[发明专利]一种电动汽车大功率充电装置拓扑结构

说明书

一种电动汽车大功率充电装置拓扑结构，属于新能源汽车充电系统设计与应用领域。解决了现有大功率充电装置的开关损耗高，直流电压利用率低，畸变大，充电直流输出端电压等级低问题。本发明所述前级为AC‑DC结构，采用多电平PWM整流，利用不连续脉宽调制策略使得整流器谐波畸变小，开关损耗低，直流电压利用率高。本发明适用于电动汽车大功率充电装置使用。

技术领域

本发明属于新能源汽车充电系统设计与应用领域。

背景技术

电动汽车的发展对于缓解石油能源紧缺和减少有害气体排放有非常大的促进意义，大力发展电动汽车产业是汽车行业的第二次革新。在电动汽车的发展中，充电基础设施的发展是非常重要的，充电装置的性能直接影响到电动汽车的使用感受和使用寿命。由于充电时间受到充电的功率大小的影响，所以需要电压等级很高的直流电压向电动汽车电池充电。因此，功能完善、安全可靠、兼容性好、充电速度快，充电电压等级高的电动汽车大功率充电装置对电动汽车行业整体的发展具有重要意义。

目前大功率充电装置拓扑结构中前级一般采用传统的全桥或者半桥整流方式，后级DC/DC变换器也一般采用非隔离式拓扑结构，与前端的整流器直接相连，共同对电网电能进行变换(AC-DC-DC)，为电动汽车充电。虽然此种方式结构较为简单，效率较高但是难以满足输出直流端越来越高的电压等级，很难达到大功率充电的这一等级。

发明内容

本发明是为了解决现有大功率充电装置的开关损耗高，直流电压利用率低，畸变大，充电直流输出端电压等级低的问题，提出了一种电动汽车大功率充电装置拓扑结构。

本发明所述一种电动汽车大功率充电装置拓扑结构，包括前级AC-DC结构和后级DC-DC变换器；

所述前级AC-DC结构包括三个电感La、电感Lb、电感Lc、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、开关管S1、开关管S2、开关管S3、电容C1和电容C2；

后级DC-DC变换器包括电感L1、电感L2、开关管S4、开关管S5、开关管S6、二极管D7、二极管D8和电容C3；

电感La的一端连接a相电网电源，另一端连接二极管D1阳极；

二极管D1阴极连接极性电容C1的正极，极性电容C1的负极连接极性电容C2的正极；极性电容C2的负极连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极连接二极管D1阳极；

电感La的另一端还连接开关管S1的漏极，开关管S1的源极连接极性电容C1的负极；

电感Lb的一端连接b相电网电源，另一端连接二极管D2的阳极，二极管D2阴极连接极性电容C1的正极，二极管D2的阳极还连接二极管D5的阴极；

电感Lb的另一端还连接开关管S2的漏极,开关管S2的源极连接极性电容C1的负极；

电感Lc的一端连接c相电网电源，另一端连接二极管D3阳极，二极管D3阴极连接极性电容C1的正极；二极管D3的阳极还连接二极管D6的阴极；

电感Lc的另一端还连接开关管S3的漏极，开关管S3的源极连接极性电容C1的负极；

二极管D7的阳极连接极性电容C1的正极，二极管D7的阴极连接开关管S5的源极，开关管S5漏极连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接二极管D7的阳极；开关管S5漏极还连接开关管S4漏极，开关管S4源极连接极性电容C2的负极；

二极管D7的阴极还连接电感L2的一端，电感L2的另一端连接开关管S6的漏极，开关管S6的源极连接极性电容C2的负极；

电感L2的另一端还连接二极管D8的阳极，二极管D8的阴极连接极性电容C3的正极，极性电容C3的负极连接开关管S6的源极；