[发明专利]一种直流充电桩

权利要求书

1.一种直流充电桩，其特征在于，所述直流充电桩包括功率因数校正PFC模块、虚拟惯性控制模块和移相全桥模块；所述移相全桥模块输出端设置稳压模块；所述PFC模块、所述虚拟惯性控制模块和所述移相全桥模块依次连接；电网输入的交流电经所述PFC模块变换为第一直流电，并根据接入直流充电桩的电动汽车的动力电池参数，经所述移相全桥模块将所述第一直流电转换为与动力电池匹配的第二直流电；在所述第一直流电向所述移相全桥模块传输过程中，所述虚拟惯性控制模块用于根据预先确定的阻尼系数控制接入的电动汽车的动力电池与所述电网的功率流向；

所述PFC模块为无桥PFC电路，所述无桥PFC电路包括第一BOOST PFC电路、第二BOOSTPFC电路和电容C₀，两个BOOST PFC电路通过在输入电源和输出电源之间设置两个二极管，通过两个二极管使所述无桥PFC电路的正半周期和负半周期的输出连接不同的输入；

所述第一BOOST PFC电路包括依次连接的滤波电感L₁、二极管D₃、采样电感R_s、功率开关管Q₁和二极管D₁；所述第二BOOST PFC电路包括依次连接的滤波电感L₂、二极管D₄、采样电感R_s、功率开关管Q₂和二极管D₂；

所述移相全桥模块采用两路交错并联的移相全桥DC/DC电路结构；每路移相全桥DC/DC电路结构的原边采用两路桥式电路串联输入，每路移相全桥DC/DC电路结构的副边采用两路变流器并联输出；两路变流器驱动信号相差90°；

所述稳压模块为对称电路，所述对称电路主要由并联连接的降压开关型集成稳压芯片构成；所述稳压模块用于直流充电桩对动力电池的恒压充电阶段；

其中，无桥PFC电路包含的工作模式如下：

模式1，电源输入的正半周期前段，功率开关管Q₁处于开通模式，电源电流经过滤波电感L₁、功率开关管Q₁、采样电感R_s、二极管D₄和滤波电感L₂流回电源负极，且以线性速度趋势增加，向滤波电感L₁、L₂储能；由于二极管D₁、D₂和功率开关管Q₂承受反向电压而处于关断状态，负载能量由电容C₀提供；

电源输入的正半周期后段，功率开关管Q₁关断，二极管D₁开通，流过电流；此时滤波电感L₁、L₂与电源一起为负载供电，随着时间推移电感的储能不断减小；

模式2，电源输入的负半周期前段，电感电流是负极性，功率开关管Q₂处于开通模式，电源电流经过功率开关管Q₂、二极管D₃，且以线性速度趋势增加，不断向滤波电感L₁、L₂储能；由于二极管D₁、D₂和功率开关管Q₁承受反向电压而处于关断状态，负载能量由电容C₀提供；

电源输入的负半周期后段，功率开关管Q₂关断，二极管D₂为电流提供续流通道；此时滤波电感L₁、L₂与电源一起为负载供电，随着时间推移电感的储能不断减小。

2.根据权利要求1所述的直流充电桩，其特征在于，所述虚拟惯性控制模块还用于根据所述电动汽车的动力电池接入直流充电桩中的充放电功率确定阻尼系数。