CN202712938U - 一种高频斩波升压充电电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高频斩波升压充电电路,包括三角形接法的三相变压器T1和星形接法的三相变压器T2,三相变压器T1和三相变压器T2的原边接同一三相交流电源,副边的输出线路上均设置有高频斩波升压电路AC/AC,高频斩波升压电路AC/AC的输出端接三相整流桥AC/DC,三相整流桥的输出端并联后形成负载的接线端,由于主回路没有开关器件,斩波升压电路的初级匝数与次级匝数比为1:N,则次级电路(串接在主回路中)反馈电流为初级1/N,则次级的功率损耗为1/(N*N),这样大电流的主回路的损耗大大降低,提高了效率,通过斩波电路和主回路电压叠加,选择合适的主回路电压,可保证电路故障时,主回路电压低于电池的充电电压,从而保护电池免受损害,多脉波输出方式,可减少谐波对电网电压的影响,提高电网的质量。

Description

一种高频斩波升压充电电路
技术领域
本实用新型涉及一种电源,特别是一种可用于对电动汽车等进行充电的充电电源。
背景技术
    现有的充电电路如图3所示,它主要采用整流、PFC、半桥变换、滤波输出加反馈稳压、稳流的方式,采用PFC提高了功率因数,降低了无功功耗,半桥变换降低了成本。但PFC电路中二极管关断损耗比较大,变换电路开关管的损耗,高频变压器的损耗,输出端同步整流的损耗。此方案整个电源的效率只有90%左右。电路出现过流、过压故障时容易对电池造成损害。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种可降低电路损耗和电路输出的纹波,增强对充电电池的安全性的高频斩波升压电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种高频斩波升压充电电路,包括三角形接法的三相变压器T1和星形接法的三相变压器T2,所述三相变压器T1和三相变压器T2的原边接同一三相交流电源,副边的输出线路上均设置有高频斩波升压电路AC/AC,所述高频斩波升压电路AC/AC的控制信号PWM来自各自的线路,所述高频斩波升压电路AC/AC的输出端接三相整流桥AC/DC,所述三相整流桥的输出端并联后形成负载的接线端。
    本实用新型采用隔离式高频斩波和多脉波输出方式,其有益效果如下:
    (1)、斩波电路的次级串接在主回路中,这样充电电路的主回路没有开关器件,提高了电路的可靠性,在大电流的主回路中没有开关器件,也减小了开关损耗。
    (2)、主回路仍然工作在工频,没有高频损耗,提高了效率。
    (3)、通过斩波电路和主回路电压叠加,选择合适的主回路电压,可保证电路故障时,主回路电压低于电池的充电电压,从而保护电池免受损害。
    (4)、多脉波输出方式,可减少谐波对电网电压的影响,提高电网的质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电路原理方框图;
图2是高频斩波升压电路图;
图3是背景技术的充电电路原理方框图。
具体实施方式
参照图1、图2,一种高频斩波升压充电电路,包括三角形接法的三相变压器T1和星形接法的三相变压器T2,所述三相变压器T1和三相变压器T2的原边接同一三相380V交流电源,副边的36V输出线路上均设置有高频斩波升压电路AC/AC,所述高频斩波升压电路AC/AC的控制信号PWM来自各自的线路,所述高频斩波升压电路AC/AC的输出端接三相整流桥AC/DC,所述三相整流桥的输出端并联后形成负载L的接线端。
变压器T2三角形接法和三相变压器T2星形接法的相位相差30度,整流后进行并联,组成6脉波的输出,降低了输出的纹波大小。
380V电压经三相变压器变压后,通过高频斩波升压电路,将电压或电流控制到需要的大小。在输出端对电压U和电流I进行采样,送入到控制器控制输出PWM,达到稳压或稳流的目的。
    电动汽车的锂电池组电压为48V,可以使用15节单体锂电池进行串联,一般情况下,单节电池电压在2.5V—3.75V之间可以正常使用,也就是电池组的电压范围是37.5V—56.25V,为保证充电器对电池组充电的安全性,当斩波升压电路故障时,不再对电池充电,也就是充电电压低于电池组的最低电压37.5V,这样可以设定充电器最低输出电压为36V,保证电池组的安全可靠性。
当输出电压为最低36V时,高频斩波电路不工作,主回路中高频斩波电路的变压器T3的次级相当于一个电感。根据整流前后电压的关系,则三相变压器的次级电压U为                                                
Figure 91458DEST_PATH_IMAGE002
,此路次级电压同时也为高频斩波电路提供输入源,保证了主回路和高频斩波电路的同频同相。设高频斩波电路变压器T3的初级与次级的的匝比为1:N,控制器控制Q5、Q6的PWM的占空比为D,则通过斩波电路叠加到主回路的电压
Figure 8598DEST_PATH_IMAGE004
,则每相整流前的电压叠加为,则整流后输出电压为,选择合适的匝比N,通过调整占空比D,即可改变输出电压和电流,加上反馈电路即可稳定输出电压和电流。
    本实用新型的充电电路采用隔离式高频斩波和多脉波输出方式,其优点如下:
    (1)、斩波电路的次级串接在主回路中,这样充电电路的主回路没有开关器件,提高了电路的可靠性,在大电流的主回路中没有开关器件,也减小了开关损耗。
    (2)、主回路仍然工作在工频,没有高频损耗,提高了效率。
    (3)、通过斩波电路和主回路电压叠加,选择合适的主回路电压,可保证电路故障时,主回路电压低于电池的充电电压,从而保护电池免受损害。
    (4)、多脉波输出方式,可减少谐波对电网电压的影响,提高电网的质量。

Claims (1)

1.一种高频斩波升压充电电路,其特征在于包括三角形接法的三相变压器T1和星形接法的三相变压器T2,所述三相变压器T1和三相变压器T2的原边接同一三相交流电源,副边的输出线路上均设置有高频斩波升压电路AC/AC,所述高频斩波升压电路AC/AC的输出端接三相整流桥AC/DC,所述三相整流桥的输出端并联后形成负载的接线端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102709992A (zh) * 2012-05-16 2012-10-03 中山普润斯电源设备技术有限公司 一种高频斩波升压充电电路
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CN106505701A (zh) * 2016-11-04 2017-03-15 王奉瑾 一种整体式电动车充电设备

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