一种分布式模块化的共直流母线光储充模块及充电堆制造技术

本发明专利技术提供了一种分布式模块化的共直流母线光储充模块及充电堆，该模块的硬件拓扑结构由全桥LLC谐振变换电路、双向AC/DC转换电路，通过将全桥LLC谐振变换电路、双向AC/DC转换电路以及升降压Buck

【技术实现步骤摘要】
一种分布式模块化的共直流母线光储充模块及充电堆


[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，更具体地说，涉及一种分布式模块化的共直流母线光储充模块及充电堆。

技术介绍

[0002]目前市场上大部分储充模块都是交流侧作为连接公共点，储能PCS与充电模块连接，该方案属于凑型方案，方案成熟,光储系统和充电系统是独立系统直接拼凑即可，但整体体积较大，效率偏低，成本相对较高，适用于几MW的大场站；另外一种是直流母线作为公共点，电池直挂的方式，该方式比上述交流并网优，体积较小，适用于MW级别以下的场站，但该模式电池直连母线，母线电压必须根据电池电压选配，采用该方式，会存在母线道路导致交流侧互相影响问题，导致整个系统无法正常使用。同时通过电网充电过程，需要经过AC/DC、非隔离DC/DC、隔离DC/DC三级拓扑，会影响到充电的效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述技术方案存在的不足，提供一种减少通过电网充电的拓扑，能够有效提高充电效率的分布式模块化的共直流母线光储充模块及充电堆。
[0004]一方面，本专利技术提供一种分布式模块化的共直流母线光储充模块，该共直流母线光储充模块的硬件拓扑结构由全桥LLC谐振变换电路、双向AC/DC转换电路以及升降压Buck
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Boost变换电路三部分组成，所述全桥LLC谐振变换电路、双向AC/DC转换电路以及升降压Buck
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Boost变换电路三者通过共直流母线方式连接，所述升降压Buck
‑<br/>Boost变换电路的输入端接储能/光伏输入，所述升降压Buck
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Boost变换电路的输出端连接公共直流母线，所述双向AC/DC转换电路的输入端接电网输入，其输出端接所述公共直流母线，所述全桥LLC谐振变换电路的输入端并联于所述公共直流母线上，所述全桥LLC谐振变换电路的输出端接电动汽车充电接口。
[0005]本专利技术所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块中；所述公共直流母线与储能/光伏输入之间由升降压Buck
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Boost变换电路实现能量双向流动。
[0006]本专利技术所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块中；所述双向AC/DC转换电路为三相六开关PFC的拓扑结构，所述双向AC/DC转换电路的每一相包含一个上桥臂和一个下桥臂，所述双向AC/DC转换电路的输出端并联有稳压滤波电路，各相所述上桥臂与所述稳压滤波电路的一端连接形成公共直流母线的正极，各相所述下桥臂与所述稳压滤波电路的一端连接形成公共直流母线的负极。
[0007]本专利技术所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块中；所述升降压Buck
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Boost变换电路共有两路，两路结构一致，每一路包括输入共模电感、BUCK
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BOOST电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、输入稳压滤波电路及输出稳压滤波电路，所述输入共模电感的第一端与第二端接所述光伏或储能输入，第三端接所述第一开关管的漏极，
第四端接所述公共直流母线的负极，所述输入稳压滤波电路的一端接所述第一开关管的漏极，另一端接所述公共直流母线的负极，所述第二开关管的漏极与所述第一开关管的源极连接，所述第二开关管的源极接所述公共直流母线的负极，所述BUCK
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BOOST电感的一端接所述第一开关管与第二开关管的公共端，另一端接所述第三开关管与第四开关管的公共端，所述第三开关管的漏极接所述公共直流母线的正极，所述输出稳压滤波电路的一端连接所述第三开关管的漏极与公共直流母线的正极的公共端，另一端连接所述第四开关管的源极接于公共直流母线的负极的公共端，所述第四开关管的漏极与所述第三开关管的源极连接，所述第四开关管的源极接所述公共直流母线的负极。
[0008]本专利技术所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块中；所述全桥LLC谐振变换电路包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、谐振电容、谐振电感、主变压器、LLC电路输入稳压滤波电路、LLC电路输出稳压滤波电路、第一输出整流二极管、第二输出整流二极管、第三输出整流二极管、第四输出整流二极管及输出防反二极管，所述第五开关管的漏极连接所述公共直流母线的正极，源极连接所述第六开关管的漏极，所述第六开关管的源极连接所述公共直流母线的负极，所述第七开关管的漏极连接所述公共直流母线的正极，源极连接所述第八开关管的漏极，所述第八开关管的源极连接所述公共直流母线负极，所述LLC输入稳压滤波电路的一端连接所述公共直流母线的正极，另一端连连接所述公共直流母线的负极，所述谐振电感的第一端连接所述第五开关管与第六开关管的公共端，第二端连接主变压器的第一端；所述主变压器的第二端与所述谐振电容的第一端相连，所述谐振电容的第二端连接所述第七开关管与第八开关管的公共端，所述主变电压的第三端连接所述第一输出整流二极管与第二输出整流二极管的公共端，所述主变电压的第四端连接所述第三输出整流二极管与第四输出整流二极管的公共端，所述第一输出整流二极管的阳极与第二输出二极管的阴极相连接，所述第一输出整流二极管的阴极与所述输出共膜电感的第一端相连，所述第二输出整流二极管的阴极与所述输出共膜电感的第二端相连接，所述第三输出整流二极管的阳极与所述第四输出二极管的阴极相连接，所述第三输出整流二极管的阴极与所述输出共膜电感的第一端相连接，所述第四输出整流二极管的阴极与所述输出共膜电感的第二端相连接，所述LLC输出稳压滤波电路的一端连接所述输出共膜电感的第一端，另一端连接所述输出共膜电感的第二端，所述输出共模电感的第三端与所述输出防反二极管的阳极相连接，所述输出共模电感的第四端连接所述电动汽车充电接口的负极，所述输出防反二极管的阴极与所述电动汽车充电接口的正极相连接。
