直流充电桩系统的制作方法

本发明涉及一种直流充电桩系统。

背景技术：

1、充电桩属于新能源汽车的关键部件之一，实现电网和动力电池间能量的传递与转换。但目前充电桩功率普遍较低，导致充电速度慢、排队时间长、周转效率低等问题依然突出，较难满足用户出现的充电需求。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种直流充电桩系统。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种直流充电桩系统，包括：多个dab变换器，每个dab变换器，包括：

3、第一功率开关器件和第二功率开关器件，串联构成原边h桥其中一个桥臂；第三功率开关器件和第四功率开关器件，串联构成原边h桥其中另一个桥臂；原边h桥的两个桥臂为并联连接方式；直流电源v1与原边h桥连接，提供直流电压输入；变压器t通过原边h桥桥臂中点a、b两点与原边h桥相连接，电感l位于变压器t与原边h桥连接点a中间，与原边h桥和变压器的原边相连接；

4、第五功率开关器件和第六功率开关器件，串联构成副边h桥其中一个桥臂；第七功率开关器件和第八功率开关器件，串联构成副边h桥其中另一个桥臂；副边h桥的两个桥臂为并联连接方式；负载v2与副边h桥连接；变压器t通过副边h桥桥臂中点c、d两点与副边h桥相连接；其中，a、b、c、d点为电压传感器的连接点，其中，a、b点是测量变压器原边电压，c、d点测量变压器副边电压。

5、进一步的，上述直流充电桩系统中，开关管q1和反并联二极管d1，反向并联组成第一功率开关器件；开关管q2和反并联二极管d2，反向并联组成第二功率开关器件；开关管q3和反并联二极管d3，反向并联组成第三功率开关器件；开关管q4和反并联二极管d4，反向并联组成第四功率开关器件；开关管q5和反并联二极管d5，反向并联组成第五功率开关器件；开关管q6和反并联二极管d6，反向并联组成第六功率开关器件；开关管q7和反并联二极管d7，反向并联组成第七功率开关器件；开关管q8和反并联二极管d8，反向并联组成第八功率开关器件。

6、进一步的，上述直流充电桩系统中，一个开关周期ts中，变压器t正向工作时，有6个工作阶段，包括：工作阶段t0～t1、工作阶段t1～t2、工作阶段t2～t3、工作阶段、t3～t4、工作阶段、t4～t5、和工作阶段、t5～t6。

7、进一步的，上述直流充电桩系统中，工作阶段t0～t1：

8、t0～t1工作阶段下电感l初始电流为负，虽然开关管q1和q4已经有驱动信号，但由于电流不满足导通条件，开关管q1和q4的反并联二极管自然导通，电感电流il流经反并联二极管d1和d4，以零电压开通开关管q1和q4，原边h桥电压vab＝v1；副边h桥的开关管q6和q7也不满足导通条件，反并联二极管d6和d7导通，副边h桥的电压vcd＝-v2，电感电压为vl＝v1+kv2，电感电流il由一个负值线性增加，上升斜率为：

9、

10、到t1时刻，电感电流il由负上升到0，反并联二极管d1和d4自然关断；此工作状态下，电感l释放能量给直流电源v1和负载v2。

11、进一步的，上述直流充电桩系统中，工作阶段t1～t2：

12、t1时刻电感电流il为0，之后继续增加；开关管q1、q4及q6、q7满足导通条件而导通，电感电流il流过开关管q1、q4和q6、q7，原边h桥电压vab＝v1，副边h桥电压vcd＝-v2，电感电压vl＝v1+kv2；在该工作状态下，直流电源v1和负载v2同时给电感l储能。

13、进一步的，上述直流充电桩系统中，工作阶段t2～t3：

14、在t2时刻关断开关管q6、q7，虽然此时开关管q5、q8已经有驱动信号，但由于电流不满足导通条件，开关管q5、q8的反并联二极管d5、d8自然导通，电感电流il流经反并联二极管d5、d8，以零电压开通开关管q5、q8，此时，原边h桥的电压vab＝v1，副边h桥的电压vcd＝v2，电感电压vl＝v1-kv2，电感电流il继续上升，上升斜率为：

