池的充电功能，在本说明书的本节中作集中详细描述。
[0094]适合于充电控制器的直流电源种类繁多，电路更是不计其数。首先，充电电路按是否与动力电池电气隔离可分为非隔离和有隔离二大类。充电控制器与动力电池间可以采取非电气隔离的连接，也可采取有电气隔离的连接。由于具体的充电控制器种类、线路繁多，本发明书不可能包罗万象，全部阐述，只能择要将一种非隔离型和一种有隔离型的基本结构加以简要说明。
[0095]非隔离型充电控制器通常采用直流脉宽控制电路，按输入电压与输出电压的极性可分为同向型和反向型，本发明装置中只需采用同向型。按输入电压与输出电压的量值可分为降压式、升压式、升压降压式、Cuk转换器、Zeta转换器和SEPIC转换器六种。在单管转换器中，Buck和Boost式转换器是基本型二大类，都适合本发明装置所采用。
[0096]例如，图11为采用串联降压型非隔离直联脉宽调制充电控制器框图。在非隔离型中是一种较典型的应用方案。在本发明的该装置中，充电控制器出)中含有N个充电控制单元(61)，每个控制单元的电路结构基本相同，功率容量可以相同，也可以不同，以对不同容量和充电电流要求的动力电池进行充电。因为，如同电力拖动中的功率配置一样，大功率设备在小负荷应用中，经常是“大马拉小车”，能源效率往往低于适用的小功率设备，不符合本发明的节能宗旨。
[0097]图11主电路含有功率开关管降压调节器(611)、控制和输出电路(612) 二大部件。直流供电电压——即系列设备中整流器⑴的输出电压必须高于动力电池电压一定的数量，功率开关管降压调节器包括开关管、续流二极管和电感器，开关管工作在脉宽控制状态，脉宽信号由控制电路提供，脉冲宽度大，功率开关管导通的时间比例高，则充电电流增大；反之，充电电流减小。控制和输出电路包括测量、取样、反馈、保护的控制功能电路和器件，通常做成IC控制模块；输出电路包括滤波电路和自动开关，用于滤除充电电流中的高频分量，防止电磁波向外扩散，自动开关用作安全防护。
[0098]在有隔离型充电控制器中，通常采用斩波逆变的DC/DC高频变压器和高频整流的电路结构。按电路结构不同，大致可分为正激式、反激式、推挽式和半桥式等类型。
[0099]图12为采用DC/DC逆变的隔离型充电控制器框图。设定充电控制器(6)中仍含有N个充电控制单元(61)，每个控制单元的主电路含有功率开关振荡器(613)、控制和输出电路(614) 二大部件。
[0100]在隔离型充电控制器中，由于有隔离变压器的匝比设计作电压变换，直流供电电压可以高于也可以低于动力电池电压，输出直流极性也与输入无关，可随意设计变化。图中，功率开关振荡器包括开关管、开关脉冲尖峰吸收电路和高频变压器初级，开关管工作在自激状态并受设定和反馈信号的双重控制。脉冲宽度大，功率开关管导通的时间比例高，则充电电流增大；反之，充电电流减小。控制和输出电路包括高频变压器次级、高频整流和滤波器，用于滤除充电电流中的高频分量，防止电磁波向外扩散，此外线路中还有一些测量、取样、反馈、保护器件，通常做成IC专用控制模块，还有自动开关用作安全防护。
[0101]相对于能源效率高的开关型充电控制器而言，线性充电控制器的效率低、损耗大，不在本发明书所阐述范围之列。
【主权项】
