[发明专利]一种基于串联补偿的升降压充电装置

说明书

本申请公开了一种基于串联补偿的升降压充电装置，该升降压充电装置包括：隔离单元、变换器单元以及升降压控制单元；该变换器单元中设置有变压器Tr₁、开关管T₉和开关管T₁₀，其的输入端通过隔离单元连接于输入电源V₁，变压器Tr₁的原边设置于该变换器单元的输出端，变压器Tr₁的副边同名端通过开关管T₉连接于升降压控制单元的一端输入端，变压器Tr₁的副边非同名端通过开关管T₁₀连接于开关管T₉与升降压控制单元一端输入端之间，变压器Tr₁的副边中心抽头连接于升降压控制单元的另一端输入端；升降压控制单元的输出端通过接触器KM3连接于待充电蓄电池组。通过本申请中的技术方案，该升降压充电装置具备升压充电、降压充电的能力，适合高压大功率蓄电池充电场合。

技术领域

本申请涉及电力电子技术的技术领域，具体而言，涉及一种基于串联补偿的升降压充电装置。

背景技术

基于新能源的快速发展，电池越来越多的被使用，高效率、高可靠度的、高功率密度的电池充电技术成为电力电子技术的一个研究热点。在某些特殊应用场合，如舰船电力系统中，系统母线电压等级较高且与蓄电池组电压接近，在对蓄电池组进行充电时，舰船电力系统通常对蓄电池组的充电速度有特别要求，而现有蓄电池充电方案存在明显的缺陷：

一是充电功率全部从蓄电池充电装置流过，导致蓄电池充电装置需要承受高电压、大电流，且由于蓄电池充电装置的开关频率无法提升，造成蓄电池充电装置体积庞大，功率密度以及充电效率偏低；

二是现有的充电方案只能升压充电，即充电前需要调整母线电压到低于蓄电池组初始电压才能开始充电，操作繁琐，且对系统整体运行造成了约束。

发明内容

本申请的目的在于：解决现有充电装置不适用于高压大功率充电的至少一个技术问题，特别是在充电装置的输入电压和蓄电池组电压接近时，通过正向串补和负向串补，实现了升、降压充电的功能，无论蓄电池电压高于还是低于充电装置输入电压，均可对蓄电池进行充电。

本申请的技术方案是：提供了一种基于串联补偿的升降压充电装置，该升降压充电装置适用于对蓄电池进行高压大功率充电，该升降压充电装置包括：半桥三电平DC/DC变换器单元以及升降压控制单元；半桥三电平DC/DC变换器单元中设置有变压器Tr₁、开关管T₉以及开关管T₁₀，半桥三电平DC/DC变换器单元的输入端连接于输入电源V₁，变压器Tr₁的原边设置于半桥三电平DC/DC变换器单元的输出端，变压器Tr₁的副边同名端通过开关管T₉连接于升降压控制单元的一端输入端，变压器Tr₁的副边非同名端通过开关管T₁₀连接于开关管T₉与升降压控制单元一端输入端之间，变压器Tr₁的副边中心抽头连接于升降压控制单元的另一端输入端；升降压控制单元的输出端连接于待充电蓄电池组。