專利名稱：一種高壓直流充電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電源領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓直流充電機。
背景技術(shù)：
電動公共汽車、電動大巴車和電動客車等是目前比較節(jié)能環(huán)保的綠色出行交通工具，這些電動交通工具與油動力交通工具的不同之處在于，它們都配套有動力蓄電池。電動工具配套的動力蓄電池可以在始發(fā)點和終點進行充電。隨著運營里程的加長，電動交通工具也可能需要在中途進行充電，充電站便是提供這一功能的地方。充電站的主要設(shè)備是充電機，充電機是對動力蓄電池充電時用到的有特定功能的電力轉(zhuǎn)換裝置。充電機的充電模式有直流充電模式和交流充電模式之分，其中，直流充電模式是以充電機輸出的可控直流電源直接對動力蓄電池總成進行充電的模式，與之對應(yīng)的直流充電機是采用直流充電模式為電動交通工具動力蓄電池進行充電的充電機?，F(xiàn)有技術(shù)提供的對電動交通工具動力蓄電池進行充電的一種方法是由電網(wǎng)的交流電通過工頻變壓器升壓整流后得到高壓直流，通過變換后為動力蓄電池充電。現(xiàn)有技術(shù)提供的這種電動交通工具動力蓄電池充電方法的最大缺陷是，高壓直流變換后的輸出容量小、輸出電流小以及系統(tǒng)可靠性差等。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型實施例提供一種高壓直流充電機，以輸出容量高、電流大的直流電為動力蓄電池充電。本實用新型實施例提供一種高壓直流充電機，所述高壓直流充電機包括高壓脈沖輸出模塊，用于將三相交流電變換成高壓脈沖輸出；交流-交流變換模塊，與所述高壓脈沖輸出模塊的輸出端相連，用于將所述高壓脈沖輸出模塊輸出的高壓脈沖進行升壓后輸出高壓交流電；交流-直流變換模塊，與所述交流-交流變換模塊的輸出端相連，用于將所述交流-交流變換模塊輸出的高壓交流電變換為高壓直流電輸出；第一主控模塊，分別與所述交流-直流變換模塊和所述高壓脈沖輸出模塊連接， 用于接收來自所述交流-直流變換模塊的電壓和電流采樣反饋信號后對所述高壓脈沖輸出模塊進行控制。從上述本實用新型實施例提供的高壓直流充電機可知，由于交流-交流變換模塊能夠?qū)⒏邏好}沖輸出模塊輸出的高壓脈沖進行升壓后輸出高壓交流電，交流-直流變換模塊再將交流-交流變換模塊輸出的高壓交流電變換為高壓直流電輸出。因此，與現(xiàn)有技術(shù)將電網(wǎng)的交流電通過工頻變壓器升壓整流后得到高壓直流，通過變換后為動力蓄電池充電的方法相比，本實用新型實施例提供的高壓直流充電機可以輸出容量高、電流大或電壓高的直流電，滿足了電動公共汽車、電動大巴和電動客車等電動交通工具動力蓄電池的充電要求。
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對現(xiàn)有技術(shù)或?qū)嵤├枋鲋兴枰褂玫母綀D作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，還可以如這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的高壓直流充電機結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型另一實施例提供的高壓直流充電機結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1示例的交流-交流變換模塊的電路拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1示例的交流-直流變換模塊的電路拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖1示例的交流-直流變換模塊的電路另一拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖3示例的交流-交流變換模塊與圖5示例的交流-直流變換模塊的電路連接拓撲示意圖；圖7是圖2示例的整流模塊的電路拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖2示例的直流-交流變換模塊的電路拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實用新型另一實施例提供的高壓直流充電機結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是圖1示例的第一主控模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參閱附圖1，是本實用新型實施例提供的高壓直流充電機結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明，僅僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。附圖1示例的高壓直流充電機主要包括高壓脈沖輸出模塊101、交流-交流變換模塊102、交流-直流變換模塊103和第一主控模塊104。高壓脈沖輸出模塊101接收三相交流電的輸入，將三相交流電變換成高壓脈沖后輸出。交流-交流變換模塊102與高壓脈沖輸出模塊101的輸出端相連，將所述高壓脈沖輸出模塊101輸出的高壓脈沖進行升壓后輸出高壓交流電。在本實用新型實施例中，不是將高壓脈沖輸出模塊101輸出的高壓交流電直接為電動交通工具的動力蓄電池充電，而是采用交流-直流變換模塊103將高壓脈沖輸出模塊 101輸出的高壓交流電變換成高壓直流電，交流-直流變換模塊103輸出的高壓直流電為電動交通工具的動力蓄電池充電。第一主控模塊104分別與交流-直流變換模塊103和高壓脈沖輸出模塊101連接。 可以采用傳感器件對交流-直流變換模塊103輸出的高壓直流電信號，例如，電壓或電流采樣。電壓或電流采樣反饋至第一主控模塊104。第一主控模塊104接收來自交流-直流變換模塊103的電壓和電流采樣反饋信號后對高壓脈沖輸出模塊101進行控制，例如，設(shè)置充電參數(shù)、監(jiān)控充電狀態(tài)和電池管理系統(tǒng)等等。在本實用新型另一個實施例中，高壓脈沖輸出模塊101進一步包括整流模塊201和直流-交流變換模塊202，如附圖2所示。整流模塊201用于將三相交流電變換成直流電后輸出至直流-交流變換模塊202，直流-交流變換模塊202與第一主控模塊104相連， 主要用于在第一主控模塊104的控制下，通過零電壓開通零電流關(guān)斷(Zero Voltage Zero Current Switch, ZVZCS)移相，將整流模塊201輸出的直流電變換成不同占空比的正負高壓脈沖后輸出。從上述本實用新型實施例提供的高壓直流充電機可知，由于交流-交流變換模塊能夠?qū)⒏邏好}沖輸出模塊輸出的高壓脈沖進行升壓后輸出高壓交流電，交流-直流變換模塊再將交流-交流變換模塊輸出的高壓交流電變換為高壓直流電輸出。因此，與現(xiàn)有技術(shù)將電網(wǎng)的交流電通過工頻變壓器升壓整流后得到高壓直流，通過變換后為動力蓄電池充電的方法相比，本實用新型實施例提供的高壓直流充電機可以輸出容量高、電流大或電壓高的直流電，滿足了電動公共汽車、電動大巴和電動客車等電動交通工具動力蓄電池的充電要求。請參閱附圖3，是附圖1示例的交流-交流變換模塊102的電路拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。 