[发明专利]基于单相网格三电平伪图腾柱的直流充电器

说明书

基于单相网格三电平伪图腾柱的直流充电器，该直流充电器包括伪图腾柱桥臂、滤波电路、单相网格三电平整流桥；所述伪图腾柱桥臂包括开关管：S₁、S₂，二极管D₃、D₄；所述滤波电路包括电感L₁、L₂；所述单相网格三电平整流桥包括二极管D₁、D₂，双回路网孔双向开关管、电容C₁、C₂、负载R_L；双回路网孔双向开关管包括开关管S₃、S₄，二极管D₅、D₆，开关管S₅、S₆，二极管D₇、D₈。本发明基于单相网格三电平伪图腾柱的直流充电器，融合伪图腾柱整流技术及三电平拓扑技术，相对于传统的升压功率因数校正整流器，能有效地降低开关管的应力，开关管的导通损耗小，且不存在桥臂直通现象；同时由于电路中存在网孔型双向开关支路，基于单相网格三电平伪图腾柱的直流充电器的可靠性被大大提高。

技术领域

本发明涉及电力电子电能变换技术领域，具体涉及一种基于单相网格三电平伪图腾柱的直流充电器。

背景技术

随着近几年经济的飞速发展，电动汽车保有量不断攀升，发展纯电动汽车最重技术之一要是充电技术，大量充电站和充电桩的建设带来的大量充电设备接入电网，充电电源的性能会对电网和充电设备带来不同的影响。传统单相充电器的前端由于二极管整流桥的存在，使得充电器器的效率无法进一步提高，而全桥型的交直流变换器用全控开关管代替二极管作为整流桥，直流充电器的效率得到提高的同时，也带来了桥臂直通、开关损耗增大等问题。其中，伪图腾柱两电平整流电路结构以高效率、无桥臂直通的特点占据优势。但是伪图腾柱两电平器件承受直流侧电压，器件承受电压大、管子通态损耗大等问题，使得基于两电平伪图腾柱结构的直流充电器成本高、效率等问题。另外，两电平伪图腾柱结构限制直流充电器在中高压功率直流充电场合下的应用。

发明内容

本发明提供一种基于单相网格三电平伪图腾柱的直流充电器，将传统的伪图腾柱式结构与三电平整流桥结合，利用一对双向开关管结构保持伪图腾柱两电平整流器优势的同时，利用三电平技术解决两电平整流器功率器件所受电压应力高的问题。该三电平整流器提高了电路的可靠性、降低开关电压应力、提高电流正弦度、降低了谐波含量。

本发明采取的技术方案为：

基于单相网格三电平伪图腾柱的直流充电器，该直流充电器包括：

伪图腾柱桥臂、滤波电路、单相网格三电平整流桥；

所述伪图腾柱桥臂包括开关管：S₁、S₂，二极管D₃、D₄；

所述滤波电路包括电感L₁、L₂；

所述单相网格三电平整流桥包括二极管D₁、D₂，双回路网孔双向开关管、电容C₁、C₂、负载R_L；

双回路网孔双向开关管包括开关管S₃、S₄，二极管D₅、D₆，开关管S₅、S₆，二极管D₇、D₈；

交流电源u_s一端分别连接二极管D₁阳极、二极管D₂阴极，交流电源u_s另一端分别连接电感L₁一端、电感L₂一端；