一种高增益大功率充电装置及其控制方法和终端设备与流程

本技术涉及充电，尤其涉及一种高增益大功率充电装置及其控制方法和终端设备。

背景技术：

1、传统电力电子变换器拓扑结构是固定的，电压增益受限于拓扑结构的形式，通过调节占空比等参数可以改变电压增益。传统电力电子变换器的拓扑结构由于高增益的原因，无法实现大功率的要求。现有的充电桩工作场景复杂，需求多样，传统的电力电子变换器拓扑无法满足。

2、传统电力电子变换器的电压增益受限于其拓扑结构，难以满足需要高增益的场合。传统电力电子变换器的灵活性较低，难以满足复杂工况下的需求。随着市场的需求，充电桩应用场景需要大功率，而传统电力电子变换器由于高增益的原因无法实现大功率的要求。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种高增益大功率充电装置及其控制方法和终端设备，用于解决现有应用于充电桩的变换器拓扑结构由于高增益的原因，无法满足大功率的要求的技术问题。

2、为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：

3、一方面，提供了一种高增益大功率充电装置的控制方法，应用于高增益大功率充电装置上，所述高增益大功率充电装置包括电源、与所述电源连接的主供电模块以及与所述主供电模块输出端连接的驱动控制模块、供电选择模块、储能供电模块和负载，所述主供电模块包括缓充供电电路和三相快充供电电路，该控制方法包括以下步骤：

4、获取所述电源的供电信息，所述供电信息包括有电源输出和无电源输出；

5、根据所述供电信息为有电源输出，获取所述主供电模块的输出电流；将所述输出电流与参考电流对比，得到比较结果，所述参考电流为十分之一的所述储能供电模块的储能容量；

6、根据所述比较结果选择所述缓充供电电路或所述三相快充供电电路给所述负载供电和所述储能供电模块充电；

7、根据所述供电信息为无电源输出，采用所述储能供电模块给所述负载供电。

8、优选地，该高增益大功率充电装置的控制方法包括：若根据所述比较结果选择所述缓充供电电路给所述负载供电和所述储能供电模块充电，获取所述缓充供电电路的第一开关占空比，根据所述第一开关占空比采用第一电压增益计算公式计算，得到所述缓充供电电路的电压增益，所述第一电压增益计算公式为：g1＝1/(1-d2)，式中，g1为缓充供电电路的电压增益，d2为第一开关占空比。

9、优选地，该高增益大功率充电装置的控制方法包括：若根据所述比较结果选择所述三相快充供电电路给所述负载供电和所述储能供电模块充电，获取所述三相快充供电电路的第二开关占空比和耦合匝数比，根据所述第二开关占空比和所述耦合匝数比采用第二电压增益计算公式计算，得到所述三相快充供电电路的电压增益，所述第二电压增益计算公式为：

10、g2＝(d1+nd1)/(1-d1)，式中，g2为三相快充供电电路的电压增益，d1为第二开关占空比，n为耦合匝数比。

11、又一方面，提供了一种高增益大功率充电装置，包括电源、主供电模块、驱动控制模块、供电选择模块、储能供电模块、负载以及控制所述主供电模块、所述驱动控制模块、所述供电选择模块和所述储能供电模块工作的主控模块，所述主供电模块包括缓充供电电路和三相快充供电电路；