為了便于說明，僅僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。附圖1示例的交流-交流變換模塊102包括兩個隔直電容和一個高頻變壓器T，兩個隔直電容分別為隔直電容ClO和隔直電容C11。隔直電容ClO和隔直電容Cll并聯(lián)在一起，并聯(lián)的隔直電容ClO和隔直電容Cll 一端與圖2示例的直流-交流變換模塊202相連，另一端與高頻變壓器T的正邊繞組的一端相連。高頻變壓器T具有兩個副邊繞組，分別為第一副邊繞組和第二副邊繞組，交流-交流變換模塊102變換所得的高壓交流電從第一副邊繞組和第二副邊繞組輸出。請參閱附圖4，是附圖1示例的交流-直流變換模塊103的電路拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。 為了便于說明，僅僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。交流-直流變換模塊103包括高頻整流電路401、鉗位電路402和輔助電路403等，其中，高頻整流電路401的輸入端與附圖3示例的高頻變壓器T的兩個副邊繞組相連，用于將高頻變壓器T輸出的高壓交流電整流后輸出，鉗位電路402的輸入端與高頻整流電路401的輸出端相連，主要用于對高頻變壓器T輸出的整流信號進行鉗位。交流-直流變換模塊103更為具體的電路結(jié)構(gòu)參閱附圖 5，詳細說明如下附圖4示例的高頻整流電路401包括快速恢復二極管D1、快速恢復二極管D2、快速恢復二極管D3、快速恢復二極管D4、快速恢復二極管D5、快速恢復二極管D6、快速恢復二極管D7和快速恢復二極管D8，鉗位電路402包括快速恢復二極管D9、快速恢復二極管D10、 諧振電容Cl和諧振電容C2，輔助電路403包括快速恢復二極管D11、快速恢復二極管D12、 高頻電抗器Li、高頻電抗器L2、輸出濾波電容板E1、輸出濾波電容板E2、霍爾電流傳感器 SI1、直流快速熔斷電阻F1、電阻R4、開關(guān)KMl和開關(guān)KM2等等。在高頻整流電路401中，快速恢復二極管Dl的正極與快速恢復二極管D2的負極相連后構(gòu)成第一串聯(lián)二極管組，快速恢復二極管D3的正極與快速恢復二極管D4的負極相連后構(gòu)成第二串聯(lián)二極管組，其中，快速恢復二極管Dl的負極與快速恢復二極管D3的負極連接構(gòu)成結(jié)點Ni、快速恢復二極管D2的正極與快速恢復二極管D4的正極連接構(gòu)成結(jié)點 N2，S卩，第一串聯(lián)二極管組和第一串聯(lián)二極管組并聯(lián)；快速恢復二極管D5的正極與快速恢復二極管D6的負極相連后構(gòu)成第三串聯(lián)二極管組，快速恢復二極管D7的正極與快速恢復二極管D8的負極相連后構(gòu)成第四串聯(lián)二極管組，其中，快速恢復二極管D5的負極與快速恢復二極管D7的負極連接構(gòu)成結(jié)點N3、快速恢復二極管D6的正極與快速恢復二極管D8的正極連接構(gòu)成結(jié)點N4，S卩，第三串聯(lián)二極管組和第四串聯(lián)二極管組并聯(lián)。[0034]在鉗位電路402中，快速恢復二極管D9的正極與諧振電容Cl的一端相連后，與第一串聯(lián)二極管組或第二串聯(lián)二極管組并聯(lián)，即，快速恢復二極管D9的負極連接到結(jié)點Ni、 諧振電容Cl的另一端連接到結(jié)點N2，快速恢復二極管DlO的負極與諧振電容C2的一端相連后，與第三串聯(lián)二極管組或第四串聯(lián)二極管組并聯(lián)，即，快速恢復二極管DlO的正極連接到結(jié)點N4、諧振電容C2的另一端連接到結(jié)點N3。