[发明专利]电池充电机

说明书

本发明公开了一种电池充电机，包括控制模块及n个充电模块，n为正整数，每一个充电模块分别包括控制开关及不控整流电路；控制模块分别与若干个控制开关电连接，控制开关的输出端与不控整流电路的输入端电连接，每一个控制开关的输入端接入交流电，每一个不控整流电路的输出端接入电池；控制模块将控制指令发送至控制开关，控制开关接收控制指令，并且根据控制指令闭合或断开与不控整流电路的电连接。本发明提供的电池充电机在完成充电任务的同时降低了谐波畸变率，提高了交流侧的功率因数，所采用的半导体器件的数量少，从而大大提高了充电效率，同时降低了制造成本。

技术领域

本发明涉及一种电池充电机，特别涉及一种用于充电电动汽车的级联式电池充电机。

背景技术

随着全球石油等化石能源短缺问题日益严重，空气污染与温室效应不断加剧，能源与环境问题越来越受到重视，世界各国的研究人员正在积极探索节能减排的方案。电动汽车作为解决普通燃油汽车带来的能源短缺、资源枯竭、环境污染等方面的问题的最佳途径之一，受到各国政府的重视与支持，电动汽车的发展和推广是不可避免的趋势。我国在电动汽车的发展上提供了很多政策和资金的支持，国家电网下属各电力公司正在积极推进电动汽车充电站和充电桩的建设。电动汽车充电是通过充电机实现的，充电机是将电网电能经过一系列变换后变成符合电动汽车电池充电要求的装置。现有技术主要围绕如何优化充电机变换器拓扑结构进行研究，目的在于提高电网电能质量，实现电能双向流动，增大电池充电功率和效率。

目前，现有的充电机拓扑一般是由AC(交流电)/DC(直流电)整流电路和DC/DC变换器两部分组成。为了提高电网侧的电能质量，一般采用三相电压源整流器实现双向有源PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)整流功能，直流侧采用双向DC/DC拓扑结构实现Buck(降压式变换电路)/Boost(升压斩波电路)功能，也就是说每个充电回路需要AC/DC和DC/DC两级变换，因此采用的半导体器件多，开关频率高，系统损耗大，充电效率低，制造成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中用于充电电动汽车的充电机的充电效率低，制造成本高的缺陷，提供一种电池充电机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池充电机，其特点在于，所述电池充电机包括控制模块及n个充电模块，n为正整数，每一个充电模块分别包括控制开关及不控整流电路；

所述控制模块分别与若干个控制开关电连接，所述控制开关的输出端与所述不控整流电路的输入端电连接，每一个控制开关的输入端用于接入交流电，每一个不控整流电路的输出端用于接入电池；

所述控制模块用于将控制指令发送至所述控制开关，所述控制开关用于接收所述控制指令，并且根据所述控制指令闭合或断开与所述不控整流电路的电连接。

较佳地，所述不控整流电路为单相桥式整流电路，所述不控整流电路包括4个二极管。

较佳地，所述控制开关为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)。

较佳地，当n个充电模块中均接入电池时，所述控制模块用于将接入的交流电的完整半周波时间t平分为2n个t/2n；

所述控制模块还用于对n个控制开关分别设定编号1～编号n；

所述控制模块还用于开始充电的同时闭合编号1的控制开关，并且依次根据t/2n的时间间隔来闭合相邻增加编号的控制开关，直至闭合编号n的控制开关；

所述控制模块还用于经过(n+1)t/2n时间后断开编号n的控制开关，并且依次根据t/2n的时间间隔来闭合相邻减小编号的控制开关，直至断开编号1的控制开关。