基于通用變頻器基準的大功率電動汽車快速充電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及新能源技術領域，特別是供車輛進行充電的充電裝備。
【背景技術】
[0002]電動汽車的快速充電問題的解決是行業(yè)發(fā)展的關鍵問題之一，為滿足快速充電要求，普通乘用車需50KW-100KW快速充電機，電動大巴則需要200KW以上快速充電機。因此快速充電機的一個最為重要的技術是大功率AC/DC轉換技術。
[0003]傳統(tǒng)大功率充電電源主要通過可控硅相控整流或高頻IGBT移相全橋開關電源的方式實現(xiàn)大功率AC/DC變換?？煽毓柘嗫仉娫措m然裝置簡單、可靠性高，但是體積龐大、效率較低、諧波污染嚴重，高頻IGBT開關電源雖然解決了上述工頻電源的缺點，但是功率等級較小，很難以實現(xiàn)大功率化。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的是提供一種通用變頻器基準的大功率電動汽車快速充電電源，以克服以上現(xiàn)有技術存在的問題。
[0005]本實用新型包括通用變頻器單元、高頻變壓器單元、三相高頻整流單元和輸出濾波單元，通用變頻器單元的三相不可控整流橋輸入端連接交流電源，通用變頻器單元的輸出端通過高頻變壓器單元連接在三相高頻整流單元的輸入端，三相高頻整流單元的一個輸出端與二極管的一端串聯(lián)，在二極管的另一端和三相高頻整流單元的另一個輸出端上分別設置充電電池接入端口。
[0006]本實用新型利用成熟的變頻器技術，正弦波逆變器與高頻變壓器相結合，簡單可靠地實現(xiàn)大功率化的快速充電，解決了電動汽車的充電難題。本實用新型運用IGBT功率器件的高頻變頻技術、SPWM調(diào)制技術、數(shù)字通訊技術等，不僅可以簡單實現(xiàn)功率的擴展，減少電網(wǎng)諧波的污染，而且變壓器小型化，縮小整個系統(tǒng)的體積，極大地提高功率密度，可滿足不同的新能源汽車電池的允電需求。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的電路原理圖。
[0008]圖2是本實用新型中高頻變壓器線間電壓波形圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，本實用新型由通用變頻器單元1、三相高頻變壓器單元2、三相高頻整流單元3、輸出濾波單元4、二極管5和電池6組成。
[0010]380V三相交流電源接入通用變頻器單元I的三相不可控整流橋，通過串接電感以提高功率因數(shù)。無源PFC電感的另一端通過銅排接到容性母線單元，直流母線并接輸出端子分別接到三組IGBT的半橋單元，其中性點分別接到三相高頻變壓器單元2的原級。高頻變壓器單元2輸出的正弦波分別連接到三相高頻整流單元3的半橋的中性點，整流后的高頻脈動波形經(jīng)過輸出濾波單元4濾除高頻分量后，通過串接二極管5對待充電的電池6進行充電。
[0011]逆變橋采用SPWM調(diào)制方式，變壓器的初級穿入電流霍爾，以保護通用變頻器單元。采用數(shù)字化控制，具備CAN-USB復合通訊接口，同時適應車載控制和計算機監(jiān)控。
[0012]通用變頻器單元I的無源PFC電感使電流與電壓同相位，降低了電網(wǎng)的諧波，提高了電能的利用率。三相IGBT全橋逆變采用SPWM調(diào)制，控制波形如圖2的方波波形，三相高頻變壓器單元2的初級線電壓的波形如圖2的正弦波波形。三相高頻變壓器單元2用于傳送頻率為IKHz的正弦波，更改變壓器的變比，可以適合各種不同等級電壓的電池。三相高頻的正弦波由三相高頻整流單元3產(chǎn)生高頻脈動波形，輸出濾波單元濾除高頻分量，通過串接二極管對電池充電。
[0013]三相高頻變壓器單元2傳送IKHz的正弦波，與工頻的可控硅整流相比，變壓器的體積小型化。通用變頻單元I的每組逆變橋的輸出設置電流傳感器，用于對IGBT的保護。同時從電池端取樣電流，電壓信號反饋到通用變頻單元I進行數(shù)字化控制。同時由于通用變頻單元I的技術已經(jīng)比較成熟，容易實現(xiàn)大功率的系列化。通過合理的選配通用變頻單元I的功率等級以及高頻變壓器單元2的變壓器的變比，可以滿足對不同的電壓、功率等級新能源電動大巴的需求。
【主權項】
1.基于通用變頻器基準的大功率電動汽車快速充電機，其特征在于包括通用變頻器單元、高頻變壓器單元、三相高頻整流單元和輸出濾波單元，通用變頻器單元的三相不可控整流橋輸入端連接交流電源，通用變頻器單元的輸出端通過高頻變壓器單元連接在三相高頻整流單元的輸入端，三相高頻整流單元的一個輸出端與二極管的一端串聯(lián)，在二極管的另一端和三相高頻整流單元的另一個輸出端上分別設置充電電池接入端口。
【專利摘要】基于通用變頻器基準的大功率電動汽車快速充電機，涉及新能源技術領域，包括通用變頻器單元、高頻變壓器單元、三相高頻整流單元和輸出濾波單元，通用變頻器單元的三相不可控整流橋輸入端連接交流電源，通用變頻器單元的輸出端通過高頻變壓器單元連接在三相高頻整流單元的輸入端，三相高頻整流單元的一個輸出端與二極管的一端串聯(lián)，在二極管的另一端和三相高頻整流單元的另一個輸出端上分別設置充電電池接入端口。本實用新型運用IGBT功率器件的高頻變頻技術、SPWM調(diào)制技術、數(shù)字通訊技術等,不僅可以簡單實現(xiàn)功率的擴展，減少電網(wǎng)諧波的污染，而且變壓器小型化,縮小整個系統(tǒng)的體積,極大地提高功率密度，可滿足不同的新能源汽車電池的允電需求。
【IPC分類】H02J7-10
【公開號】CN204376511
【申請?zhí)枴緾N201520123079
【發(fā)明人】龍佼佼, 管學敏, 倪連慶, 朱金榮
【申請人】揚州市高升機械有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月3日