一种兼容交直流输入的充电系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种兼容交直流输入的充电系统，包括：检测模块，用于对输入电源的类型进行检测；控制模块，与所述检测模块连接，用于在检测到所述输入电源为三相交流电源时，采用三相控制算法对所述输入电源进行控制处理，在检测到所述输入电源为直流电源时，对所述输入电源进行直流控制处理；以及，充电模块，与所述控制模块连接，用于将处理后的电源输出至电动汽车，以对所述电动汽车进行充电。相应地，本发明专利技术还公开了一种兼容交直流输入的充电方法。本发明专利技术能够兼容交直流两种电压源的使用，且降低成本、减小体积、提高系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种兼容交直流输入的充电系统及方法
本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种兼容交直流输入的充电系统及方法。
技术介绍
目前市场上的充电机基本只支持交流输入充电，不支持直流(电池)充电，而大功率的交流电需要电网支持，难以实现可移动式的充电系统。其中的充电模块主要分为前级PFC拓朴结构和后级DC/DC的LLC拓朴结构。而前级PFC拓朴结构基本采用VIENNA拓朴，目前对于VIENNA拓朴的控制算法基本是针对交流输入的研究和实现，使得其充电模块不能满足客户移动式的可充电系统应用场景，当其要实现移动式充电时，需要DC/DC充电模块实现，还需要额外增加一个AC/DC模块实现对移动式储能电池的充电，大大提高充电系统成本，及充电系统体积。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的问题，提供了一种兼容交直流输入的充电系统，能够兼容交直流两种电压源的使用，且降低成本、减小体积、提高系统可靠性。本专利技术就上述技术问题而提出的技术方案如下：本专利技术提供一种兼容交直流输入的充电系统，包括：检测模块，用于对输入电源的类型进行检测；控制模块，与所述检测模块连接，用于在检测到所述输入电源为三相交流电源时，采用三相控制算法对所述输入电源进行控制处理，在检测到所述输入电源为直流电源时，对所述输入电源进行直流控制处理；以及，充电模块，与所述控制模块连接，用于将处理后的电源输出至电动汽车，以对所述电动汽车进行充电。在一个优选地实施方式中，所述检测模块具体用于：通过锁相算法对输入电源的频率进行检测；若所述输入电源的频率在预设频率范围之内，则判定所述输入电源为三相交流电源，若所述输入电源的频率为0Hz，则判定所述输入电源为直流电源。在另一个优选地实施方式中，所述检测模块具体用于：基于固定的采样频率计算输入电源的幅值变化；若所述输入电源的幅值有变化，则判定所述输入电源为三相交流电源，若所述输入电源的幅值无变化，则判定所述输入电源为直流电源。在又一个优选地实施方式中，所述检测模块具体用于：对输入电源的电压幅值进行检测；若所述输入电源的电压幅值有正幅值和负幅值，则判定所述输入电源为三相交流电源，若所述输入电源的电压幅值大于欠压值，则判定所述输入电源为直流电源。进一步地，其特征在于，所述控制模块包括第一开关管、第三开关管、第一电感、第三电感、第一电容、第二电容、第一二极管、第六二极管和假负载电阻；所述控制模块具体用于在检测到所述输入电源为直流电源时，控制所述第一开关管和所述第三开关管同时导通，使所述直流电源通过所述第一电感和所述第三电感进行储能，控制所述第一开关管和所述第三开关管同时关断，使所述第一电感和所述第三电感通过所述第一电容、所述第二电容、所述第一二极管、所述第六二极管、所述假负载电阻和所述直流电源进行续流。进一步地，所述控制模块还包括平衡母线；所述平衡母线用于在同时关断所述第一开关管和所述第三开关管，但由于开关误差导致所述第三开关管先关断时，与所述直流电源、所述第一电感、所述第一开关管、所述第二电容、所述第六二极管和所述第三电感形成回路，使所述直流电源单独对所述第二电容充电；在同时关断所述第一开关管和所述第三开关管，但由于开关误差导致所述第一开关管先关断时，与所述直流电源、所述第一电感、所述第一二极管、所述第一电容、所述第三开关管和所述第三电感形成回路，使所述第一电感和所述第三电感通过所述第一二极管、所述第一电容、所述第三开关管和直流电源进行续流，以单独对所述第一电容充电，实现所述平衡母线对所述第一电容和所述第二电容的平衡。进一步地，所述控制模块还包括第一电源接口和第三电源接口；所述控制模块用于在检测到所述输入电源为直流电源时，通过所述第一电源接口和所述第三电源接口输入所述直流电源；所述第一电感的一端与所述第一电源接口连接，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的正极连接，所述第一开关管的一端与所述第一二极管的正极连接，所述第一开关管的另一端与所述平衡母线连接；所述第一二极管的负极分别与所述第一电容的一端、所述假负载电阻的一端连接，所述第一电容的另一端与所述平衡母线连接，所述假负载电阻的另一端与所述第六二极管的正极连接，所述第二电容的一端与所述第六二极管的正极连接，所述第二电容的另一端与所述平衡母线连接；所述第六二极管的负极分别与所述第三电感的一端、所述第三开关管的一端连接，所述第三开关管的另一端与所述平衡母线连接，所述第三电感的另一端与所述第三电源接口连接。进一步地，所述控制模块还包括第二电源接口、第二电感、第二开关管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管；所述控制模块还用于在检测到所述输入电源为三相交流电源时，通过所述第一电源接口、所述第二电源接口和所述第三电源接口输入所述三相交流电源；所述第二电感的一端与所述第二电源接口连接，所述第二电感的另一端分别与所述第二二极管的正极、所述第五二极管的负极、所述第二开关管的一端连接，所述第二二极管的负极与所述第一二极管的负极连接，所述第五二极管的正极与所述第六二极管的正极连接，所述第二开关管的另一端与所述平衡母线连接；所述第三二极管的正极与所述第六二极管的负极连接，所述第三二极管的负极与所述第一二极管的负极连接；所述第四二极管的负极与所述第一二极管的正极连接，所述第四二极管的正极与所述第六二极管的正极连接。