[实用新型]电动汽车大功率直流充电机/桩的三相PFC整流系统

摘要

本实用新型涉及一种电动汽车大功率直流充电机/桩的三相PFC整流系统，采用三相三桥臂拓扑结构，具有功率因数校正功能，输出电压等级可控且稳态误差小。本系统输出具有电压、电流、温度保护以及带上电保护的IGBT驱动电路，在直流输出侧增加预启动/防反灌模块，有效提高了本系统的安全性和可靠性。该系统具有网侧功率因数高、整机工作效率高、网侧谐波少、响应速度快、启动电流小、安全可靠等特点，不仅可用于电动汽车大功率直流充电机，也可用于其他大功率电源场合。

主权项

一种电动汽车大功率直流充电机/桩的三相PFC整流系统，包括PFC整流升压调节模块(100)、预启动/防反灌模块(110)、交流电压电流A/D采样模块(120)、三相数字锁相环模块(130)、三相/二相变换器模块(140)、带上电保护的IGBT驱动模块(150)、SVPWM运算模块(151)、二相动/二相静逆变换模块(152)、双路乘法器模块(160)、双路加法器模块(170)、双路比例积分运算模块(171)、三路比较器模块(172)和逻辑控制器模块(180)，其特征在于：三相电网电压引脚输出端UA、UB、UC分别与电感LA、LB、LC的输入端ULA+、ULB+、ULC+相连接，电感LA、LB、LC的输出端ULA‑、ULB‑、ULC‑分别通过电流检测单元1、电流检测单元2、电流检测单元3与PFC整流升压调节模块(100)节点L1、L2、L3输入端相连接，整流输出端Ubus+与预启动/防反灌模块(110)输入端Ustart_in相连接，预启动/防反灌模块(110)的输出端Ustart_out与Uout+相连接，Uout+通过电流检测单元4与输出电容C和负载并联电路的一端UC+相连接，PFC整流升压调节模块(100)输出端Ubus‑与UOUT‑相连接,UOUT‑与输出电容C和负载并联电路的一端UC‑相连接；检测电压值eA、eB、eC和检测电流值IA、IB、IC分别与交流电压电流A/D采样模块(120)输入端I‑1、I‑2、I‑3、I‑4、I‑5、I‑6相连接，交流电压电流A/D采样模块(120)的输出采样值eA(k)、eB(k)、eC(k)、IA(k)、IB(k)、IC(k)通过输出端O‑1、O‑2、O‑3、O‑4、O‑5、O‑6与三相/二相变换器模块(140)的输入端I‑7、I‑8、I‑9、I‑10、I‑11、I‑12 相连接，三相/二相变换器模块(140)的2路输出值eα(k)、eβ(k)通过输出端O‑7、O‑8与三相数字锁相环模块(130)的输入端I‑14、I‑15相连接，三相数字锁相环模块(130)的输出相位值θ(k)通过输出端O‑13分别与三相/二相变换器模块(140)的输入端I‑13和二相动/二相静逆变换器模块(152)的输入端I‑16相连接；三相数字锁相环模块(130)的输出值ω(k)通过输出端O‑14与乘法器C(190)一输入端相连，常量电感l与乘法器C(190)另一输入端相连，乘法器C(190)输出ωl与双路乘法器模块(160)的输入端I‑34和I‑35相连接；三相/二相变换器模块(140)的输出值ed(k)、eq(k)通过输出端O‑9、O‑10分别与双路加法器模块(170)的输入端I‑17、I‑18相连接，三相/二相变换器模块(140)的输出值Id(k)通过输出端O‑11与三路比较器模块(172)的输入端I‑20和双路乘法器模块(160)输入端I‑36相连接，三相/二相变换器模块(140)的输出值Iq(k)通过输出端O‑12与三路比较器模块(172)的输入端I‑19和双路乘法器模块(160)输入端I‑33相连接，三路比较器模块(172)的输入值Iqref(k)通过输入端I‑21与无功电流常数相连接，三路比较器模块(172)的输入值Iref(k)通过输入端I‑22与有功电流常数相连接；电流检测4的输出值Iout(k)与三路比较器模块(172)输入端I‑23相连接，三路比较器模块(172)的输入值mode通过输入端I‑24与逻辑控制器(180)输出端O‑32相连接，三路比较器模块(172)的输入值Uref(k)通过输入端I‑25与输出电压常数相连接，电压检测4的输出值Uout(k)分别与三路比较器模块(172)的输入端I‑26相连接，三路比较器模块(172)的输出值Δeid(k)、Δeiq(k)通过输出端O‑15、 O‑16分别与双路比例积分运算模块模块(171)的输入端I‑27、I‑28相连接，双路比例积分运算模块模块(171)的输出值vd(k)、vq(k)通过输出端O‑17和O‑18经过反相器后与双路加法器模块(170)的输入端I‑29、I‑30相连接，双路乘法器模块(160)的输出值ωlIq(k)通过输出端O‑21与双路加法器模块(170)的输入端I‑32相连接，双路乘法器模块(160)的输出值ωlId(k)通过输出端O‑22经过反相器后与双路加法器模块(170)的输入端I‑31相连接，双路加法器模块(170)输出值Uq(k)、Ud(k)通过输出端O‑19、O‑20与二相动/二相静逆变换器模块(152)的输入端I‑37、I‑38相连接，二相动/二相静逆变换器模块(152)输出值Uα(k)、Uβ(k)通过输出端O‑23、O‑24与SVPWM运算模块(151)的输入端I‑39、I‑40相连接，SVPWM运算模块(151)的输出值Sa、Sb、Sc、通过输出端O‑25、O‑26、O‑27、O‑28、O‑29、O‑30分别与6个与逻辑运算器的一端相连接，6个与逻辑运算器的另一端与逻辑控制器的输出端O‑31相连接，6个与逻辑运算器的输出值分别与带上电保护的IGBT驱动模块(151)的输入端I‑41、I‑42、I‑43、I‑44、I‑45、I‑46相连接，带上电保护的IGBT驱动模块产生的6路驱动信号G1、G2、G3、G4、G5、G6分别与IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6的门极相连接，驱动PFC整流升压调节模块(100)的6个IGBT；温度检测输出T与逻辑控制器(180)输入端I‑47相连接，电压检测4的检测值Uout(k)与逻辑控制器(180)输入端I‑48相连接，电流检测4的检测值Iout(k)与逻辑控制器的输入端I‑49相连接，逻辑控制器的(180)输出信号J1通过输出端O‑33与预启动/防反 灌模块的输入端UJ1相连接，逻辑控制器(180)的输出信号J2通过输出端O‑34与散热风扇相连接。