管Q6的漏极连接；所述电感L3的一端连接于所述开关管Q3的源极、开关管Q4的漏极之间，另一端与所述变压器的原边线
圈的第一端连接；所述电容C2的一端连接于所述开关管Q5的源极、开关管Q6的漏极之间，另一端与所述变压器的原边线圈的第二端连接；所述电感L4的一端与所述变压器的原边线圈的第一端连接，另一端与所述变压器的原边线圈的第二端连接；所述二极管D7、D8、D9、D10构成桥式电路，所述二极管D7的正极、二极管D8的负极与所述变压器的副边线圈的第一端连接，所述二极管D9的正极、二极管D10的负极与所述变压器的副边线圈的第二端连接，所述二极管D7、D9的负极共同与所述电容C3的一端连接，所述二极管D8、D10的正极共同与所述电容C3的另一端连接。
[0012]进一步地，所述非隔离DC
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DC变换器包括电感L5、L6,三极管Q7、Q8、Q9、Q10,电容C4，所述电感L5、L6的一端共同与所述电容C3的一端连接，所述三极管Q7、Q8的发射极共同与所述电容C3的另一端连接；所述电感L5的另一端与所述三极管Q9的集电极连接，所述电感L6的另一端与所述三极管Q10的集电极连接，所述三极管Q7的集电极连接于所述电感L5与所述三极管Q9的集电极之间；所述三极管Q8的集电极连接于所述电感L6与所述三极管Q10的集电极之间；所述电容C4的一端与所述三极管Q9、Q10的发射极连接，所述电容C4的另一端与所述三极管Q7、Q8的发射极连接。
[0013]进一步地，所述开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6为NMOS,所述三极管Q7、Q8、Q9、Q10为带阻尼二极管的NPN三极管。
[0014]进一步地，其还包括控制模块，所述开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的栅极与所述控制模块连接，所述三极管Q7、Q8、Q9、Q10的基极与所述控制模块连接。
[0015]本技术的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本技术的三级变换拓扑结构的充电机包括PFC功率校正单元、隔离DC
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DC变换器、非隔离DC
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DC变换器，其中，第一级的PFC功率校正单元可保证充电机的输出功率要求，并减少充电机高次谐波电流对公用电网产生污染，同时为后级变换器提供稳定的中间级直流输入；第二级的隔离DC
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DC变换器可输出宽范围可调、低输出纹波的高品质直流电；第三级的非隔离DC
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DC变换器可对输出电能进一步调节，以进一步降低纹波、提高传输效率而调节输出电能的品质。本技术的三级变换拓扑结构的充电机可提高输出电能的品质，并减少对电网的污染，其具有很强的实用性，宜大力推广。
【附图说明】
[0016]图1是本技术的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下列实施例是对本技术的进一步解释和补充，对本技术不构成任何限制。
[0018]如图1所示，本技术的三级变换拓扑结构的充电机包括PFC功率校正单元10、隔离DC
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DC变换器20、非隔离DC
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DC变换器30，其中，PFC功率校正单元10为第一级，隔离DC
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DC变换器20为第二级，非隔离DC
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DC变换器30为第三级。第一级的PFC功率校正单元10用于保证充电机的输出功率要求，并减少充电机高次谐波电流对公用电网产生污染，同时为后级变换器提供稳定的中间级直流输入。第二级的隔离DC
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DC变换器20用于输出宽范围可调、低输出纹波的高品质直流电。第三级的非隔离DC
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DC变换器30用于对输出电能进一步调节，
以进一步降低纹波、提高传输效率而调节输出电能的品质。
[0019]PFC功率校正单元10：
[0020]所述PFC功率校正单元10包括二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，电感L1、L2，开关管Q1、Q2，电容C1。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三级变换拓扑结构的充电机，其特征在于，其包括：PFC功率校正单元(10)，输入端与交流电源连接；所述PFC功率校正单元(10)包括二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，电感L1、L2，开关管Q1、Q2，电容C1,所述二极管D1、D2、D3、D4构成桥式电路，所述二极管D1、D4的负极共同与所述电感L1、L2的共同连接端连接；所述二极管D2、D3的正极共同与所述开关管Q1、Q2的源极连接，所述二极管D1的正极、二极管D2的负极共同与交流电源连接；所述二极管D4的正极、二极管D3的负极共同与交流电源连接；所述开关管Q1的漏极连接于所述电感L1与二极管D5的正极之间；所述开关管Q2的漏极连接于所述电感L2与二极管D6的正极之间；所述电容C1的一端与所述二极管D5、D6的负极连接，另一端与所述开关管Q1、Q2的源极连接；隔离DC
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DC变换器(20)，输入端与所述PFC功率校正单元(10)连接，非隔离DC
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DC变换器(30)，输入端与所述隔离DC
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DC变换器连接，其可将主功率电路分为两路而使纹波更小。2.如权利要求1所述的三级变换拓扑结构的充电机，其特征在于，所述隔离DC
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DC变换器(20)包括开关管Q3、Q4、Q5、Q6，电感L3、L4,电容C2、C3,变压器T1,二极管D7、D8、D9、D10；所述开关管Q3、Q4、Q5、Q6构成桥式电路，所述开关管Q3、Q5的漏极与开关管Q4、Q6的源极分别连接于所述电容C1的两端；所述开关管Q3的源极与所述开关管Q4的漏极连接；所述开关管Q5的源极与所述开关管Q6的漏极连接；所述电感L3的一端连接于所述开关管Q3的源极、开关管Q4的漏极之间，另一端与所述变压器的原边线圈的第一端连接；所述电容C2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李微，林木松，
申请(专利权)人：深圳市普兰斯通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：