进一步地，所述控制模块还用于在检测到所述输入电源为直流电源时，通过同时调节所述第一开关管和所述第二开关管的输出占空比，以使输出的母线电压满足所需电压。本专利技术还提供了一种利用上述兼容交直流输入的充电系统进行充电的方法，包括：对输入电源的类型进行检测；在检测到所述输入电源为三相交流电源时，采用三相控制算法对所述输入电源进行控制处理，在检测到所述输入电源为直流电源时，对所述输入电源进行直流控制处理；将处理后的电源输出至电动汽车，以对所述电动汽车进行充电。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过对输入电源的检测识别出输入电源的类型，根据不同类型的输入电源进行相应的控制处理，实现交直流输入电源的兼容和宽范围电压输入，降低系统成本，减小系统体积，且提高系统可靠性；接入平衡母线，通过环路实现由于开关误差导致两个开关管先后关断时对电容的单独充电，有效保护开关管的应力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的兼容交直流输入的充电系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的兼容交直流输入的充电系统中控制模块的第一结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的兼容交直流输入的充电系统中控制模块的第一控制原理图；图4是本专利技术实施例一提供的兼容交直流输入的充电系统中控制模块的第二控制原理图；图5是本专利技术实施例一提供的兼容交直流输入的充电系统中控制模块的第二结构示意图；图6是本专利技术实施例一提供的兼容交直流输入的充电系统中控制模块的控制模型图；图7是本专利技术实施例二提供的兼容交直流输入的充电方法的流程示意图。具体实施方式为了解决现有技术在充电系统中存在的成本高、体积大等技术问题，本专利技术旨在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼容交直流输入的充电系统，其特征在于，包括：检测模块，用于对输入电源的类型进行检测；控制模块，与所述检测模块连接，用于在检测到所述输入电源为三相交流电源时，采用三相控制算法对所述输入电源进行控制处理，在检测到所述输入电源为直流电源时，对所述输入电源进行直流控制处理；以及，充电模块，与所述控制模块连接，用于将处理后的电源输出至电动汽车，以对所述电动汽车进行充电。

【技术特征摘要】
1.一种兼容交直流输入的充电系统，其特征在于，包括：检测模块，用于对输入电源的类型进行检测；控制模块，与所述检测模块连接，用于在检测到所述输入电源为三相交流电源时，采用三相控制算法对所述输入电源进行控制处理，在检测到所述输入电源为直流电源时，对所述输入电源进行直流控制处理；以及，充电模块，与所述控制模块连接，用于将处理后的电源输出至电动汽车，以对所述电动汽车进行充电。2.如权利要求1所述的兼容交直流输入的充电系统，其特征在于，所述检测模块具体用于：通过锁相算法对输入电源的频率进行检测；若所述输入电源的频率在预设频率范围之内，则判定所述输入电源为三相交流电源，若所述输入电源的频率为0Hz，则判定所述输入电源为直流电源。3.如权利要求1所述的兼容交直流输入的充电系统，其特征在于，所述检测模块具体用于：基于固定的采样频率计算输入电源的幅值变化；若所述输入电源的幅值有变化，则判定所述输入电源为三相交流电源，若所述输入电源的幅值无变化，则判定所述输入电源为直流电源。4.如权利要求1所述的兼容交直流输入的充电系统，其特征在于，所述检测模块具体用于：对输入电源的电压幅值进行检测；若所述输入电源的电压幅值有正幅值和负幅值，则判定所述输入电源为三相交流电源，若所述输入电源的电压幅值大于欠压值，则判定所述输入电源为直流电源。5.如权利要求1至4任一项所述的兼容交直流输入的充电系统，其特征在于，所述控制模块包括第一开关管、第三开关管、第一电感、第三电感、第一电容、第二电容、第一二极管、第六二极管和假负载电阻；所述控制模块具体用于在检测到所述输入电源为直流电源时，控制所述第一开关管和所述第三开关管同时导通，使所述直流电源通过所述第一电感和所述第三电感进行储能，控制所述第一开关管和所述第三开关管同时关断，使所述第一电感和所述第三电感通过所述第一电容、所述第二电容、所述第一二极管、所述第六二极管、所述假负载电阻和所述直流电源进行续流。6.如权利要求5所述的兼容交直流输入的充电系统，其特征在于，所述控制模块还包括平衡母线；所述平衡母线用于在同时关断所述第一开关管和所述第三开关管，但由于开关误差导致所述第三开关管先关断时，与所述直流电源、所述第一电感、所述第一开关管、所述第二电容、所述第六二极管和所述第三电感形成回路，使所述直流电源单独对所述第二电容充电；在同时关断所述第一开关管和所述第三开关管，但由于开关误差导致所述第一开关管先关断时，与所述直流电源、所述第一电感、所述第一二极管、所述第一电容、所述第三开关管和所述第三电感形成回路，使所述第一电感和所述第三电感通过所述第一二极管、所述第一电容、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭科成，郑凯，肖学礼，姜磊，
申请(专利权)人：深圳市盛弘电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44