[发明专利]基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机及控制方法

权利要求书

1.一种基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机，包括主电路，其特征在于，还包括控制单元、采样单元和可变电容组，所述可变电容组包括多个电容和多个与所述电容一一对应的开关，各所述电容与对应的开关串联后并联于所述主电路的输出端；

所述采样单元，用于采集所述主电路输出的电压和电流信号，并发送至所述控制单元；

所述控制单元，用于根据所述电压和电流信号以得到当前功率等级，并根据当前功率等级生成相对应占空比的PMW驱动信号，控制可变电容组中各开关的通断占空比，以使可变电容组的容值与当前功率等级相匹配。

2.根据权利要求1所述的基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机，其特征在于，所述可变电容组中还包括固定电容，所述固定电容并联于所述主电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机，其特征在于，所述可变电容组中的电容数量为2个，分别为电容C1和C2，电容C1与开关K1位于同一支路中，电容C2与开关K2位于同一支路中；其中开关K1和开关K2对应的PWM驱动信号互补以使开关K1和开关K2相互交替开通与关断。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机，其特征在于，所述开关均为耗尽型MOSFET。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机，其特征在于，所述可变电容组的容值调节范围为2500uF～10000uF。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机，其特征在于，所述主电路包括依次相连的逆变单元、变压器单元和整流单元。

7.根据权利要求6所述的基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机，其特征在于，所述逆变单元为全桥逆变电路，所述变压器单元为环形变压器，所述整流单元为全桥整流电路。

8.根据权利要求6所述的基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机，其特征在于，所述控制单元包括控制器和驱动单元，所述控制器与所述驱动单元的输入端相连，所述驱动单元的输出端与所述逆变单元和开关相连。

9.一种基于权利要求1～8中任意一项所述的基于PWM调容的可变负载的轨道交通用充电机的控制方法，其特征在于，包括步骤：

1)所述采样单元采集所述主电路输出的电压和电流信号，并发送至所述控制单元；

2)所述控制单元根据所述电压和电流信号分析得到当前功率等级，并根据当前功率等级生成对应占空比的PWM驱动信号，控制可变电容组中各开关的通断占空比，以使可变电容组的容值与当前功率等级相匹配。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在步骤2)中，控制单元根据当前功率等级，输出相对应占空比的PMW驱动信号，其中各开关的PMW驱动信号之间互补。