[发明专利]一种基于全数字控制的高功率密度充电模块及方法

摘要

本发明公开了一种基于全数字控制的高功率密度充电模块及方法，对三相维也纳PFC电路进行直流母线电压外环和交流电流内环的双环控制，对三电平LLC直流变换器进行电压环和电流环的pi控制运算，同时将电压环和电流环的运算结果进行实时比较，判断较大的值，利用其控制方式来驱动三电平LLC直流变换器，使充电模块处于恒压充电或恒流充电状态。本发明在输出功率等级不变的前提下，通过优化主电路拓扑参数，控制策略等手段实现充电模块的小型化高功率密度，达到实现减小单机充电模块的体积，从而使整个充电系统装置的体积缩小，减小硬件成本和工程调试时的劳动力，轻便也便于维护。

主权项

一种基于全数字控制的高功率密度充电模块，其特征是：包括依次串联的输入EMC滤波电路、三相维也纳PFC电路、三电平LLC直流变换器电路、高频整流电路、输出EMC电路、输出防反接及防倒灌电路，将输入的三相交流电转化成直流电，所述输入EMC滤波电路输出的交流电压、电流信号通过前级数字电路、后级数字电路与监控模块连接，所述后级数字电路采集高频整流电路输出的直流电压和电流信号，所述前级数字电路和后级数字电路通信；所述前级数字电路对三相维也纳PFC电路进行控制，使三相维也纳PFC电路具有有源功率因数校正功能、为三电平LLC直流变换器提供高压直流母线，所述后级数字电路对三电平LLC直流变换器进行控制，根据输出的电流信号与给定值进行比较后进行PI运算的结果，进而调节三电平LLC直流变换器电路开关管的pwm驱动脉冲的频率和占空比，使充电模块恒压恒流或者恒功率输出。