一种功率变换器及控制方法与流程

本发明属于变换器，具体而言，涉及一种功率变换器及控制方法。

背景技术：

1、功率变换器是一种可以将某种电流转换为其他类型电流的电子设备。既有直流功率变换也有交流功率变换。

2、随着电动汽车的普及以及电动汽车电池容量的增加，电动汽车充电的速度越来越受到市场的关注，提升电动汽车充电功率是当前想要提升电动汽车充电速度比较普遍的一种方式。想要提升充电模块的输出功率就要找到适合于大功率输出的电路方案，目前单相充电电路现有的电路方案已经不能满足大功率的需求，因此，电路方案需要进行升级和改进。

3、目前主流的单相充电模块产品都采用两级结构，前级pfc电路和后级llc谐振变换电路；前级pfc电路将单相交流电整流成稳定可调的直流母线电压，该直流母线电压通常范围在325vdc-425vdc，该直流母线电压作为后级llc变换电路的输入电压；后级的llc谐振变换电路通常使用半桥或者全桥llc谐振变换电路；这种单路半桥或者全桥电路在功率大的场景下已经无法满足要求，因此，有必要设计一种功率变换器，从而来有效的解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种具有多路后级llc谐振变换电路，且多路后级llc谐振变换电路组合交错并联，能够提升整个电路的功率等级且具有均压和均流功能的功率变换器及控制方法。

2、为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种功率变换器，包括前级pfc电路和与所述前级pfc电路连接的后级llc谐振变换电路，所述前级pfc电路采用图腾柱无桥pfc电路；所述后级llc谐振变换电路设置多路，多路所述后级llc谐振变换电路组合交错并联，多路所述后级llc谐振变换电路组合交错并联后可以降低母线上的纹波电压值，减少母线电容的容量，提高整机的功率密度，从而在提升整个电路的功率等级的同时，实现该电路均压和均流输出。

3、本发明的功率变换器中设置多路后级llc谐振变换电路，且多路所述后级llc谐振变换电路组合交错并联，多路所述后级llc谐振变换电路组合交错并联后可以降低母线上的纹波电压值，减少母线电容的容量，提高整机的功率密度，从而在提升整个电路的功率等级的同时，实现该电路均压和均流输出。

4、进一步的，所述前级pfc电路采用单相图腾柱无桥pfc电路。

5、进一步的，所述前级pfc电路采用二路图腾柱无桥pfc电路组合交错并联，能够增大后级llc谐振变换电路的输出功率。

6、进一步的，所述后级llc谐振变换电路设置三路，且三路所述后级llc谐振变换电路并联，可以降低母线上的纹波电压值，减少母线电容的容量，提高整机的功率密度，提升整个电路的功率等级的同时，实现该电路均压和均流输出。

7、进一步的，三路所述后级llc谐振变换电路相位交错120度相位。交错后可以降低母线上的纹波电压值，减少母线电容的容量，提高整机的功率密度。

8、进一步的，每路所述后级llc谐振变换电路中连接有两个变压器。

9、进一步的，每路所述后级llc谐振变换电路中连接有四个变压器，能够增大后级llc谐振变换电路的输出功率。

10、进一步的，每路所述后级llc谐振变换电路中两个变压器的原边绕组串联，作为一个全桥变换器的变压器原边。

11、进一步的，每路所述后级llc谐振变换电路中的变压器副边绕组采用星形连接，星形连接再与一个桥式整流电路相连，可以使输出电压的纹波电压得到降低，从而减少输出滤波电容的容量。

12、一种功率变换器的控制方法，前级pfc电路将交流电整流成稳定可调的直流母线电压，输入至组合交错并联的三路后级llc谐振变换电路中，提升整个电路的功率等级的同时，实现电路均压和均流输出。

13、本发明的有益效果是，1、本发明前级采用图腾柱无桥pfc电路，后级采用三个全桥llc谐振变换电路并联工作，变压器副边采用星形连接后连接桥式整流电路，三个全桥电路之间交错120度相位工作，有效的降低了母线电压行的纹波电压幅值，从而减少母线电解电容使用的数量，提高功率密度，副边星形连接也可以使输出电压的纹波电压得到降低，从而减少输出滤波电容的容量，提升整个电路的功率等级的同时，实现该电路均压和均流输出；

14、2、本发明电路通过设置不同路数图腾柱无桥pfc电路，以及对后级llc谐振变换电路中变压器设置数量及连接方式，实现了大功率输出的同时，实现了不同功率的输出。

技术特征：

1.一种功率变换器，包括前级pfc电路和与所述前级pfc电路连接的后级llc谐振变换电路，其特征在于：所述前级pfc电路采用图腾柱无桥pfc电路；所述后级llc谐振变换电路设置多路，多路所述后级llc谐振变换电路组合交错并联，以提升整个电路的功率等级的同时，实现该电路均压和均流输出。

2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于：所述前级pfc电路采用单相图腾柱无桥pfc电路。

3.根据权利要求2所述的功率变换器，其特征在于：所述前级pfc电路采用二路图腾柱无桥pfc电路组合交错并联。

4.根据权利要求2或3所述的功率变换器，其特征在于：所述后级llc谐振变换电路设置三路，且三路所述后级llc谐振变换电路并联。

5.根据权利要求4所述的功率变换器，其特征在于：三路所述后级llc谐振变换电路相位交错120度相位。

6.根据权利要求4所述的功率变换器，其特征在于：每路所述后级llc谐振变换电路中连接有两个变压器。

7.根据权利要求4所述的功率变换器，其特征在于：每路所述后级llc谐振变换电路中连接有四个变压器。

8.根据权利要求7所述的功率变换器，其特征在于：每路所述后级llc谐振变换电路中两个变压器的原边绕组串联。

9.根据权利要求6或8所述的功率变换器，其特征在于：每路所述后级llc谐振变换电路中的变压器副边绕组采用星形连接，星形连接再与一个桥式整流电路相连。

10.一种功率变换器的控制方法，其特征在于：前级pfc电路将交流电整流成稳定可调的直流母线电压，该直流母线电压输入至组合交错并联的三路后级llc谐振变换电路中，提升整个电路的功率等级的同时，实现电路均压和均流输出。

技术总结
本发明公开了一种功率变换器，包括前级PFC电路和与前级PFC电路连接的后级LLC谐振变换电路，前级PFC电路采用图腾柱无桥PFC电路；后级LLC谐振变换电路设置多路，多路后级LLC谐振变换电路组合交错并联，以提升整个电路的功率等级的同时，实现该电路均压和均流输出；一种功率变换器的控制方法，前级PFC电路将交流电整流成稳定可调的直流母线电压，输入至组合交错并联的三路后级LLC谐振变换电路中，提升整个电路的功率等级的同时，实现电路均压和均流输出。本发明后级采用三个全桥LLC谐振变换电路并联工作，变压器副边采用星形连接后连接桥式整流电路提升了整个电路的功率等级的同时，实现该电路均压和均流输出，实现了大功率输出的同时，实现了不同功率的输出。

技术研发人员：刘慧文,任亚钊,吴尚洁,赵宇,李洪涛,何志恒,曲辉,殷明,谢思源
受保护的技术使用者：国网智慧车联网技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12