[实用新型]一种单相交错式和三相维也纳拓扑兼容输入的PFC装置

说明书

本实用新型公开了一种单相交错式和三相维也纳拓扑兼容输入的PFC装置,包括PFC单元和控制单元,PFC单元包括升压电路和与升压电路输出耦接的滤波电路，升压电路的输入端用于耦接外部交流电源，滤波电路的输出端用于耦接负载,控制单元包括输入电压采集电路、驱动电路，切换电路和数字信号处理电路，数字信号处理电路基于输入电压采集电路的采集电压值，控制切换电路和驱动电路，从而控制升压电路在单相交流电源输入时工作在单相交错式PFC模式，在三相交流电源输入时工作在三相维也纳拓扑PFC模式。解决电动汽车在高速公路上快速充电，又能在室内能及时补充电能的便捷需求，多重措施保证用电安全，并实现了体积小、成本低、效率高的目的。

技术领域

本实用新型涉及无线充电领域，尤其涉及一种单相交错式和三相维也纳拓扑兼容输入的PFC装置。

背景技术

随着国家对环保越来越重视，大力提倡节能、减排、降污的越来越重视，新能源汽车逐渐成为消费者出行的首选，加上国家新能源补贴政策，越来越多的新能源汽车如雨后春笋般地涌出，新能源汽车在节能环保、无排放尤为突出，加之不限号，更方便出行。

然而，新能源汽车充电难、充电慢等问题成为电动汽车发展过程中面临的瓶颈，尤其是电动巴士和大型电动汽车的充电频繁、续航里程短、电池成本高昂等问题难以解决，在这种背景下，非接触式方式，在汽车行驶过程中，实时为电动汽车充电，显得迫在眉睫，然而无线充电地面线圈和车载线圈磁耦合损耗大，这就需要每一级功率传输损耗非常低，要求一款高效率的功率传输设备，而且，用户期盼充电设备在高速公路上可以快速充电，在室内也能慢速充电。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种单相交错式和三相维也纳拓扑兼容输入的PFC装置，该装置旨在为解决在高速公路上快速充电，又能在室内能及时补充电能的便捷需求，多重措施保证用电安全，并达到体积小、成本低、效率高的目的。

本实用新型采取如下技术方案实现：

一种单相交错式和三相维也纳拓扑兼容输入的PFC装置，包括PFC单元和控制单元，PFC单元包括升压电路和与其输出耦接的滤波电路，升压电路的输入端用于耦接外部交流电源，滤波电路的输出端用于耦接负载，控制单元包括输入电压采集电路、驱动电路，切换电路和数字信号处理电路，所述输入电压采集电路的输入端用于采集升压电路输入端的电压、输出端耦接数字信号处理电路，所述驱动电路和切换电路的输入端分别耦接数字信号处理电路，输出端分别耦接升压电路。数字信号处理电路基于输入电压采集电路的采集电压值，通过切换电路和驱动电路，控制升压电路在单相交流电源输入时工作在单相交错式PFC模式，在三相交流电源输入时工作在三相维也纳拓扑PFC模式。

进一步的，升压电路有4组，每组升压电路均包括升压电感，第一二极管和第二二极管，第一功率管和第二功率管，所述滤波电路包括滤波电容C1-C4；升压电感的一端用于耦接外部交流电源，另一端耦接第一二极管的正极、第二二极管的负极和第一功率管的漏极，第一二极管的负极、滤波电容C1、C3的正极用于耦接负载的正输入端，第二二极管的正极、滤波电容C2、C4的负极用于耦接负载的负输入端；第一功率管的源极耦接第二功率管的源极，第一功率管和第二功率管的栅极耦接驱动电路。第一组升压电路的第二功率管的漏极和第三组升压电路的第二功率管的漏极耦接作为第一引脚耦接切换电路，第二组升压电路的第二功率管的漏极和第三组升压电路的第二功率管的漏极耦接作为第二引脚耦接切换电路。

单相交错式PFC模式和三相维也纳拓扑PFC模式共用升压电路，当工作在

交错式PFC模式时，第一组升压电路和第二组升压电路并联用于输入单相交流的L或N，第三组升压电路和第四组升压电路并联用于输入单相交流的N或L.当工作在三相维也纳模式，第四组升压电路悬空。