[发明专利]一种电动汽车充电桩电路及其控制方法

说明书

本发明提供了一种电动汽车充电桩电路及其控制方法的电路包括7个功率开关管(Q1‑Q6和Qr)、7个功率二极管(Dr和D1‑D6)、4个功率电感(Lo、Lr、L1和L2)、3个电容(Cin、Co和Cr)和电动汽车充电桩电路控制子系统。本发明一种电动汽车充电桩电路及其控制方法的电路，采用慢标分岔控制的交错同步谐振方法，进一步减小功率开关管的开关损耗，提高能量转换效率，减少系统输出的谐波分量，确保电动汽车动力电池的充电安全，具有更广泛的市场空间。本发明一种电动汽车充电桩电路及其控制方法的控制方法，利用慢标分岔，对系统进行谐振控制，解决现有技术和产品在运行过程中的不稳定问题；对于强非线性系统具有更好的控制效果，具有更高的可靠性。

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车充电桩电路及其控制方法。

背景技术

为解决能源危机和全球环境污染，世界各国对新能源汽车特别是纯电动汽车的技术研发与市场推广日益加速，当前，纯电动汽车进入飞速发展的时代，与之相对应的基础配套设施电动汽车充电桩也在快速发展。但目前技术仍存在不少的问题待解决，如电能转换效率问题导致的系统不稳定，通常会引发连锁故障，轻则充电效能下降、充电桩停止工作，重则发生炸机事件，甚至会对电网产生冲击，引发局部电网电压崩溃，严重影响人民生活和国家经济发展。而这些故障几乎可归结为电能变换器的转换效率不高，系统发热量过大而导致的。为此，新型的高效率的电动汽车充电桩电路及其控制方法的研究与开发，是非常有必要的。

发明内容

为克服现有的电动汽车充电桩效率不高、发热量大、稳定性差的缺点，本发明提供了一种电动汽车充电桩电路及其控制方法。

本发明一种电动汽车充电桩电路及其控制方法的电路包括7个功率开关管(Q1-Q6和Qr)、7个功率二极管(Dr和D1-D6)、4个功率电感(Lo、Lr、L1和L2)、3个电容(Cin、Co和Cr)和电动汽车充电桩电路控制子系统；

所述功率开关管Qr是谐振控制开关管，所述功率开关管Q1和所述功率开关管Q2，所述功率开关管Q5和所述功率开关管Q6分别是交错开关管，所述功率开关管Q3-Q6是同步整流管；

所述功率电感Lo作为输出滤波电感，所述功率电感Lr作为谐振电感，所述功率电感L1和所述功率电感L2作为储能变换电感；

所述电容Cin为输入电容，所述电容Co为输出电容，所述电容Cr为谐振电容；

所述电动汽车充电桩电路控制子系统包括交错同步开关逻辑控制模块、慢标分岔谐振控制模块和系统变量采样模块；

电流Io为输出电流，电压Uo为输出电压；

所述输出电流Io采样点和所述输出电压Uo采样点电连接到所述系统变量采样模块，所述系统变量采样模块的两个输出端分别连接到所述交错同步开关逻辑控制模块和所述慢标分岔谐振控制模块的输入端，所述慢标分岔谐振控制模块的输出端连接到所述交错同步开关逻辑控制模块的一个输入端，所述交错同步开关逻辑控制模块的7个输出信号分别连接到7个功率开关管(Q1-Q6和Qr)的栅极。

优选地，所述7个功率开关管(Q1-Q6和Qr)采用MOS或IGBT。

优选地，所述功率二极管Dr和所述功率二极管D1-D6采用快速功率二极管。

优选地，所述功率电感Lo、所述功率电感Lr、所述功率电感L1和所述功率电感L2采用软磁芯材料设计。

优选地，所述电容Cin和所述电容Co采用电解电容或大容量非极性电容。

优选地，所述电容Cr采用功率谐振电容。

优选地，所述电动汽车充电桩电路控制子系统采用嵌入式ARM处理器或DSP处理器。

本发明提供了一种电动汽车充电桩电路及其控制方法的控制方法包括以下4个步骤：