[0035]輔助電路403的快速恢復二極管Dll的負極與鉗位電路402的快速恢復二極管D3 的正極連接，高頻電抗器Ll的一端連接到結(jié)點N2，輸出濾波電容板El的正極連接到結(jié)點 W，快速恢復二極管D12的正極與鉗位電路402的快速恢復二極管DlO的負極連接，高頻電抗器L2的一端連接到結(jié)點N3，輸出濾波電容板E2的正極連接到結(jié)點N4，快速恢復二極管 Dll的正極、高頻電抗器Ll的另一端(即高頻電抗器Ll除連接到結(jié)點N2的一端)、輸出濾波電容板El的負極、快速恢復二極管D12的負極、高頻電抗器L2的另一端(即高頻電抗器 L2除連接到結(jié)點N3的一端)以及輸出濾波電容板E2的負極連接構(gòu)成結(jié)點N5。[0036]從附圖5示例的交流-直流變換模塊103的電路拓撲結(jié)構(gòu)可知，交流-直流變換模塊經(jīng)國高頻整流、LC濾波，輸出的高壓直流電的輸出紋波系數(shù)很低，有益于延長被充電的動力蓄電池的使用壽命。[0037]如附圖6所示，是附圖3示例的交流-交流變換模塊102與附圖5示例的交流-直流變換模塊103電路連接拓撲示意圖。在附圖6中，高頻變壓器T的兩個副邊繞組(即第一副邊繞組和第二副邊繞組)串聯(lián)于高頻整流電路401中，即，高頻變壓器T的第一副邊繞組的一端與快速恢復二極管Dl的正極連接，高頻變壓器T的第一副邊繞組的另一端與快速恢復二極管D3的正極連接，高頻變壓器T的第二副邊繞組的一端與快速恢復二極管D5的正極連接，高頻變壓器T的第二副邊繞組的另一端與快速恢復二極管D7的正極連接。[0038]從附圖6示意的交流-交流變換模塊102與交流-直流變換模塊103電路連接拓撲可知，由于高頻變壓器T的兩個副邊繞組串聯(lián)于高頻整流電路中，因此，本實用新型實施例提供的高壓直流充電機可以輸出2倍于1個副邊繞組整流輸出的直流電壓，而鉗位電路對高頻整流電路采用無源鉗位技術(shù)，能夠有效抑制本實用新型實施例提供的高壓直流充電機各個功能模塊之間的環(huán)流。[0039]請參閱附圖7，是附圖2示例的整流模塊201的電路拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明，僅僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。附圖2示例的整流模塊201采用半控三相整流，包括晶閘管Tl、晶閘管T2和晶閘管T3，各晶閘管可以是型號為MCD95-16I008B的晶閘管，各元器件的連接關(guān)系如下[0040]晶閘管Tl的門極、晶閘管T2的門極和晶閘管T3的門極相連構(gòu)成結(jié)點N6，晶閘管 Tl的發(fā)射極、晶閘管T2的發(fā)射極和晶閘管T3的發(fā)射極相連構(gòu)成結(jié)點N7，結(jié)點N6和結(jié)點結(jié)點N7是各晶閘管觸發(fā)信號接入點，接收主控模塊的觸發(fā)信號，晶閘管Tl的引腳2、晶閘管 T2的引腳2和晶閘管T3的引腳2相連構(gòu)成結(jié)點N’ 7，晶閘管Tl的引腳3、晶閘管T2的引腳3和晶閘管T3的引腳3相連構(gòu)成結(jié)點N8 ；[0041]晶閘管Tl的引腳1、晶閘管T2的引腳1和晶閘管T3的引腳1分別接收三相交流電的U相、V相和W相交流電的輸入，整流后得到的直流電從結(jié)點N’ 7和結(jié)點N8輸出。[0042]請參閱附圖8，是附圖2示例的直流-交流變換模塊202的電路拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。 為了便于說明，僅僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。附圖2示例的直流-交流變換模塊202包括放電電阻R3、儲能電容E9、絕緣柵雙極型晶體管Q7、絕緣柵雙極型晶體管 Q8、絕緣柵雙極型晶體管Q9、絕緣柵雙極型晶體管QlO、無感吸收電容C6、無感吸收電容C7、 無感吸收電容C8和無感吸收電容C9。