[发明专利]一种输入电源叠加式直流充电的功率变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及功率模块装置技术领域，具体涉及一种输入电源叠加式直流充电的功率变换装置。

背景技术

目前市场上传统的电动汽车直流充电装置，一般为采用输入电源升压电路，将输入电源的电压升压成电动汽车充电电压，再由恒流、恒压控制电路对电动汽车的动力的电池进行充电，此方式充电方案，其存在如下不足之处：

(1)功率升压电路拓扑的效率比较低，浪费能量。

(2)功率升压电路拓扑的小信号传递函数存在右半平面零点，功率不易做大，且可靠性，安全性能较差。

(3)功率升压电路拓扑的隔离应用有较大的难度，成本较高。

为了解决上述问题，设计一种新型的输入电源叠加式直流充电的功率变换装置还是很有必要的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种输入电源叠加式直流充电的功率变换装置，结构简单，设计合理，提高了直流充电设备的效率，环境适应性强，同时减小了电动汽车直流充电设备的谐波电流，降低了该设备的温升，满足市场节能减排需要，可靠实用，且成本低，易于推广使用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种输入电源叠加式直流充电的功率变换装置，包括至少一组电源电压隔离整流装置、至少一个功率开关变换组件，所述功率开关变换组件的输出电压端叠加到隔离整流装置的输出端，形成高压大电流输出，所述的电源电压隔离整流装置可采用移相电源，形成多相整流输出，减小高次谐波电流分量。

作为优选，所述的电源电压隔离整流装置采用移相电源形成的多组电源电压整流后成直流电压串联或并联组成，形成直流输出电压，也可交流输入串联或并联组成。

作为优选，所述的功率开关变换组件采用降压电路、升压电路、升降压电路中的一种，功率开关变换组件的组成方式多样化；功率开关变换组件也可以采用多组功率开关变换组件串联或并联组成，使功率开关变换组件承受更高的电压和更大的电流。

作为优选，所述的电源电压隔离整流装置采用开关断开输入电源,只存在功率开关变换件输出电压,形成输出电压比较低的直流电压。

本发明具有以下有益效果：采用输入电源叠加的方式，使输出电压升高达至电动汽车动力电池的充电电压，减小功率变换部分的损耗，有效提高了电动汽车直流充电设备的效率，可靠性和环境适应性，同时减小了电动汽车直流充电设备的谐波电流，降低了该设备的温升，满足市场节能减排需要。

附图说明

图1为本发明采用单变压器结构的示意图；

图2为本发明采用双变压器结构的示意图；

图3为本发明隔离整流装置串联的结构示意图；

图4为本发明隔离整流装置并联的结构示意图；

图5为本发明功率开关变换组件串联的结构示意图；

图6为本发明功率开关变换组件并联的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-6所示，本发明实施例提供了一种输入电源叠加式直流充电的功率变换装置，包括至少一组电源电压隔离整流装置、至少一个功率开关变换组件，所述功率开关变换组件的输出电压端叠加到隔离整流装置的输出端，形成高压大电流输出，电源电压隔离整流装置可采用移相电源，形成多相整流输出，减小高次谐波电流分量，所述的电源电压隔离整流装置采用移相电源形成的多组电源电压整流后成直流电压串联或并联组成，形成直流输出电压，也可交流输入串联或并联组成。

值得注意的是，所述的功率开关变换组件采用降压电路、升压电路、升降压电路中的一种，功率开关变换组件的组成方式多样化；功率开关变换组件也可以采用多组功率开关变换组件串联或并联组成，使功率开关变换组件承受更高的电压和更大的电流。所述的电源电压隔离整流装置采用开关断开输入电源,只存在功率开关变换件输出电压,形成输出电压比较低的直流电压。

本具体实施方式功率开关变换组件中功率器件在高频工作期间所承受的电压应力降低，能够用较低耐压的功率器件完成高压，大电流的功率变换，功率开关器件的电压低，同时降低了开关功率器件在开关过程中形成的开关损耗，有效提高了直流充电设备的效率，可靠性高，具有广阔的市场应用前景。