[发明专利]一种双变压器并联的大功率充电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种双变压器并联的大功率充电机。

背景技术

随着工业化进程的不断加深，我国对石油的消费总量也在逐年增加，其中一半以上是在交通运输方面，温室气体的排放已经引起全世界的高度关注，在去年以及今年上半年我国的大多数城市不同程度的遭遇雾霾天气，因此能源和环境问题是汽车工业面临的共同挑战，发展电动汽车也被列为我国“十二五”汽车工业发展的战略方向。

为了解决能源与环境问题，今年北京重点公交线路上电动车将增加700辆，10个郊区县和城区部分、新增出租车全部采用电动汽车，到2017年，电动汽车将不少于4500辆，长安街沿线、三环路环线等重点线路全部采用电动公交车，因此北京市决定今年研究制定在机场、火车站及高速服务区等场所，完成1000个快速充电桩建设，在五环没初步建成5公里半径快速充电网络。其中充电机是电动汽车从电网获取能量的工具。

车载充电机由于受汽车空间结构和搭载重量的限制，所以设计容量较小，充电电流较小，充电时间长。为了适应快速充电的要求，特别是为大型公交车充电，需要充电机的功率越大、体积也越大。

目前市场上出现多种充电机产品，性能参数参差不齐，大多为单台输出模式，由于直流侧大多利用三相整流，所以电压大多是500V，选用耐压值较高的IGBT作为主开关管，如果输出功率较大，势必造成IGBT以及变压器的前级承受更高的电流，开关频率不高，变压器体积大，单台功率小，且充电系统不适合多模块并联使用。不能满足大功率快速充电的要求。

发明内容

基于以上不足之处，本发明提供一种双变压器并联的大功率充电机，可适用于对大型公交车、船舶、航空、铁路、电动汽车、以及搬运行业的各种铅酸电池，锂电池充电。

本发明的所采用的技术如下：一种双变压器并联的大功率充电机，包括四个充电机模块(1)和充电机总控制极，每个充电机模块(1)包括防雷、防电磁干扰单元(2)、三相不控整流单元(3)、平波电抗器单元(4)、全桥逆变电路(5)、两个高频变压整流滤波电路，输出电容器(12)、电流防倒灌电路(13)、充电枪(14)、驱动电路(15)、输入过压/欠压保护单元(16)、Cortex处理器(17)、电流电压采样电路(18)、输出过压/过流/短路保护单元(19)、运行指示灯(20)和CAN通信电路(21)，输入交流AC380V电源通过接触器与防雷、防电磁干扰单元(2)连接，防雷、防电磁干扰单元(2)、三相不控整流单元(3)、平波电抗器单元(4)、全桥逆变电路(5)依次连接，驱动电路(15)与桥逆变电路(5)连接；全桥逆变电路(5)并联连接的两个高频变压整流滤波电路，每个高频变压整流滤波电路包括高频变压器单元(6)、二次整流电路(7)、滤波电感(8)，高频变压器单元(6)、二次整流电路(7)、滤波电感(8)依次连接，两个高频变压整流滤波电路与输出电容器(12)连接，输出电容器(12)与电流防倒灌电路(13)连接，电流防倒灌电路(13)连接与充电枪(14)连接，充电枪(14)输出直流DC750V电源；输出电容器(12)还与电流电压采样电路(18)连接，Cortex处理器(17)分别与驱动电路(15)、输入过压/欠压保护单元(16)、电流电压采样电路(18)和输出过压/过流/短路保护单元(19)、运行指示灯(20)、CAN通信电路(21)连接，充电机总控制板采用CortexM3处理器和电源单元，电源单元为充电机总控制板供电，CortexM3处理器与每个充电机模块通过CAN通信电路(21)连接；每个充电机模块(1)的Cortex处理器(17)通过电流电压采样电路(18)检测输出电容器(12)两端的电压以及输出的电流，将检测到的值与给定的电压和电流信号进行比较，从而产生用于移相的PWM信号，输入驱动电路(15)产生开关管驱动信号，驱动电路(15)连接全桥逆变电路(5)，从而实现充电机对电压和电流的闭环控制，从而组成闭环回路，同时控制输出过压/过流/短路保护单元(19)对接触器产生开关动作；充电机总控制板对四个充电机模块采取均流控制策略，单个充电机模块发生故障，自动退出；充电机总控制板的人际交互界面采用MCGS组态软件构成，充电电流电压能够设置，上位机与充电机总控制板采用采用485通信，通过CAN总线连接四个充电机模块并对其实现均流控制，四个充电机模块输出合并为充电机总输出。

本发明还具有如下技术特征：所述的驱动电路(15)包括开关电源单元、驱动芯片HCPL-316J和推挽输出电路，开关电源部分连接驱动芯片，驱动芯片对输入的PWM信号进行动作，输出至推挽输出电路。