[发明专利]新能源车高效充电电源装置

说明书

本发明公开了一种新能源车高效充电电源装置，包括电网接入端，电网接入端连接有可调变压器单元，可调变压器单元连接有多个交流转直流变换单元，所述交流转直流变换单元均分别连接有电源输出端；所述可调变压器单元包括与电网接入端连接的开关单元；开关单元的输出端连接有变压器且与变压器的变压输入绕组相连，所述的变压器还包括与变压输入绕组相配合的多个多级变压输出绕组，多个变压输出绕组连接有接触器选择单元。本发明采用两级电能转换，大大提高了能量转换效率；而且实现了多条输出电路独立输出多级电压的功能，满足了不同车型的充电需求。

技术领域

本发明涉及新能源汽车充电领域，特别涉及一种新能源车高效充电电源装置。

背景技术

随着新能源汽车产业的加速发展，对配套充电桩的需求越来越多，尤其是大功率的直流充电装置。新能源汽车主要包括乘用车，商用车，物流车三种车型，对应电池包的额定电压主要分为两种等级：一种是300～350V(乘用车，物流车)，另一种是500～600V，直流充电电源需要满足上述两种电压等级的充电需求。充电电源在充电过程中自身损耗会消耗一部分电能，对于电站运营来讲，需要充电效率越高越好，最大限度降低充电站运营成本。同时大功率直流充电装置一般建在户外，随地域不同，周围环境变化较大，随着市场的不断发展，对充电桩可靠性，环境适应性要求也越来越高。

传统充电电源装置采用三级能量变换单元，第一级是变压器降压单元，第二级是交流转直流变换单元，第三级是直流转直流变换单元。变压器降压单元将10kV配网电压变为380Vac交流电，交流转直流变换单元将380V的交流电通过Vienna整流电路变换为800V的直流，直流转直流变换单元通过基于LLC拓扑电路变换为200～750V的直流。其中交流转直流变换单元和直流转直流变换单元一般集成为一个模块电源。该模块电源单体功率最大为20kW，组成大功率电源需要多个并联，其中直流转直流变换单元采用的开关器件为MOS管，且采用多个并联方式。第一，该装置采用三级能量转换，第一级变压器降压单元的效率通常在98.5％，第二级交流转直流变换单元效率在99％，第三级直流转直流变换单元效率在97％，整个系统的效率在95％，整体效率偏低。第二，该装置的直流转直流变换单元一般采用LLC拓扑，单体功率最大为20kW，主电路中的半导体开关管多采用MOS并联方式。由于MOS器件存在离散性，批量生产工艺存在差异，导致器件并联运行可靠性不是很高，尤其是在恶劣环境(如高湿，高盐雾等)中。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新能源车高效充电电源装置。本发明采用两级电能转换，大大提高了能量转换效率；而且实现了多条输出电路独立输出多级电压，满足了不同车型的充电需求。

本发明的技术方案：一种新能源车高效充电电源装置，包括电网接入端，电网接入端连接有可调变压器单元，可调变压器单元连接有多个交流转直流变换单元，所述交流转直流变换单元均分别连接有电源输出端；

所述可调变压器单元包括与电网接入端连接的开关单元；开关单元的输出端连接有变压器且与变压器的变压输入绕组相连，所述的变压器还包括与变压输入绕组相配合的多个多级变压输出绕组，多级变压输出绕组连接有接触器选择单元；所述交流转直流变换单元包括与接触器选择单元的输出端连接的LCL滤波器，LCL滤波器输出端连接有三电平三相半桥电路，三电平三相半桥电路与电源输出端相连；所述的可调变压器单元还连接有可调变压器单元控制器，所述的交流转直流变换单元连接有交流转直流变换单元控制器，所述的可调变压器单元控制器与交流转直流变换单元控制器连接。