[发明专利]一种适用于超大功率的装置

说明书

本发明涉及一种适用于超大功率的装置，包括：N个原边开关网络、第一变压器模块、第二变压器模块、第一副边开关模块、第二副边开关模块、第三副边开关模块、第四副边开关模块和滤波切换模块；所述第一变压器模块和所述第二变压器模块分别包括N个变压器网络，所述第一副边开关模块、所述第二副边开关模块、所述第三副边开关模块和所述第四副边开关模块分别包括N个副边开关网络。本发明能低成本地实现N相电流自动均流、极大地减小电流纹波，从而减小滤波电路的数量和体积，另外通过变压器网络中的各个变压器原边绕组串联，副边绕绕组形成星型连接的方式，N相电流不用施加额外的控制方式也能够实现较好的均衡。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，更具体地说，涉及一种适用于超大功率的装置。

背景技术

新能源汽车的充电基础设施主要包括交流充电桩和直流充电桩，而充电电源模块是直流充电桩的核心部件，对推动新能源汽车发展起到至关重要的作用。充电时间是影响用户体验的一个非常重要的指标，为了尽可能地缩短充电时间，就要求充电电源模块的充电功率越来越大。在现有技术，单个充电电源模块已经可以达到20kw-30kw的充电功率。但是这样的充电电源模块依然无法满足目前的超级快充需求，因此，充电功率达到40kw-60kw的充电电源模块慢慢会成为主流。

然而，充电功率的增大给产品设计带来了极大地挑战。目前的充电电源模块中的功率变换器，要么无法在实现各路电流的自均流的基础上，实现如此超大功率和宽范围的电压输出，要么需要采用专门的功率模块和控制方法进行均流控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种适用于超大功率的装置和包括所述适用于超大功率的装置，其通过变压器原边副边的交错组合设计，通过分立功率器件就能低成本地实现N相电流自动均流、减小纹波，并实现超大功率和宽范围的电压输出。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种适用于超大功率的装置，包括：N个原边开关网络、第一变压器模块、第二变压器模块、第一副边开关模块、第二副边开关模块、第三副边开关模块、第四副边开关模块和滤波切换模块；所述第一变压器模块和所述第二变压器模块分别包括N个变压器网络，所述第一副边开关模块、所述第二副边开关模块、所述第三副边开关模块和所述第四副边开关模块分别包括N个副边开关网络；所述N个原边开关网络的每个原边开关网络一一对应地连接所述第一变压器模块中的一个变压器网络的原边绕组和所述第二变压器模块中的一个变压器网络的原边绕组；所述第一变压器模块中的每个变压器网络的原边绕组与所述第二变压器模块中的一个对应变压器网络的原边绕组串联；所述第一变压器模块中的每个变压器网络的第一副边绕组星型连接、所述第一变压器模块中的每个变压器网络的第二副边绕组星型连接、所述第二变压器模块中的每个变压器网络的第一副边绕组星型连接、所述第二变压器模块中的每个变压器网络的第二副边绕组星型连接；所述第一变压器模块中的每个变压器网络的第一副边绕组一一对应地交错连接所述第一副边开关模块的一个副边开关网络；所述第一变压器模块中的每个变压器网络的第二副边绕组一一对应地交错连接所述第二副边开关模块的一个副边开关网络、所述第二变压器模块中的每个变压器网络的第一副边绕组一一对应地交错连接所述第三副边开关模块的一个副边开关网络、所述第二变压器模块中的每个变压器网络的第二副边绕组一一对应地交错连接所述第四副边开关模块的一个副边开关网络；所述第一副边开关模块、所述第二副边开关模块、所述第三副边开关模块和所述第四副边开关模块的输出连接所述滤波切换模块；其中N为大于等于3的奇数。

优选的，所述适用于超大功率的装置进一步包括N个原边无源网络，所述N个原边无源网络的每个原边无源网络的输入端分别一一对应地连接所述N个原边开关网络、输出端分别一一对应地连接所述第一变压器模块中的一个变压器网络的原边绕组和所述第二变压器模块中的一个变压器网络的原边绕组。