整流模塊輸出的直流電從絕緣柵雙極型晶體管Q7的集電極或絕緣柵雙極型晶體管Q8的集電極以及絕緣柵雙極型晶體管Q9的發(fā)射極或絕緣柵雙極型晶體管QlO的發(fā)射極輸入，各元器件的連接關(guān)系如下[0043]絕緣柵雙極型晶體管Q7的發(fā)射極與絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極連接，絕緣柵雙極型晶體管Q8的發(fā)射極與絕緣柵雙極型晶體管QlO的集電極連接，絕緣柵雙極型晶體管Q7的發(fā)射極與絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極連接以及絕緣柵雙極型晶體管Q8的發(fā)射極與絕緣柵雙極型晶體管QlO的集電極連接后與放電電阻R3、儲能電容E9、無感吸收電容C6、無感吸收電容C7并聯(lián)；[0044]放電電阻R3的一端、儲能電容E9的一端、絕緣柵雙極型晶體管Q7的集電極、絕緣柵雙極型晶體管Q8的集電極、無感吸收電容C6的一端和無感吸收電容C7的一端連接在一起構(gòu)成結(jié)點N9，放電電阻R3的另一端、儲能電容E9的另一端、絕緣柵雙極型晶體管Q9的發(fā)射極、絕緣柵雙極型晶體管QlO的發(fā)射極和無感吸收電容C6的另一端和無感吸收電容C7 的另一端連接在一起構(gòu)成結(jié)點mo ；[0045]無感吸收電容C8的一端、無感吸收電容C9的一端與絕緣柵雙極型晶體管Q7的發(fā)射極或絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極連接在一起構(gòu)成節(jié)點mi，無感吸收電容C8的另一端連接到所述節(jié)點N9、無感吸收電容C9的另一端連接到節(jié)點mo ；[0046]絕緣柵雙極型晶體管Q8的發(fā)射極引出與附圖3示例的交流-交流變換模塊102中高頻變壓器T的正邊繞組的一端相連的輸出端，絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極引出與附圖3示例的交流-交流變換模塊102中并聯(lián)的隔直電容(即隔直電容ClO和隔直電容Cll) 的一端相連的輸出端，即，絕緣柵雙極型晶體管Q8的發(fā)射極與附圖3示例的交流-交流變換模塊102中高頻變壓器T的正邊繞組的一端相連，絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極引出與附圖3示例的交流-交流變換模塊102中并聯(lián)的隔直電容的一端(另一端連接至高頻變壓器T的正邊繞組的另一端)相連。[0047]從附圖3示例的交流-交流變換模塊102的電路拓撲結(jié)構(gòu)和附圖8示例的直流-交流變換模塊202的的電路拓撲結(jié)構(gòu)極其連接關(guān)系可知，本實用新型實施例提供的高壓直流充電機利用無感吸收電容與高頻變壓器的漏感自動諧振，實現(xiàn)絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)為零電壓開通零電流關(guān)斷，開關(guān)功耗接近零，絕緣柵雙極型晶體管溫升很低。因此， 本實用新型實施例提供的高壓直流充電機使用壽命、可靠性得到大大的提高；另一方面，本實用新型實施例提供的高壓直流充電機的主電路為電壓電流型LC諧振，因此，電能效率也得到很大提高。[0048]附圖2至附圖8任一實施例提供的高壓直流充電機還可以進一步包括第二主控系統(tǒng)901，如附圖9所示本實用新型另一實施例提供的高壓直流充電機。第二主控模塊901通過結(jié)點N6、節(jié)點N7和結(jié)點N，7與整流模塊201相連，接收整流模塊201從所述結(jié)點N，7輸出的電壓和電流采樣反饋信號后通過結(jié)點N6和節(jié)點N7對整流模塊201進行控制。