12、所述电源，用于给所述主供电模块提供电源；

13、所述主供电模块，用于通过所述缓充供电电路或所述三相快充供电电路给所述负载供电和所述储能供电模块充电；

14、所述供电选择模块，用于根据所述主供电模块输出的电压、电流选择所述缓充供电电路还是所述三相快充供电电路给所述负载供电和所述储能供电模块充电；

15、所述驱动控制模块，用于根据所述供电选择模块选择的供电电路控制对应的所述缓充供电电路或所述三相快充供电电路导通给所述负载供电和所述储能供电模块充电；

16、所述储能供电模块，用于在所述电源不提供电源情况下，给所述负载供电；

17、所述主控模块按照上述所述的高增益大功率充电装置的控制方法给所述负载供电。

18、优选地，所述主供电模块包括第一开关元件、第二开关元件、缓冲开关管和三个拓扑结构相同的单相快充子模块，所述单相快充子模块包括快充开关管和与所述快充开关管连接的耦合电感，所述第一开关元件的第一端与所述电源的正极连接，所述第一开关元件的第二端通过缓冲电感、缓冲半导体元件与所述第二开关元件的第二端连接，所述第一开关元件的第三端与所述快充开关管的第一端连接，所述快充开关管的第二端通过快充电容和快充电感与所述第二开关元件的第三端连接，所述第二开关元件的第一端分别与所述驱动控制模块、所述供电选择模块、所述储能供电模块和所述负载连接，所述耦合电感的输出端、所述驱动控制模块、所述供电选择模块、所述储能供电模块和所述负载分别与所述电源的负极连接，所述缓冲开关管的第一端与所述缓冲电感的第二端连接，所述缓冲开关管的第二端与所述电源的负极连接。

19、优选地，所述供电选择模块包括比较子模块，所述比较子模块用于根据所述主供电模块的输出电流与参考电流比较；若所述输出电流小于参考电流，所述比较子模块输出控制所述第一开关元件和所述第二开关元件工作的高电平信号，所述驱动控制模块用于根据所述主供电模块的输出电压得到控制所述缓冲开关管导通的第一开关占空比，则所述电源通过所述缓充供电电路给所述储能供电模块充电以及给所述负载供电；其中，所述参考电流为十分之一的所述储能供电模块的储能容量。

20、优选地，所述缓充供电电路由所述第一开关元件、所述缓冲电感、所述缓冲半导体元件和所述第二开关元件组成，所述第一开关元件和所述第二开关元件的第一端与第二端均导通连接，所述缓冲开关管按所述第一开关占空比导通。

21、优选地，若所述输出电流大于参考电流，所述比较子模块输出控制所述第一开关元件和所述第二开关元件工作的低电平信号，所述驱动控制模块用于根据所述主供电模块的输出电压得到控制所述快充开关管导通的第二开关占空比，则所述电源通过所述快充供电电路给所述储能供电模块充电以及给所述负载供电；其中，所述参考电流为十分之一的所述储能供电模块的储能容量。

22、优选地，所述快充供电电路由所述第一开关元件、所述第二开关元件和三个拓扑结构相同的所述单相快充子模块组成，所述第一开关元件和所述第二开关元件的第一端均与其第三端导通连接；三个拓扑结构相同的所述单相快充子模块分别为a相快充子模块、b相快充子模块和c相快充子模块，若所述a相快充子模块按所述第二开关占空比驱动对应所述快充开关管导通，则所述b相快充子模块延迟相位角120度后按所述第二开关占空比驱动对应所述快充开关管导通，所述c相快充子模块延迟相位角240度后按所述第二开关占空比驱动对应所述快充开关管导通。

23、再一方面，提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；

24、所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

25、所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的高增益大功率充电装置的控制方法。

26、该高增益大功率充电装置及其控制方法和终端设备，该方法应用于高增益大功率充电装置上，高增益大功率充电装置包括电源、与电源连接的主供电模块以及与主供电模块输出端连接的驱动控制模块、供电选择模块、储能供电模块和负载，主供电模块包括缓充供电电路和三相快充供电电路，该控制方法包括获取电源的供电信息，供电信息包括有电源输出和无电源输出；根据供电信息为有电源输出，获取主供电模块的输出电流；将输出电流与参考电流对比，得到比较结果，参考电流为十分之一的储能供电模块的储能容量；根据比较结果选择缓充供电电路或三相快充供电电路给负载供电和储能供电模块充电；根据供电信息为无电源输出，采用储能供电模块给负载供电。从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：该高增益大功率充电装置的控制方法通过主供电模块的输出电流与储能供电模块的储能容量的十分之一对比，选择不同拓扑结构的缓充供电电路或三相快充供电电路给负载和储能供电模块供电，实现可以根据工况的不同灵活调整该高增益大功率充电装置的拓扑结构，从而改变负载输出大小，使供电电路具有较高的灵活性；通过三相快充供电电路给储能供电模块和负载供电进行快速充电，实现高增益大功率的快充，使得该高增益大功率充电装置具备较高的电压增益和功率传输，满足大功率的需求，解决了现有应用于充电桩的变换器拓扑结构由于高增益的原因，无法满足大功率的要求的技术问题。