[实用新型]一种并联式大功率电动汽车直流充电电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高频MOSFET逆变技术和STM32数字化控制技术的领域，尤其是指一种基于STM32的并联式大功率电动汽车直流充电电源系统。 

背景技术

以动力蓄电池为能源的电动汽车被认为是21世纪的绿色工程，它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。目前，电动汽车核心部件中的蓄电池、充电器的发展还不能满足人们越来越高节奏生活的要求，有的一些理论和技术问题还有待攻关。 

目前，我国的电动汽车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。自铅酸蓄电池问世以来，由于各技术条件的限制，市场上多数采用的充电方法均未能遵从电池内部的物理化学规律，使整个充电过程存在着严重的过充电和析气现象，充电效率低。电动汽车用动力蓄电池与一般蓄电池还有所不同，它以较长时间中等电流持续放电为主，间或以大电流放电，用于启动、加速或爬坡。一般来说，电动汽车用蓄电池多工作在深度充放电工作状态。因此，对电动汽车用动力蓄电池的快速充电提出了不同于常规电池的要求，它必须具有充电时间短、对蓄电池使用寿命影响小的特点。目前，电动汽车充电电源主要通过PWM开关控制技术实现电流电压控制，电动汽车的材料、结构和驱动及控制等技术已经取得了很大的发展，但是电池能量存储技术、快速充电技术制约着电动汽车发展和普及，因此，研发高性能电池和适用于电动汽车专用充电电源系统，解决车载电池快速、安全充电势在必行。随着STM32控制技术的日益完善，运用STM32数字化控制技术对电动汽车充电电源进行数字化控 制研究，开发出电动汽车专用充电设备，对电动汽车的发展和普及具有十分重要的理论意义和现实价值。我国在“十五”规划中已经把对电动汽车的研究列为国家高科技攻关项目和国家“863”科技攻关项目。经过几十年的研究，电动汽车制造技术己经趋于成熟，但在提高动力电池性能和突破充电技术瓶颈之前，实现电动汽车的普及还需要相当长的一段时间。尽管充电机系统控制技术取得了一定的成就，但距离满足电动汽车市场化的充电要求还有很长的一段路要走。 

当前，电动汽车充电电源因受到半导体功率器件容量的限制和高频变压器磁性材料的制约，输出功率不大，单个逆变单元模块输出功率往往不能满足大功率充电的要求，国内外电动汽车充电电源一般以单个逆变单元模块输出为主，虽然在技术上比较成熟，但是还普遍存在输出功率小、充电速率慢、充电效率低等缺点。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于STM32的并联式大功率电动汽车直流充电电源系统，该系统以ARM处理器STM32为核心，将数字化控制技术应用到全桥逆变模块并联系统中，使系统实现稳定可靠的大功率输出，高效节能，充电速度快，适合电动汽车的大功率充电。 

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种基于STM32的并联式大功率电动汽车直流充电电源系统，包括两套相互并联的主电路，及用于调节该两套主电路的输出电流电压和提供参数显示的基于STM32的控制电路；其中，所述并联的两套主电路结构相同，均主要由依次连接的输入整流滤波模块、高频逆变模块、功率变压模块和输出整流滤波模块组成，所述输入整流滤波模块与三相交流输入电网相连接，所述输出整流滤波模块与电池负载相连接；所述基于STM32的控制电路主要由电压电流检测模块、故障保护模块、STM32数字化控制模块、人机界面模块和高频驱动模块组成，所述电压电流检测模块 有两个，且一个电压电流检测模块对应一套主电路，每个电压电流检测模块的输入端与相应的电池负载相连接，其输出端与STM32数字化控制模块相连接，所述故障保护模块有两个，且一个故障保护模块对应一套主电路，每个故障保护模块的输入端与相应的三相交流输入电网相连接，其输出端与STM32数字化控制模块相连接，所述人机界面模块与STM32数字化控制模块相连接，所述高频驱动模块有两个，且一个高频驱动模块对应一套主电路，该两个高频驱动模块的输入端分别与STM32数字化控制模块相连接，其输出端分别与各自相应的主电路的高频逆变模块相连接。