具體地， 第二主控系統(tǒng)901發(fā)觸發(fā)信號，通過結(jié)點N6和節(jié)點N7輸入晶閘管Tl、晶閘管T2和晶閘管T3，則晶閘管Tl、晶閘管T2和晶閘管T3導通，整流得到的直流電從結(jié)點N’ 7和結(jié)點N8輸出ο[0049]附圖1示例的第一主控模塊104的中央處理芯片可以是數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing, DSP)芯片。附圖1示例的第一主控模塊104主要包括數(shù)字信號處理芯片1001、故障保護電路1002、反饋信號處理電路1003、通信接口電路1004和脈寬調(diào)制驅(qū)動信號形成及放大電路1005，其中[0050]數(shù)字信號處理芯片1001是中央控制單元，對其他電路進行控制；[0051]故障保護電路1002，用于當高壓直流充電機內(nèi)部過溫、輸入欠壓、輸出過壓、輸出過流、輸出短路和電池反接等故障時，向第一主控模塊104發(fā)送故障信號，使第一主控模塊 104響應(yīng)，關(guān)斷脈寬調(diào)制驅(qū)動信號和切斷輸入電源，進而保護設(shè)備的安全；[0052]反饋信號處理電路1003，用于處理來自于整流模塊或交流-直流變換模塊的電壓或電流采樣反饋信號；[0053]通信接口電路1004，用于提供人機界面RS485通訊，與BMS進行CAN總線通訊的接 Π ；[0054]脈寬調(diào)制驅(qū)動信號形成及放大電路1005，用于形成、增強第一主控模塊104發(fā)出的脈寬調(diào)制信號，使之有足夠的驅(qū)動能力開通和關(guān)閉IGBT。[0055]以上對本實用新型實施例提供的一種高壓直流充電機進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。10
權(quán)利要求1.一種高壓直流充電機，其特征在于，所述高壓直流充電機包括高壓脈沖輸出模塊，用于將三相交流電變換成高壓脈沖輸出；交流-交流變換模塊，與所述高壓脈沖輸出模塊的輸出端相連，用于將所述高壓脈沖輸出模塊輸出的高壓脈沖進行升壓后輸出高壓交流電；交流-直流變換模塊，與所述交流-交流變換模塊的輸出端相連，用于將所述交流-交流變換模塊輸出的高壓交流電變換為高壓直流電輸出；第一主控模塊，分別與所述交流-直流變換模塊和所述高壓脈沖輸出模塊連接，用于接收來自所述交流-直流變換模塊的電壓和電流采樣反饋信號后對所述高壓脈沖輸出模塊進行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓直流充電機，其特征在于，所述高壓脈沖輸出模塊包括整流模塊，用于將所述三相交流電變換成直流電后輸出；直流-交流變換模塊，與所述第一主控模塊相連，用于將所述整流模塊輸出的直流電變換成不同占空比的正負高壓脈沖后輸出。
3.如權(quán)利要求2所述的高壓直流充電機，其特征在于，所述交流-交流變換模塊包括兩個隔直電容和一個高頻變壓器，所述兩個隔直電容并聯(lián)，所述高頻變壓器具有第一副邊繞組和第二副邊繞組；所述并聯(lián)的隔直電容一端與所述直流-交流變換模塊相連，另一端與所述高頻變壓器的正邊繞組的一端相連，所述高壓交流電從所述第一副邊繞組和第二副邊繞組輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的高壓直流充電機，其特征在于，所述交流-直流變換模塊包括高頻整流電路、鉗位電路和輔助電路；所述高頻整流電路的輸入端與所述高頻變壓器的兩個副邊繞組相連，用于將所述高頻變壓器輸出的高壓交流電整流后輸出；所述鉗位電路的輸入端與所述高頻整流電路的輸出端相連，用于對所述高頻變壓器輸出的整流信號鉗位。