[0009]本专利技术所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块中；所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管与第八开关管为MOS管或IGBT或SICMOS或氮化镓MOS中的一种。
[0010]本专利技术所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块中；所述双向AC/DC转换电路、升降压Buck
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Boost变换电路采用共享母线电压环控制方式或电压外环控制方式和电流内环控制方式。
[0011]本专利技术所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块中；所述电动汽车充电接口采用对输出电压外环电流内环控制方式。
[0012]本专利技术所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块中；当光储充模块处于空闲状态时对储能输入进行充电，所述电网输入采用电压外环与电流内环控制方式，所述储能
输入采用直通控制方式，以实现提升储能输入端的充电效率；同时，当光伏输入处于无源状态或无光源时，通过将光伏输入支路并到储能输入的支路，进一步扩大储能输入的充放电功率，以提升功率复用率实现储能输入的快速充满。
[0013]另一方面，提供一种充电堆，由N个如上所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块和充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式模块化的共直流母线光储充模块，其特征在于，该共直流母线光储充模块的硬件拓扑结构由全桥LLC谐振变换电路、双向AC/DC转换电路以及升降压Buck
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Boost变换电路三部分组成，所述全桥LLC谐振变换电路、双向AC/DC转换电路以及升降压Buck
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Boost变换电路三者通过共直流母线方式连接，所述升降压Buck
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Boost变换电路的输入端接储能/光伏输入，所述升降压Buck
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Boost变换电路的输出端连接公共直流母线，所述双向AC/DC转换电路的输入端接电网输入，其输出端接所述公共直流母线，所述全桥LLC谐振变换电路的输入端并联于所述公共直流母线上，所述全桥LLC谐振变换电路的输出端接电动汽车充电接口。2.根据权利要求1所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块，其特征在于，所述公共直流母线与储能/光伏输入之间由升降压Buck
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Boost变换电路实现能量双向流动。3.根据权利要求2所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块，其特征在于，所述双向AC/DC转换电路为三相六开关PFC的拓扑结构，所述双向AC/DC转换电路的输出端并联有稳压滤波电路，所述双向AC/DC转换电路的每一相包含一个上桥臂和一个下桥臂，各相所述上桥臂与所述稳压滤波电路的一端连接形成公共直流母线的正极，各相所述下桥臂与所述稳压滤波电路的一端连接形成公共直流母线的负极。4.根据权利要求3所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块，其特征在于，所述升降压Buck
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Boost变换电路共有两路，两路结构一致，每一路包括输入共模电感、BUCK
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BOOST电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、输入稳压滤波电路及输出稳压滤波电路，所述输入共模电感的第一端与第二端接所述光伏或储能输入，第三端接所述第一开关管的漏极，第四端接所述公共直流母线的负极，所述输入稳压滤波电路的一端接所述第一开关管的漏极，另一端接所述公共直流母线的负极，所述第二开关管的漏极与所述第一开关管的源极连接，所述第二开关管的源极接所述公共直流母线的负极，所述BUCK
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BOOST电感的一端接所述第一开关管与第二开关管的公共端，另一端接所述第三开关管与第四开关管的公共端，所述第三开关管的漏极接所述公共直流母线的正极，所述输出稳压滤波电路的一端连接所述第三开关管的漏极与公共直流母线的正极的公共端，另一端连接所述第四开关管的源极接于公共直流母线的负极的公共端，所述第四开关管的漏极与所述第三开关管的源极连接，所述第四开关管的源极接所述公共直流母线的负极。5.根据权利要求4所述的分布式模块化的共直流母线光储充模块，其特征在于，所述全桥LLC谐振变换电路包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、谐振电容、谐振电感、主变压器、LLC电路输入稳压滤波电路、LLC电路输出稳压滤波电路、...

【专利技术属性】
技术研发人员：方兴，郭科成，郭明，郑耀煌，冼成瑜，
申请(专利权)人：深圳市盛弘电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：