[发明专利]一种能量双向流动的超低纹波电动汽车充电电源

权利要求书

1.一种能量双向流动的超低纹波电动汽车充电电源，其特征在于，电动汽车充电电源包括a相双向交-交变流器(1)、b相双向交-交变流器(2)、c相双向交-交变流器(3)、a相LC滤波器(4)、b相LC滤波器(5)、c相LC滤波器(6)、a相隔离型变压器(7)、b相隔离型变压器(8)、c相隔离型变压器(9)、第一组三相全控整流桥(10)、第二组三相全控整流桥(11)和平衡电抗器(12)，a相双向交-交变流器(1)、b相双向交-交变流器(2)和c相双向交-交变流器(3)的输入端分别与a、b、c三相电网相连，a相双向交-交变流器(1)、b相双向交-交变流器(2)和c相双向交-交变流器(3)的输出端分别连接a相LC滤波器(4)、b相LC滤波器(5)和c相LC滤波器(6)的输入端，a相LC滤波器(4)、b相LC滤波器(5)和c相LC滤波器(6)的输出端分别连接a相隔离型变压器(7)、b相隔离型变压器(8)和c相隔离型变压器(9)的原边绕组，a相隔离型变压器(7)、b相隔离型变压器(8)和c相隔离型变压器(9)的副边绕组输出两组存在30°相位差的高频三相交流电，两组高频交流电分别输入到第一组三相全控整流桥(10)和第二组三相全控整流桥(11)，第一组三相全控整流桥(10)的正极连接到平衡电抗器(12)的Q端，第二组三相全控整流桥(11)的正极连接到平衡电抗器的P端，第一组三相整流桥(10)和第二组三相整流桥(11)的负极与负载的负极性端连接，负载的另一端与平衡电抗器(12)的绕组中点连接；

能量双向流动的超低纹波电动汽车充电电源包括电池充电模式和能量回馈模式，电池向电网回馈电能，处于充电模式时，电网侧三相交流电分别通过三组单相全控整流桥实现AC/DC变换，DC/DC变换器处于Buck变换模式，根据负载要求输出幅值可调的直流电压，三组H桥逆变器实现逆变功能，变压器副边连接的两组三相全控整流桥工作在整流状态；处于能量回馈模式时，电源拓扑中的全控型整流电路均处于逆变状态，DC/DC变换器工作在Boost变换模式，蓄电池中储存的能量回馈至电网。

2.根据权利要求1所述的一种能量双向流动的超低纹波电动汽车充电电源，其特征在于，所述a相双向交-交变流器(1)、b相双向交-交变流器(2)、c相双向交-交变流器(3)都包含单相全控整流桥、双向DC/DC变换器和H桥逆变器三部分，a相双向交-交变流器(1)、b相双向交-交变流器(2)、c相双向交-交变流器(3)中的三组单相全控整流桥输入端与交流电网相连，三组单相全控整流桥的输出端分别与三组双向DC/DC变换器相连，三组双向DC/DC变换器的输出端连接三组H桥的直流侧，三组H桥输出的高频交流电分别与a相LC滤波器(4)、b相LC滤波器(5)和c相LC滤波器(6)相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种能量双向流动的超低纹波电动汽车充电电源，其特征在于，所述a相LC滤波器(4)、b相LC滤波器(5)和c相LC滤波器(6)都包含一个电容和一个电感。

4.根据权利要求1所述的一种能量双向流动的超低纹波电动汽车充电电源，其特征在于，所述的a相隔离型 变压器(7)、b相隔离型 变压器(8)、c相隔离型 变压器(9)均包含5个绕组，其包含N n1、N n2、N n3、N n4和N n5 5个绕组，其中N n1为原边绕组，N n2、N n3、Nn4、N n5为副边绕组，n为a、b或c；各绕组匝数满足N a1＝N b1＝N c1、N a2＝N a4＝N b2＝N b4＝N c2＝N c4、N a3＝N a5＝N b3＝N b5＝N c3＝N c5。

5.根据权利要求1所述的一种能量双向流动的超低纹波电动汽车充电电源，其特征在于，所述的a相双向交-交变流器(1)、b相双向交-交变流器(2)和c相双向交-交变流器(3)具有相同的结构，a相LC滤波器(4)、b相LC滤波器(5)和c相LC滤波器(6)具有相同的结构，a相隔离型变压器(7)、b相隔离型变压器(8)和c相隔离型变压器(9)具有相同的绕组结构，每一相的双向交-交变流器、LC滤波器和隔离型变压器能组成一个结构相同的模块，每个模块的功能采用相同的实现方式。