一種模塊化電容器組恒流充電電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種恒流充電領(lǐng)域，尤其是一種模塊化電容器組恒流充電電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電容器組恒流充電電源系統(tǒng)領(lǐng)域，原有電阻分壓式充電電源在允許的峰值充電功率范圍內(nèi)，充電速率低，效率極限為50%，限流電阻發(fā)熱量大。還有一些恒流源，電路開關(guān)工作在硬開關(guān)條件下，開關(guān)損耗很大，電源的效率低。部分恒流源的設(shè)計(jì)，由于變壓器和電感數(shù)目的增多，增大了電源的體積，減小電源的功率密度。所以，選擇一種合適的設(shè)計(jì)方案顯得尤為必要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服上述技術(shù)缺點(diǎn)提供一種模塊化電容器組恒流充電電源系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種模塊化電容器組恒流充電電源系統(tǒng)，包括上位機(jī)、STM32控制器、驅(qū)動(dòng)單元、電壓傳感器、LC串并聯(lián)諧振電路和電容器組，上位機(jī)與STM32控制器連接，STM32控制器與驅(qū)動(dòng)單元連接，驅(qū)動(dòng)單元分別與LC串并聯(lián)諧振電路和電容器組連接，LC串并聯(lián)諧振電路和電容器組連接，電容器組和傳感器連接，傳感器輸出端與STM32控制器連接。
[0005]所述上位機(jī)為具有串口功能的PC機(jī)。
[0006]所述驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)IGBT開關(guān)管高壓開關(guān)的器件和驅(qū)動(dòng)接觸器的器件。
[0007]所述傳感器包括采集電流信號(hào)的傳感器和采集電壓信號(hào)的傳感器。
[0008]所述LC串并聯(lián)諧振電路主要包括第一三相電端子A，第二三相電端子B，第三三相電端子C，第一二極管D1，第二二極管D2，第三二極管D3，第四二極管D4，第五二極管D5，第六二極管D6，第七二極管D7，第八二極管D8，第九二極管D9，第十二極管D10，第^^一二極管D11，第十二二極管D12，第十三二極管D13，第十四二極管D14，第一電感Lr，第二電感Lrl，第三電感Lr2，第四電感Lr3，第一電容Cl，第二電容C2，第三電容C3，第四電容C4，第五電容Cn，第六電容Cf，第七電容Crl，第八電容Cr2，第九電容Cr3，第一 IGBT管Q1，第二IGBT管Q2，第三IGBT管Q3，第四IGBT管Q4，第一開關(guān)SI，第二開關(guān)S2，第三開關(guān)S3，第四開關(guān)S4,第五開關(guān)S5，第六開關(guān)S6，第七開關(guān)S7，第八開關(guān)S8，第九開關(guān)Sn，第一變壓器T ;第一三相電端子A接第五二極管D5的正極和第八二極管D8的負(fù)極，第二三相電端子B接第六二極管D6的正極和第九二極管D9的負(fù)極，第三三相電端子C接第七二極管D7的正極和第十二極管DlO的負(fù)極，第一電感Lr的一端接第五二極管D5、第六二極管D6和第七二極管D7的負(fù)極，第一電感Lr的另一端接第六電容Cf的一端、第一 IGBT管Ql和第三IGBT管Q3的漏極、第一二極管Dl和第三二極管D3的負(fù)極，第六電容Cf的另一端接第八二極管D8、第九二極管D9和第十二極管DlO的正極、第二 IGBT管Q2和第四IGBT管Q4的源極、第二二極管D2和第四二極管D4的正極，第二電感Lrl的一端接第一 IGBT管Ql的源極、第二IGBT管Q2的漏極、第一二極管Dl的正極和第二二極管D2的負(fù)極，第二電感Lrl的另一端接第三電感Lr2的一端和第六開關(guān)S6的一端，第三電感Lr2的另一端接第四電感Lr3的一端和第七開關(guān)S7的一端，第四電感Lr3的另一端接第八開關(guān)S8的一端，第六開關(guān)S6的另一端接第七電容Crl的一端，第七開關(guān)S7的另一端接第八電容Cr2的一端，第八開關(guān)S8的另一端接第九電容Cr3的一端，第一變壓器T的原邊一端連第七電容Crl、第八電容Cr2和第九電容Cr3的另一端，第一變壓器T的原邊另一端接第三IGBT管Q3的源極、第四IGBT管Q4的漏極、第三二極管D3的正極和第四二極管D4的負(fù)極，第一變壓器T的副邊一端接第五開關(guān)S5的一端、第十一二極管Dll的正極和第十三二極管D13的負(fù)極，第一變壓器T的副邊的另一端接第五開關(guān)S5的另一端、第十二二極管D12的正極和第十四二極管D14的負(fù)極，第十一二極管Dll的負(fù)極接第十二二極管D12的負(fù)極和第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2、第三開關(guān)S3、第四開關(guān)S4到第九開關(guān)Sn的一端，第十三二極管D13的正極接第十四二極管D14的正極和第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4到第五電容Cn的一端，第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2、第三開關(guān)S3、第四開關(guān)S4到第九開關(guān)Sn的另一端分別和第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4到第五電容Cn的另一端相連。
[0009]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0010]第一、充電時(shí)間短，能夠在短時(shí)間內(nèi)，分別完成對(duì)具有不同電壓設(shè)定值的電容器組的充電任務(wù)。
[0011]第二、充電電流大小可選擇，電流恒定，抗短路能力強(qiáng)，充電效率高。
[0012]第三、開關(guān)器件工作在全軟開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷都在零電流或零電壓下進(jìn)行，減小了開關(guān)器件的損耗及電磁干擾，提高了開關(guān)電源的頻率及功率水平。
[0013]第四、該系統(tǒng)充電電壓精度小于1%，工作可靠穩(wěn)定，可以滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要。
【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)模塊示意圖；
[0015]附圖2為本實(shí)用新型的LC串并聯(lián)諧振電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做以下詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型包括上位機(jī)、STM32控制器、驅(qū)動(dòng)單元、傳感器、LC串并聯(lián)諧振電路和電容器組，上位機(jī)與STM32控制器連接，STM32控制器與驅(qū)動(dòng)單元連接，驅(qū)動(dòng)單元分別與LC串并聯(lián)諧振電路和電容器組連接，LC串并聯(lián)諧振電路和電容器組連接，電容器組和傳感器連接，傳感器和STM32控制器連接。
[0018]所述上位機(jī)為具有串口功能的PC機(jī)。
[0019]所述驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)IGBT開關(guān)管高壓開關(guān)的器件和驅(qū)動(dòng)接觸器的器件。
[0020]所述傳感器采用采集電流信號(hào)的霍爾電流傳感器BJHCS-LTS和采集電壓信號(hào)的EVS電壓傳感器。
[0021 ] 所述LC串并聯(lián)諧振電路主要包括第一三相電端子A，第二三相電端子B，第三三相電端子C，第一二極管D1，第二二極管D2，第三二極管D3，第四二極管D4，第五二極管D5，第六二極管D6，第七二極管D7，第八二極管D8，第九二極管D9，第十二極管D10，第^^一二極管D11，第十二二極管D12，第十三二極管D13，第十四二極管D14，第一電感Lr，第二電感Lrl，第三電感Lr2，第四電感Lr3，第一電容Cl，第二電容C2，第三電容C3，第四電容C4，第五電容Cn，第六電容Cf，第七電容Crl，第八電容Cr2，第九電容Cr3，第一 IGBT管Q1，第二IGBT管Q2，第三IGBT管Q3，第四IGBT管Q4，第一開關(guān)SI，第二開關(guān)S2，第三開關(guān)S3，第四開關(guān)S4,第五開關(guān)S5，第六開關(guān)S6，第七開關(guān)S7，第八開關(guān)S8，第九開關(guān)Sn，第一變壓器T ;第一三相電端子A接第五二極管D5的正極和第八二極管D8的負(fù)極，第二三相電端子B接第六二極管D6的正極和第九二極管D9的負(fù)極，第三三相電端子C接第七二極管D7的正極和第十二極管DlO的負(fù)極，第一電感Lr的一端接第五二極管D5、第六二極管D6和第七二極管D7的負(fù)極，第一電感Lr的另一端接第六電容Cf的一端、第一 IGBT管Ql和第三IGBT管Q3的漏極、第一