本實用新型廣泛用于新能源行業(yè)，特別涉及一種基于DSC的電動汽車直流充電電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的電動汽車直流充電電源系統(tǒng)，因為開關(guān)管導(dǎo)通留下死區(qū)時間產(chǎn)生電流電壓疊加損耗，嚴重抑制開關(guān)頻率的提高，影響快速穩(wěn)定充電的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種基于 DSC 的高頻軟開關(guān)控制方式的電動汽車直流供電電源系統(tǒng)，實現(xiàn)開關(guān)管的零電壓狀態(tài)開關(guān)，開關(guān)功率損耗小，開關(guān)頻率高，有效抑制電磁干擾的產(chǎn)生，使供電快速穩(wěn)定。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型涉及一種基于DSC的電動汽車直流充電電源系統(tǒng)，包括工頻交流輸入電網(wǎng)、主電路、控制電路和電池負載；所述主電路包括依次電氣連接的輸入整流濾波模塊、高頻逆變模塊、功率變壓模塊和輸出整流濾波模塊，所述輸入整流濾波模塊與工頻交流輸入電網(wǎng)相連接，所述輸出整流濾波模塊電池負載相連接；所述控制電路包括故障保護模塊、電流電壓采樣及信號處理模塊、DSC 數(shù)字化控制模塊和高頻驅(qū)動模塊； 所述故障保護模塊輸入端連接工頻交流輸入電網(wǎng)，輸出端連接DSC數(shù)字化控制模塊，所述DSC 數(shù)字化控制模塊輸入連接故障保護模塊，輸出端連接電流電壓采樣及信號處理模塊，所述電流電壓采樣及信號處理模塊輸入端連接負載電池，輸出端連接DSC數(shù)字化控制模塊，所述高頻驅(qū)動模塊的輸入端連接DSC數(shù)字化控制模塊，輸出端連接高頻逆變模塊；所述主電路采用電壓型全橋移相軟開關(guān)變換器，包括若干MOSFET 開關(guān)管。

優(yōu)選方案中，DSC 數(shù)字化控制模塊內(nèi)部包括 A/D轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字信號控制器，DSC 數(shù)字化控制模塊通過A/D轉(zhuǎn)換電路將采集到的電流和電壓信號送到數(shù)字信號控制器中，數(shù)字信號控制器通過對主電路的電流和電壓進行閉環(huán)控制，產(chǎn)生需要的移相 PWM 波形，經(jīng)高頻驅(qū)動模塊來控制MOSFET 開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，從而控制電流和電壓。

優(yōu)選方案中，所述電流電壓采樣及信號處理模塊采集系統(tǒng)電流和電壓信號，然后通過DSC數(shù)字化控制模塊控制系統(tǒng)的電流和電壓。

優(yōu)選方案中，所述故障保護模塊包括電壓檢測裝置、溫度繼電器和霍爾電流傳感器。電壓檢測裝置用于檢測工頻交流輸入電壓，溫度繼電器用于檢測過溫信號，霍爾電流傳感器用于檢測初級過流信號。故障保護模塊還連接有過壓、欠壓、過流和過溫保護電路，檢測單相工頻電壓、初級電流和散熱器溫度，把檢測到的電壓、電流和溫度信號送給故障保護模塊，如出現(xiàn)過壓、欠壓、過流和過溫的現(xiàn)象，故障保護模塊將送給數(shù)字信號控制器一個低電平故障保護信號，數(shù)字信號控制器產(chǎn)生低電平 PWM 通過高頻驅(qū)動模塊關(guān)斷高頻逆變模塊的開關(guān)管，以保護主電路。

本實用新型的有益效果為：本發(fā)明采用大功率全橋變換器來獲得大功率的輸出，從而使充電系統(tǒng)的輸出功率大，重量輕，體積??；還采用了電流電壓反饋的數(shù)字化控制技術(shù)，利用DSC數(shù)字信號控制技術(shù)和開關(guān)電源充電，使系統(tǒng)的動態(tài)特性優(yōu)良、控制精度高，系統(tǒng)穩(wěn)定，充電時安全性高，可靠性高。

附圖說明

圖1為本實用新型直流充電電源系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。需要說明的是，附圖僅為示例性說明，并未按照嚴格比例繪制，而且其中可能有為描述便利而進行的局部放大、縮小，對于公知部分結(jié)構(gòu)亦可能有一定缺??；下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

參見圖1，本實用新型涉及一種基于DSC的電動汽車直流充電電源系統(tǒng)，包括工頻交流輸入電網(wǎng)、主電路、控制電路和電池負載；主電路包括依次電氣連接的輸入整流濾波模塊、高頻逆變模塊、功率變壓模塊和輸出整流濾波模塊，輸入整流濾波模塊與工頻交流輸入電網(wǎng)相連接，輸出整流濾波模塊電池負載相連接；控制電路包括故障保護模塊、電流電壓采樣及信號處理模塊、DSC 數(shù)字化控制模塊和高頻驅(qū)動模塊； 故障保護模塊輸入端連接工頻交流輸入電網(wǎng)，輸出端連接DSC數(shù)字化控制模塊，DSC 數(shù)字化控制模塊輸入連接故障保護模塊，輸出端連接電流電壓采樣及信號處理模塊，電流電壓采樣及信號處理模塊輸入端連接負載電池，輸出端連接DSC數(shù)字化控制模塊，高頻驅(qū)動模塊的輸入端連接DSC數(shù)字化控制模塊，輸出端連接高頻逆變模塊。

主電路采用電壓型全橋移相軟開關(guān)變換器，包括若干MOSFET 開關(guān)管。DSC數(shù)字化控制模塊由數(shù)字信號處理器及其外圍電路組成，數(shù)字信號處理器采用 dsPIC33FJ32MC204芯片，調(diào)節(jié)主電路的電流和電壓輸出。

故障保護模塊包括電壓檢測裝置、溫度繼電器和霍爾電流傳感器。電壓檢測裝置用于檢測工頻交流輸入電壓，溫度繼電器用于檢測過溫信號，霍爾電流傳感器用于檢測初級過流信號。故障保護模塊還連接有過壓、欠壓、過流和過溫保護電路，檢測單相工頻電壓、初級電流和散熱器溫度，把檢測到的電壓、電流和溫度信號送給故障保護模塊，如出現(xiàn)過壓、欠壓、過流和過溫的現(xiàn)象，故障保護模塊將送給數(shù)字信號控制器一個低電平故障保護信號，數(shù)字信號控制器產(chǎn)生低電平 PWM 通過高頻驅(qū)動模塊關(guān)斷高頻逆變模塊的開關(guān)管，以保護主電路。

電流電壓采樣及信號處理模塊為電流電壓傳感器，與電動汽車電池相連接， DSC 數(shù)字化控制模塊通過 A/D 轉(zhuǎn)換，將采集到的電流和電壓信號送到數(shù)字信號控制器中，數(shù)字信號控制器通過 PI 算法對電源主電路的電流和電壓進行閉環(huán)控制，產(chǎn)生需要的移相 PWM 波形，經(jīng)高頻驅(qū)動模塊控制功率器件 MOSFET 開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，以達到控制電流和電壓的目的，實現(xiàn)數(shù)字化控制。

以上是本實用新型的較佳實施方式，但本實用新型的保護范圍不限于此。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，未經(jīng)創(chuàng)造性勞動想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求所限定的保護范圍為準(zhǔn)。