[發明專利]充電機控制系統

在審

• 申請號: 201710053105.7
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN108347088A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 高闖;岳文開;楊偉;馬龍
• 申請（專利權）人: 西安中車永電捷通電氣有限公司
• 主分類號: H02J7/04
• 分類號: H02J7/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉丹;黃健

1.一種充電機控制系統，其特征在于，包括：充電機主電路和控制器；所述充電機主電路包括：變壓器、晶閘管三相橋式半控整流電路和濾波電路，

所述變壓器的輸入端連接輔助逆變器，所述變壓器的輸出端連接晶閘管三相橋式半控整流電路的輸入端；所述濾波電路的一端連接所述晶閘管三相橋式半控整流電路的輸入端，所述濾波電路的另一端連接蓄電池和負載；所述控制器分別與所述晶閘管三相橋式半控整流電路、所述濾波電路和所述蓄電池連接；

所述控制器用于根據所述蓄電池的充電電壓，調節所述晶閘管三相橋式半控整流電路中晶閘管的導通初始相位角，以調節所述充電機的輸出電流或輸出電壓，并控制所述充電機的充電模式，所述充電模式包括：恒流充電模式和恒壓充電模式。

2.根據權利要求1所述的充電機控制系統，其特征在于，所述控制器包括：充電模式仲裁模塊、恒流控制模塊、恒壓控制模塊、過零檢測模塊和脈沖控制模塊；

所述充電模式仲裁模塊分別與所述濾波電路、所述蓄電池、所述恒流控制模塊和所述恒壓控制模塊連接，所述恒流控制模塊和所述恒壓控制模塊分別與所述蓄電池連接，所述過零檢測模塊與所述晶閘管三相橋式半控整流電路連接，所述脈沖控制模塊分別與所述恒流控制模塊、所述恒壓控制模塊、所述過零檢測模塊和所述晶閘管三相橋式半控整流電路連接；

所述充電模式仲裁模塊，用于根據所述蓄電池的充電電壓控制充電機的充電模式，所述充電模式包括：恒流充電模式和恒壓充電模式；

所述恒流控制模塊，用于在所述充電機為恒流充電模式時，根據所述蓄電池的充電電流控制所述脈沖控制模塊調節所述充電機的輸出電流；

所述恒壓控制模塊，用于在所述充電機為恒壓充電模式時，根據所述蓄電池的充電電壓控制所述脈沖控制模塊調節所述充電機的輸出電壓；

所述過零檢測模塊，用于檢測所述晶閘管三相橋式半控整流電路的輸入電壓的過零點，向所述脈沖控制模塊輸出零點信號；

所述脈沖控制模塊，用于根據恒流控制模塊或恒壓控制模塊的控制信號和所述零點信號，調節所述晶閘管三相橋式半控整流電路中晶閘管的導通初始相位角。

3.根據權利要求1所述的充電機控制系統，其特征在于，所述充電模式仲裁模塊具體用于根據所述蓄電池的充電電壓采用電壓滯環方式控制充電機的充電模式。

4.根據權利要求3所述的充電機控制系統，其特征在于，所述充電模式仲裁模塊具體用于：當所述蓄電池的充電電壓上升至第一預設電壓時，將所述充電機的充電模式切換為恒壓充電模式；當所述蓄電池的充電電壓下降至第二預設電壓時，將所述充電機的充電模式切換為恒流充電模式；當所述蓄電池的充電電壓高于第二預設電壓、低于第一預設電壓時，控制充電機的充電模式不變，所述第一預設電壓高于所述第二預設電壓。

5.根據權利要求1所述的充電機控制系統，其特征在于，所述恒流控制模塊具體用于：

當電流誤差小于第一預設電流時，采用第一比例積分PI控制器保持控制量不變；

當電流誤差大于等于第一預設電流、小于第二預設電流時，采用第二PI控制器調節所述充電機的輸出電流；

當電流誤差大于等于第二預設電流時，采用第三PI控制器調節所述充電機的輸出電流；

其中，所述電流誤差為恒流充電給定電流與所述蓄電池的充電電流的差值的絕對值，所述第二PI控制器的PI參數大于所述第一PI控制器的PI參數、小于所述第三PI控制器的PI參數，所述第一預設電流小于第二預設電流。

6.根據權利要求1所述的充電機控制系統，其特征在于，所述濾波電路與所述蓄電池之間還串聯有防反充二極管，所述防反充二極管的負極與所述濾波電路連接，所述防反充二極管的正極與所述蓄電池連接。

7.根據權利要求6所述的充電機控制系統，其特征在于，所述濾波電路包括：濾波電感和濾波電容；所述濾波電感的一端與所述晶閘管三相橋式半控整流電路的各晶閘管的陰極連接，所述濾波電感的另一端與所述防反充二極管的正極連接；所述濾波電容的一端分別與所述濾波電感的另一端、所述防反充二極管的正極連接，所述濾波電容的另一端與所述晶閘管三相橋式半控整流電路的各二極管的正極連接。