一种模块化电容器组恒流充电电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种恒流充电领域，尤其是一种模块化电容器组恒流充电电源系统。
【背景技术】
[0002]在电容器组恒流充电电源系统领域，原有电阻分压式充电电源在允许的峰值充电功率范围内，充电速率低，效率极限为50%，限流电阻发热量大。还有一些恒流源，电路开关工作在硬开关条件下，开关损耗很大，电源的效率低。部分恒流源的设计，由于变压器和电感数目的增多，增大了电源的体积，减小电源的功率密度。所以，选择一种合适的设计方案显得尤为必要。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服上述技术缺点提供一种模块化电容器组恒流充电电源系统。
[0004]本实用新型解决技术问题采用的技术方案为：一种模块化电容器组恒流充电电源系统，包括上位机、STM32控制器、驱动单元、电压传感器、LC串并联谐振电路和电容器组，上位机与STM32控制器连接，STM32控制器与驱动单元连接，驱动单元分别与LC串并联谐振电路和电容器组连接，LC串并联谐振电路和电容器组连接，电容器组和传感器连接，传感器输出端与STM32控制器连接。
[0005]所述上位机为具有串口功能的PC机。
[0006]所述驱动单元包括驱动IGBT开关管高压开关的器件和驱动接触器的器件。
[0007]所述传感器包括采集电流信号的传感器和采集电压信号的传感器。
[0008]所述LC串并联谐振电路主要包括第一三相电端子A，第二三相电端子B，第三三相电端子C，第一二极管D1，第二二极管D2，第三二极管D3，第四二极管D4，第五二极管D5，第六二极管D6，第七二极管D7，第八二极管D8，第九二极管D9，第十二极管D10，第^^一二极管D11，第十二二极管D12，第十三二极管D13，第十四二极管D14，第一电感Lr，第二电感Lrl，第三电感Lr2，第四电感Lr3，第一电容Cl，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，第五电容Cn，第六电容Cf，第七电容Crl，第八电容Cr2，第九电容Cr3，第一 IGBT管Q1，第二IGBT管Q2，第三IGBT管Q3，第四IGBT管Q4，第一开关SI，第二开关S2，第三开关S3，第四开关S4,第五开关S5，第六开关S6，第七开关S7，第八开关S8，第九开关Sn，第一变压器T ;第一三相电端子A接第五二极管D5的正极和第八二极管D8的负极，第二三相电端子B接第六二极管D6的正极和第九二极管D9的负极，第三三相电端子C接第七二极管D7的正极和第十二极管DlO的负极，第一电感Lr的一端接第五二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7的负极，第一电感Lr的另一端接第六电容Cf的一端、第一 IGBT管Ql和第三IGBT管Q3的漏极、第一二极管Dl和第三二极管D3的负极，第六电容Cf的另一端接第八二极管D8、第九二极管D9和第十二极管DlO的正极、第二 IGBT管Q2和第四IGBT管Q4的源极、第二二极管D2和第四二极管D4的正极，第二电感Lrl的一端接第一 IGBT管Ql的源极、第二IGBT管Q2的漏极、第一二极管Dl的正极和第二二极管D2的负极，第二电感Lrl的另一端接第三电感Lr2的一端和第六开关S6的一端，第三电感Lr2的另一端接第四电感Lr3的一端和第七开关S7的一端，第四电感Lr3的另一端接第八开关S8的一端，第六开关S6的另一端接第七电容Crl的一端，第七开关S7的另一端接第八电容Cr2的一端，第八开关S8的另一端接第九电容Cr3的一端，第一变压器T的原边一端连第七电容Crl、第八电容Cr2和第九电容Cr3的另一端，第一变压器T的原边另一端接第三IGBT管Q3的源极、第四IGBT管Q4的漏极、第三二极管D3的正极和第四二极管D4的负极，第一变压器T的副边一端接第五开关S5的一端、第十一二极管Dll的正极和第十三二极管D13的负极，第一变压器T的副边的另一端接第五开关S5的另一端、第十二二极管D12的正极和第十四二极管D14的负极，第十一二极管Dll的负极接第十二二极管D12的负极和第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4到第九开关Sn的一端，第十三二极管D13的正极接第十四二极管D14的正极和第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4到第五电容Cn的一端，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4到第九开关Sn的另一端分别和第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4到第五电容Cn的另一端相连。
[0009]本实用新型具有如下有益效果:
[0010]第一、充电时间短，能够在短时间内，分别完成对具有不同电压设定值的电容器组的充电任务。
[0011]第二、充电电流大小可选择，电流恒定，抗短路能力强，充电效率高。
[0012]第三、开关器件工作在全软开关状态，开关器件的导通与关断都在零电流或零电压下进行，减小了开关器件的损耗及电磁干扰，提高了开关电源的频率及功率水平。
[0013]第四、该系统充电电压精度小于1%，工作可靠稳定，可以满足系统运行需要。
【附图说明】
[0014]附图1为本实用新型的结构模块示意图；
[0015]附图2为本实用新型的LC串并联谐振电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做以下详细说明。
[0017]如图1所示，本实用新型包括上位机、STM32控制器、驱动单元、传感器、LC串并联谐振电路和电容器组，上位机与STM32控制器连接，STM32控制器与驱动单元连接，驱动单元分别与LC串并联谐振电路和电容器组连接，LC串并联谐振电路和电容器组连接，电容器组和传感器连接，传感器和STM32控制器连接。
[0018]所述上位机为具有串口功能的PC机。
[0019]所述驱动单元包括驱动IGBT开关管高压开关的器件和驱动接触器的器件。
[0020]所述传感器采用采集电流信号的霍尔电流传感器BJHCS-LTS和采集电压信号的EVS电压传感器。
[0021 ] 所述LC串并联谐振电路主要包括第一三相电端子A，第二三相电端子B，第三三相电端子C，第一二极管D1，第二二极管D2，第三二极管D3，第四二极管D4，第五二极管D5，第六二极管D6，第七二极管D7，第八二极管D8，第九二极管D9，第十二极管D10，第^^一二极管D11，第十二二极管D12，第十三二极管D13，第十四二极管D14，第一电感Lr，第二电感Lrl，第三电感Lr2，第四电感Lr3，第一电容Cl，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，第五电容Cn，第六电容Cf，第七电容Crl，第八电容Cr2，第九电容Cr3，第一 IGBT管Q1，第二IGBT管Q2，第三IGBT管Q3，第四IGBT管Q4，第一开关SI，第二开关S2，第三开关S3，第四开关S4,第五开关S5，第六开关S6，第七开关S7，第八开关S8，第九开关Sn，第一变压器T ;第一三相电端子A接第五二极管D5的正极和第八二极管D8的负极，第二三相电端子B接第六二极管D6的正极和第九二极管D9的负极，第三三相电端子C接第七二极管D7的正极和第十二极管DlO的负极，第一电感Lr的一端接第五二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7的负极，第一电感Lr的另一端接第六电容Cf的一端、第一 IGBT管Ql和第三IGBT管Q3的漏极、第一