5.如權(quán)利要求4所述的高壓直流充電機，其特征在于，所述高頻整流電路包括快速恢復二極管D1、快速恢復二極管D2、快速恢復二極管D3、快速恢復二極管D4、快速恢復二極管 D5、快速恢復二極管D6、快速恢復二極管D7和快速恢復二極管D8，所述鉗位電路包括快速恢復二極管D9、快速恢復二極管D10、諧振電容Cl和諧振電容C2，所述輔助電路包括快速恢復二極管D11、快速恢復二極管D12、高頻電抗器Li、高頻電抗器L2、輸出濾波電容板El和輸出濾波電容板E2 ；所述快速恢復二極管Dl的正極與所述快速恢復二極管D2的負極相連后構(gòu)成第一串聯(lián)二極管組，所述快速恢復二極管D3的正極與快速恢復二極管D4的負極相連后構(gòu)成第二串聯(lián)二極管組，所述第一串聯(lián)二極管組和所述第一串聯(lián)二極管組并聯(lián)，所述第一串聯(lián)二極管組和所述第一串聯(lián)二極管組并聯(lián)時所述快速恢復二極管Dl的負極與所述快速恢復二極管 D3的負極連接構(gòu)成結(jié)點Ni、所述快速恢復二極管D2的正極與所述快速恢復二極管D4的正極連接構(gòu)成結(jié)點N2 ；所述快速恢復二極管D5的正極與所述快速恢復二極管D6的負極相連后構(gòu)成第三串聯(lián)二極管組，所述快速恢復二極管D7的正極與快速恢復二極管D8的負極相連后構(gòu)成第四串聯(lián)二極管組，所述第三串聯(lián)二極管組和所述第四串聯(lián)二極管組并聯(lián)，所述第三串聯(lián)二極管組和所述第四串聯(lián)二極管組并聯(lián)時所述快速恢復二極管D5的負極與所述快速恢復二極管 D7的負極連接構(gòu)成結(jié)點N3、所述快速恢復二極管D6的正極與所述快速恢復二極管D8的正極連接構(gòu)成結(jié)點N4 ；所述快速恢復二極管D9的正極與所述諧振電容Cl的一端相連后，所述快速恢復二極管D9的負極連接到所述結(jié)點Ni、所述諧振電容Cl的另一端連接到所述結(jié)點N2，所述快速恢復二極管DlO的負極與所述諧振電容C2的一端相連后，所述快速恢復二極管DlO的正極連接到所述結(jié)點N4、所述諧振電容C2的另一端連接到所述結(jié)點N3 ；所述快速恢復二極管Dll的負極與所述快速恢復二極管D3的正極連接，所述高頻電抗器Ll的一端連接到所述結(jié)點N2，所述輸出濾波電容板El的正極連接到所述結(jié)點Ni，所述快速恢復二極管D12的正極與所述快速恢復二極管DlO的負極連接，所述高頻電抗器L2的一端連接到所述結(jié)點N3，所述輸出濾波電容板E2的正極連接到所述結(jié)點N4，所述快速恢復二極管Dll的正極、所述高頻電抗器Ll的另一端、所述輸出濾波電容板El的負極、所述快速恢復二極管D12的負極、所述高頻電抗器L2的另一端以及所述所述輸出濾波電容板E2 的負極連接構(gòu)成結(jié)點N5 ；所述高頻變壓器第一副邊繞組和第二副邊繞組串聯(lián)于所述高頻整流電路。
6.如權(quán)利要求5所述的高壓直流充電機，其特征在于，所述高頻變壓器第一副邊繞組和第二副邊繞組串聯(lián)于所述高頻整流電路具體為所述高頻變壓器第一副邊繞組的一端與所述快速恢復二極管Dl的正極連接，所述高頻變壓器第一副邊繞組的另一端與所述快速恢復二極管D3的正極連接，所述高頻變壓器第二副邊繞組的一端與所述快速恢復二極管 D5的正極連接，所述高頻變壓器第二副邊繞組的另一端與所述快速恢復二極管D7的正極連接。
7.如權(quán)利要求2所述的高壓直流充電機，其特征在于，所述整流模塊包括晶閘管Tl、晶閘管T2和晶閘管T3 ；所述晶閘管Tl的門極、晶閘管T2的門極和晶閘管T3的門極相連構(gòu)成結(jié)點N6，所述晶閘管Tl的發(fā)射極、晶閘管T2的發(fā)射極和晶閘管T3的發(fā)射極相連構(gòu)成結(jié)點N7，所述晶閘管 Tl的引腳2、晶閘管T2的引腳2和晶閘管T3的引腳2相連構(gòu)成結(jié)點N’ 7，所述晶閘管Tl 的引腳1、晶閘管T2的引腳1和晶閘管T3的引腳1相連構(gòu)成結(jié)點N8 ；所述晶閘管Tl的引腳1、所述晶閘管T2的引腳1和所述晶閘管T3的引腳1分別接收所述三相交流電中的U相、V相和W相交流電輸入。