1.一种由整流器或者加上变压器，以及充电控制器构成的新能源汽车节能型充电器系列装置，其特征为，如采用单相供电，则整流为移相式低纹波整流器；如采用三相供电，则整流为虚拟六相整流器；对于多车充电的特大功率充电站，则采用一台三相变多相的旋转磁场变压器和多相整流器代替传统的多脉波变压器和整流器构成的低谐波直流整流电源，和带直流母线的共电型充电控制器。2.根据权利要求1所述的充电器系列装置，其特征为，由单相交流供电；交流电有一路接入由6个二极管组成的二相整流器(1)的二个桥臂，另一路通过移相电路(2)接入整流器的第三桥臂；移相后的交流电压经整流后刚好落入原有直流电压波形的谷区。3.根据权利要求2所述的充电器系列装置，其特征为，由单相交流供电；移相电路(2)中的移相器件为电容器C或电感器L。4.根据权利要求3所述的充电器系列装置，其特征为，由单相交流供电；移相电路(2)中的移相器件为电感器L ;且电感器L上还有一个次级绕组可感应一个小功率低电压，产生直流电能作为充电控制器的工作电源。5.根据权利要求1或权利要求3所述的充电器系列装置，其特征为，由单相交流供电；移相电与原单相电压形成为准三相电，即Uab = Ubc = Uac = Ua ;整流器成为三相整流器。6.根据权利要求1所述的充电器系列装置，其特征为，由三相交流供电；整流器为虚拟六相整流器，即整流器(1)由三条并联支路组成，并联支路分别由二极器D1和D4、D2和D5、D3和D6相互成对同向串联，每条并联支路中所串联的二个二极管的中点接三相交流电源(4)的输出相线；整流器⑴中二极器D1-D3的共接负端为直流电的正极，二极器D4-D6的共接正端为直流电的负极；滤波电容(3)由相等容量的电容器C1和C2相串联，C1和C2的中点接到三相交流电源⑷的零线，C1和C2的另一端分别接直流电的正负极。7.根据权利要求2或权利要求6所述的充电器系列装置，其特征为，由三相交流供电；整流器可以工作于不控整流，也可以工作于可控整流；为了调节直流电压，也可采用相控整流或PWM整流；整流管可以是硅二极管，也可以是MOS管或IGBT管。8.根据权利要求1所述的充电器系列装置，其特征为，采用由三相交流供电的直流母线结构；整流变压器采用旋转磁场多相变压器代替多脉波整流变压器；直流母线将直流功率输入充电控制器(6)，由充电控制器分别对一路或多路动力电池实施充电。9.根据权利要求8所述的充电器系列装置，其特征为，采用由三相交流供电的直流母线结构；旋转磁场多相变压器采用中心轴垂直的安装结构形式；旋转磁场多相变压器的冷却器采用风冷散热结构或油冷散热结构；充电控制器(6)中含有N个充电控制单元(61)，每个充电控制单元为非隔离型的降压式、升压式、升压降压式、Cuk转换器、Zeta转换器或SEPIC转换器中的一种；在单管转换器中，则为Buck和Boost式转换器。10.根据权利要求8所述的充电器系列装置，其特征为，由三相交流供电的直流母线结构；充电控制器与动力电池间采取电气隔离的连接，有正激式、反激式、推挽式和半桥式四种结构类型；充电控制器(6)中含有N个充电控制单元(61)，每个充电控制单元中含有功率开关振荡器(613)、控制和输出电路(614) 二大部件；高频变压器为功率开关振荡器(613)、控制和输出电路(614)共有。
【专利摘要】本发明揭示了采用单相或三相供电的新能源汽车节能整流充电器装置，节能技术包括了低纹波单相整流器、低谐波三相整流器、虚拟六相整流器和多相整流器，以及采用旋转磁场的多相变压器等新设备，实现了将单相电改变为三相电的简易电路和三相电变换为多相电的相数变换设备的重大技术改进，新能源汽车充电桩装置覆盖了从小功率、中功率、大功率到特大功率的全功率系列、能源转换效率最高的产品技术。
【IPC分类】H02J7/02
【公开号】CN105322624
【申请号】CN201410320339
【发明人】於岳亮, 於宙
【申请人】上海稳得新能源科技有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月7日