[发明专利]混合开关移相控制防反灌的充电装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种混合开关移相控制防反灌的充电装置，包括：第一直流模块及第二直流模块；第二直流模块的正极端与第一直流模块的负极端之间连接混合开关，第一直流模块的正极端与第二直流模块的负极端作为输出端；第一二极管、第二二极管及第三二极管；第一二极管的阳极连接至第二直流模块的正极端，阴极连接至第一直流模块的正极端；第二二极管的阳极连接至第二直流模块的负极端，阴极连接至第一直流模块的负极端；第三二极管的阴极连接至第一直流模块的负极端，阳极连接至混合开关，混合开关的另一端连接至第二直流模块的正极端，整体构成混合开关移相控制防反灌的充电输出电路。本发明提升了充电装置的效率，减小了体积，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及开关电源的技术领域，尤其涉及一种混合开关移相控制防反灌的充电装置及其控制方法。

背景技术

随着用电设备的发展与普及，对充电设备的需求也越来越大，而不同类型的用电设备的充电电压范围不一致，为解决这一问题，在业界使用宽电压输出范围的充电桩设备，如输出调节范围200VDC～750VDC，输出330VDC～750VDC/20KW，为输出电压调节较宽、可满足200VDC～750VDC及较宽恒功率范围，又对DC/AC逆变电路中的变压器副边改进增加一个辅助绕组，依据副边输出高低电压的需要通过开关来控制是否切入副边绕组。该技术的变压器需要增加辅助绕组，效率为此有所降低、成本上升，此辅助绕组仅当串联到副边才有用，不串入时悬空无作用。辅助绕组将导致磁件设计选型上需加大绕线空间，磁件的尺寸相对更大；而在副边输出采用两个直流模块串联和并联相互切换来实现宽范围电压调节，会缺少妥善的防反灌功能，为实现防反灌功能还需要在输出部分增加一个防反灌的二极管，另外是通态损耗大或动态响应速度偏低，还存在可靠性隐患、成本较高。

因此，如何提供一种宽范围输出电压且防反灌的高效充电方案是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种混合开关移相控制防反灌的充电装置及其控制方法，以解决现有技术中宽电压输出范围的充电设备存在可靠性隐患、成本较高的技术问题。

本发明提供一种混合开关移相控制防反灌的充电装置，包括：直流模块、二极管、功率开关管、继电器；其中，

所述直流模块，包括：第一直流模块及第二直流模块；所述第二直流模块的正极端与所述第一直流模块的负极端之间连接混合开关，所述第一直流模块的正极端与所述第二直流模块的负极端作为输出端；所述混合开关由所述功率开关管与继电器并联构成；

所述二极管，包括：第一二极管、第二二极管及第三二极管；所述第一二极管的阳极连接至所述第二直流模块的正极端，阴极连接至所述第一直流模块的正极端；所述第二二极管的阳极连接至所述第二直流模块的负极端，阴极连接至所述第一直流模块的负极端；所述第三二极管的阴极连接至所述第一直流模块的负极端，阳极连接至所述混合开关，所述混合开关的另一端连接至所述第二直流模块的正极端，整体构成混合开关移相控制防反灌的充电输出电路。

进一步地，其中，所述功率开关管，为金氧半场效晶体管MOSFET，所述金氧半场效晶体管MOSFET的漏极/D极接所述第二直流模块的正极端，所述金氧半场效晶体管MOSFET的源极/S极接所述第三二极管的阳极。

进一步地，其中，所述功率开关管，为绝缘栅双极型晶体管IGBT，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极/C极接所述第二直流模块的正极端，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极/E极接所述第三二极管的阳极。

进一步地，其中，该充电装置还包括：混合开关驱动信号；所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的驱动信号低电位与绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极/E极相连，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极/G极驱动信号高电位端相连接；所述继电器的控制线包一端接控制地电位，另一端接继电器线包的驱动信号。