8.如權(quán)利要求3所述的高壓直流充電機，其特征在于，所述直流-交流變換模塊包括放電電阻R3、儲能電容E9、絕緣柵雙極型晶體管Q7、絕緣柵雙極型晶體管Q8、絕緣柵雙極型晶體管Q9、絕緣柵雙極型晶體管Q10、無感吸收電容C6、無感吸收電容C7、無感吸收電容C8 和無感吸收電容C9 ；所述絕緣柵雙極型晶體管Q7的發(fā)射極與所述絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極連接， 所述絕緣柵雙極型晶體管Q8的發(fā)射極與所述絕緣柵雙極型晶體管QlO的集電極連接，所述絕緣柵雙極型晶體管Q7的發(fā)射極與所述絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極連接以及所述絕緣柵雙極型晶體管Q8的發(fā)射極與所述絕緣柵雙極型晶體管QlO的集電極連接后與所述放電電阻R3、儲能電容E9、無感吸收電容C6、無感吸收電容C7并聯(lián)；所述放電電阻R3的一端、儲能電容E9的一端、絕緣柵雙極型晶體管Q7的集電極、絕緣柵雙極型晶體管Q8的集電極、無感吸收電容C6的一端和無感吸收電容C7的一端連接在一起構(gòu)成結(jié)點N9，所述放電電阻R3的另一端、儲能電容E9的另一端、絕緣柵雙極型晶體管Q9 的發(fā)射極、絕緣柵雙極型晶體管QlO的發(fā)射極和無感吸收電容C6的另一端和無感吸收電容 C7的另一端連接在一起構(gòu)成結(jié)點mo ；所述無感吸收電容C8的一端、所述無感吸收電容C9的一端與所述絕緣柵雙極型晶體管Q7的發(fā)射極或所述絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極連接在一起構(gòu)成節(jié)點mi，所述無感吸收電容C8的另一端連接到所述節(jié)點N9、所述無感吸收電容C9的另一端連接到所述節(jié)點 NlO ；所述絕緣柵雙極型晶體管Q8的發(fā)射極引出與所述高頻變壓器的正邊繞組的一端相連的輸出端，所述絕緣柵雙極型晶體管Q9的集電極引出與所述并聯(lián)的隔直電容的一端相連的輸出端。
9.如權(quán)利要求2至8任意一項所述的高壓直流充電機，其特征在于，所述高壓直流充電機還包括第二主控模塊；所述第二主控模塊通過所述結(jié)點N6和節(jié)點N7與整流模塊相連，接收所述整流模塊從所述結(jié)點N’ 7輸出的電壓和電流采樣反饋信號后通過所述結(jié)點N6和節(jié)點N7對所述整流模塊進行控制。
專利摘要本實用新型實施例提供一種高壓直流充電機，以輸出容量高、電流大的直流電為動力蓄電池充電。所述高壓直流充電機包括高壓脈沖輸出模塊，用于將三相交流電變換成高壓脈沖輸出；交流-交流變換模塊，與所述高壓脈沖輸出模塊的輸出端相連，用于將所述高壓脈沖輸出模塊輸出的高壓脈沖進行升壓后輸出高壓交流電；交流-直流變換模塊，與所述交流-交流變換模塊的輸出端相連，用于將所述交流-交流變換模塊輸出的高壓交流電變換為高壓直流電輸出；第一主控模塊，分別與所述交流-直流變換模塊和所述高壓脈沖輸出模塊連接，用于接收所述交流-直流變換模塊輸出的電壓和電流采樣反饋信號后對所述高壓脈沖輸出模塊進行控制。
文檔編號H02M7/219GK202276177SQ20112036957
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者王春俊, 蔣志達 申請人:株洲市達能科技有限公司