15、

16、到t3时刻，电感电流il上升到最大；此工作状态下，电源v1输出功率，电源v2吸收功率。

17、进一步的，上述直流充电桩系统中，工作阶段t3～t4：

18、此工作阶段下电感l初始电流为正，虽然开关管q2、q3已经有驱动信号，但由于电流不满足导通条件，因此开关管q2、q3的反并联二极管自然导通，电感电流il流经反并联二极管d2、d3，以零电压开通开关管q2、q3，原边h桥电压vab＝-v1；副边h桥的开关管q5、q8也不满足导通条件，反并联二极管d5、d8导通，副边h桥的电压vcd＝v2；电感电压为vl＝-(v1+kv2)，因此电感电流il由一个正值线性降低，下降斜率为：

19、

20、到t4时刻，电感电流il由正下降到0，反并联二极管d2、d3自然关断；此工作状态下，电感释放能量给直流电源v1和负载v2。

21、进一步的，上述直流充电桩系统中，工作阶段t4～t5：

22、t4时刻电感电流il为0，之后继续减小，开关管q2、q3及q5、q8满足导通条件而导通，电感电流il流过开关管q2、q3和q5、q8，原边h桥电压vab＝-v1，副边h桥电压vcd＝v2，电感电压vl＝-(v1+kv2)；在该工作状态下，直流电源v1和负载v2同时给电感储能。

23、进一步的，上述直流充电桩系统中，工作阶段t5～t6：

24、在t5时刻关断开关管q5、q8，虽然此时开关管q6、q7已经有驱动信号，但由于电流不满足导通条件，因此q6、q7的反并联二极管d6、d7自然导通，电感电流il流经反并联二极管d6、d7，以零电压开通开关管q6、q7，此时，原边h桥电压vab＝-v1，副边h桥电压vcd＝-v2，电感电压vl＝-(v1-kv2)，电感电流il继续下降，下降斜率为：

25、

26、到t6时刻，电感电流il下降到最小；此工作状态下，电源v1输出功率，负载v2吸收功率。

27、与现有技术相比，包括：电压源v1、开关管q1-q8、为反并联二极管d1-d8、l为电感和隔离变压器t；其中，i1表示变换器初级侧电流流向，i2表示变换器次级侧电流流向；a、b、c、d点为电压传感器的连接点，其中，a、b点是测量变压器原边电压，c、d点测量变压器副边电压。本发明可以实现充电桩的高频、高效、高功率密度和能量的双向流动。

技术特征：

1.一种直流充电桩系统，其中，该直流充电桩系统包括：多个dab变换器，每个dab变换器，包括：

2.根据权利要求1所述的直流充电桩系统，其中，开关管q1和反并联二极管d1，反向并联组成第一功率开关器件；开关管q2和反并联二极管d2，反向并联组成第二功率开关器件；开关管q3和反并联二极管d3，反向并联组成第三功率开关器件；开关管q4和反并联二极管d4，反向并联组成第四功率开关器件；开关管q5和反并联二极管d5，反向并联组成第五功率开关器件；开关管q6和反并联二极管d6，反向并联组成第六功率开关器件；开关管q7和反并联二极管d7，反向并联组成第七功率开关器件；开关管q8和反并联二极管d8，反向并联组成第八功率开关器件。

3.根据权利要求2所述的直流充电桩系统，其中，一个开关周期ts中，变压器t正向工作时，有6个工作阶段，包括：工作阶段t0～t1、工作阶段t1～t2、工作阶段t2～t3、工作阶段、t3～t4、工作阶段、t4～t5、和工作阶段、t5～t6。

4.根据权利要求3所述的直流充电桩系统，其中，工作阶段t0～t1：

5.根据权利要求3所述的直流充电桩系统，其中，工作阶段t1～t2：

6.根据权利要求3所述的直流充电桩系统，其中，工作阶段t2～t3：

7.根据权利要求3所述的直流充电桩系统，其中，工作阶段t3～t4：

8.根据权利要求3所述的直流充电桩系统，其中，工作阶段t4～t5：

9.根据权利要求3所述的直流充电桩系统，其中，工作阶段t5～t6：

技术总结本发明的目的是提供一种直流充电桩系统，包括：电压源V1、开关管Q1‑Q8、为反并联二极管D1‑D8、L为电感和隔离变压器T；其中，i1表示变换器初级侧电流流向，i2表示变换器次级侧电流流向；A、B、C、D点为电压传感器的连接点，其中，A、B点是测量变压器原边电压，C、D点测量变压器副边电压。本发明可以实现充电桩的高频、高效、高功率密度和能量的双向流动。技术研发人员：康劲松,花飞浩,周斌,周峥,杨一哲,何立松受保护的技术使用者：盎泊智能科技（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15