[發明專利]新型車載電動汽車充電機及其控制方法

在審

• 申請號: 201810536245.4
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108736552A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 陳武;宋展飛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J3/32;B60L1/00;B60L11/18
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉涓涓

1.一種新型電動汽車充電電路，其特征在于：包括控制單元和主電路，所述主電路包括高頻電路和工頻電路，所述工頻電路包括依次連接的充電輸入端、半橋PWM整流器、儲能電容，半橋PWM整流器輸入端連接諧振電路、高頻隔離變壓器、高壓整流濾波電路、低壓整流濾波電路、低壓輸出端和充電輸出端構成高頻電路，所述控制單元獲取充電輸入端、充電輸出端、儲能電容、低壓輸出端的信息，并根據該信息控制半橋PWM整流器和整流濾波電路的工作。

2.根據權利要求1所述的新型電動汽車充電電路，其特征在于：所述控制單元包括電壓電流采集模塊，模數轉換器，中央處理單元，開關管驅動單元；電壓電流采集模塊用于測量得到輸入端工頻電壓、工頻電流、儲能電容電壓和輸出端直流電壓的模擬信號，數模轉換器用于將模擬信號轉換為數字信號傳入中央處理器中，中央處理單元對信號處理分析發出指令使驅動模塊產生驅動信號驅動整流器開關半橋的開關。

3.根據權利要求1所述的新型電動汽車充電電路，其特征在于：所述半橋PWM整流器包括兩個開關管半橋和兩個儲能電容半橋，PWM整流器輸入端與充電輸入端相連，且與諧振電路并聯；整流器輸出端連接儲能電容向其充電，所述儲能電容端口設有電壓采集電路，由控制單元控制儲能電容電壓穩定。

4.根據權利要求1所述的新型電動汽車充電電路，其特征在于：所述諧振電路包括彼此串聯的諧振電感和電容；諧振電路與充電輸入端并聯，一端接入半橋PWM整流器的輸入端；

另一端口與高頻變壓器、高低壓整流濾波電路和充電輸出端串聯，其諧振頻率與脈寬調制模塊產生的方波信號或正弦信號同頻，大于工頻小于開關頻率。

5.根據權利要求1所述的新型電動汽車充電電路，其特征在于：所述高壓整流濾波電路及低壓整流濾波電路為倍壓整流、全波整流、全橋整流、半波整流、半橋整流中的一種。

6.根據權利要求1所述的新型電動汽車充電電路，其特征在于：所述高頻變壓器為三繞組變壓器或雙繞組變壓器。

7.一種新型電動汽車充電電路的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

所述控制單元接受充電輸入端、充電輸出端、儲能電容的信息，并根據該信息來控制半橋PWM整流器的工作，其特征在于采用電壓外環電流內環的雙閉環控制策略；

中央處理單元將儲能電容的電壓信息作為參考，將電壓采集電路的電壓信息作為反饋，通過PID閉環處理得到電壓外環的調節值；中央處理單元將電壓外環的調節值作為參考，將充電輸入端的電流信息作為反饋，通過PID閉環處理得到電流內環的調節值，進而得到PWM整流器實現功率因數校正的控制信號。

8.根據權利要求7所述的新型電動汽車充電電路的控制方法，其特征在于，還包括如下步驟：中央處理單元將充電輸出端的電壓信息作為參考，將充電輸出端電壓采集電路的電壓信息作為反饋，通過PID閉環處理得到方波信號的幅值參考值；所述方波信號的頻率與諧振電路頻率相同，大于工頻，又小于開關頻率。

9.根據權利要求7所述的新型電動汽車充電電路的控制方法，其特征在于，還包括如下步驟：中央處理模塊將實現功率因數校正功能的控制信號和產生諧振電流的方波信號疊加并輸出至脈寬調制模塊。

10.根據權利要求7所述的新型電動汽車充電電路的控制方法，其特征在于：工頻電網側、高壓直流側和低壓直流側包括如下工作狀態：并網充電、并網充電—低壓供電、離網低壓供電、并網逆向充電。