CN206759130U - 一种高频隔离式充放电机电路及机箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充放电机电路，尤其涉及一种高频隔离式充放电机电路及机箱。包括：高频整流电路模块，接入三相电网的交流电压至高频整流电流模块，用于对三相电网的交流电压进行整流和逆变；升降压模块，用于对经整流和逆变后的电压进行升压或降压变换；隔离双向DC/DC电路模块，用于对经升压或降压后的电压进行电气隔离，并输出到一电池组的两端；其中，高频整流电路模块、升降压模块和隔离双向DC/DC电路模块被整合到同一电路中。本实用新型共用一套控制***，实现信息高速交互，统一控制与保护，具有快速响应，快速保护的优点；此外，本实用新型的机箱能够增加散热面积，减少机箱尺寸。

Description

一种高频隔离式充放电机电路及机箱

技术领域

本实用新型涉及一种充放电机电路，尤其涉及一种高频隔离式充放电机电路及装备该充放电机电路的机箱。

背景技术

目前的充放电机大多采用工频变压器进行隔离，其通过三相电网经隔离变压器变压后再进行高频整流，再经升降压电路进行电压变换和电气隔离，但是这种电路方案体积大，重量大，效率低。而对于高频应用场合，目前有将高频整流模块结合升降压隔离式双向DC/DC 模块配合使用的方案，这两个模块之间通过通信线，如串行总线，进行信息交互，但是这种信息交互的实时性差，故障保护反应时间长。

实用新型内容

针对目前充放电机存在的上述问题，本实用新型提供一种高频隔离式充放电机电路及机箱。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案为：

一种高频隔离式充放电机电路，包括：

高频整流电路模块，接入三相电网的交流电压至所述高频整流电流模块，用于对所述三相电网的交流电压进行整流和逆变；

升降压模块，所述升降压模块与所述高频整流电路模块电性连接，用于对经整流和逆变后的电压进行升压或降压变换；

隔离双向DC/DC电路模块，所述隔离双向DC/DC电路模块与所述升降压模块电性连接，用于对经升压或降压后的电压进行电气隔离，并输出到一电池组的正负两端；

其中，所述高频整流电路模块、所述升降压模块和所述隔离双向 DC/DC电路模块被整合到同一电路中。

优选的，在所述三相电网和所述高频整流电路模块之间接入一滤波板，用于消除所述高频整流电路模块的开关波纹。

优选的，在所述隔离双向DC/DC电路模块的输出端连接一谐振回路板，用于使所述隔离双向DC/DC电路模块的输出的电流产生谐振。

优选的，在所述谐振回路板的输出端连接一高频变压器的输入端，用于电气隔离。

优选的，在所述高频变压器的输出端连接一驱动模块，用于对经所述高频变压器的输出端的电压进行整流与逆变。

优选的，在所述三相电网和所述滤波板之间设置有一交流接触器，用于控制三相电网的接入与断开。

优选的，还包括设置于所述三相电网和所述高频整流电路模块的输出端之间的第一软启动电路，用于避免所述交流接触器闭合时产生的电流冲击。

优选的，在所述驱动模块的输出端和电池组的正负两端之间连接有一直流接触器，用于控制电池组的充放电的闭合或断开。

优选的，还包括设置于所述直流接触器两端的第二软启动电路，用于避免所述直流接触器闭合时产生的电流冲击。

一种高频隔离式充放电机机箱，用于装设如上述任意实施例的充放电机电路，所述机箱包括：

一主箱体，充放电机电路以及一用于吹散充放电电路热量的散热器设置于主箱体中；

一盖板，所述盖板盖合所述主箱体的上端；

一前面板，所述前面板盖合所述主箱体的前端，并且所述前面板上设置有多个通风孔；

一后面板，所述后面板盖合所述主箱体的后端，并且所述后面板上设置有多个通风孔；

一风机支架，所述风机支架设置于所述主箱体内，并且与所述前面板水平对齐，所述风机支架包括多个通孔，所述通孔内放置一风扇；

一对把手，所述一对把手设置在所述前面板的两端。

本实用新型的有益效果：本实用新型将高频整流电路模块与升降压模块以及隔离双向DC/DC电路模块进行整合，制备于一个电路当中，形成高频隔离式充放电一体机，共用一套控制***，实现信息高速交互，统一控制与保护，具有快速响应，快速保护的优点；此外，本实用新型的机箱能够增加散热面积，减少机箱尺寸。

附图说明

图1为本实用新型的高频隔离式充放电机电路的结构示意图；

图2为本实用新型的高频隔离式充放电机机箱结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1所示的一种高频隔离式充放电机电路，包括：

高频整流电路模块，接入三相电网的交流电压至高频整流电流模块，用于对三相电网的交流电压进行整流和逆变；

升降压模块，升降压模块与高频整流电路模块电性连接，用于对经整流和逆变后的电压进行升压或降压变换；

隔离双向DC/DC电路模块，隔离双向DC/DC电路模块与升降压模块电性连接，用于对经升压或降压后的电压进行电气隔离，并输出到一电池组的正负两端；

其中，高频整流电路模块、升降压模块和隔离双向DC/DC电路模块被整合到同一电路中。

高频整流电路模块、升降压模块、隔离双向DC/DC电路模块都是由多个IGBT管组成。本实用新型将高频整流电路模块与升降压模块以及隔离双向DC/DC电路模块进行整合，制备于一个电路当中，形成高频隔离式充放电一体机，由同一个电路进行控制，实现信息高速交互，统一控制与保护，具有快速响应，快速保护的优点。

本实用新型优选的实施例，在三相电网和高频整流电路模块之间接入一滤波板，用于消除高频整流电路模块的开关波纹。

本实用新型优选的实施例，在隔离双向DC/DC电路模块的输出端连接一谐振回路板，用于使隔离双向DC/DC电路模块的输出的电流产生谐振。

该谐振回路由LC串联电路组成，连接于隔离双向DC/DC电路模块的输出端。

本实用新型优选的实施例，在谐振回路板的输出端连接一高频变压器的输入端，用于电气隔离。

本实用新型优选的实施例，在高频变压器的输出端连接一驱动模块，用于对经高频变压器的输出端的电压进行整流与逆变。

本实用新型优选的实施例，在三相电网和滤波板之间设置有一交流接触器，用于控制三相电网的接入与断开。

本实用新型优选的实施例，还包括设置于三相电网和高频整流电路模块的输出端之间的第一软启动电路，用于避免交流接触器闭合时产生的电流冲击。

该第一软启动电路包括一二极管整流H桥，串接于该二极管整流H桥的其中一个输出端的电容28和第一软启动电阻26，以及连接于该二极管整流H桥的另一输出端的第一继电器27。该第一软启动电路可以避免交流接触器15在闭合瞬间产生的较大的瞬时电流的冲击。

本实用新型优选的实施例，在驱动模块的输出端和电池组的正负两端之间连接有一直流接触器，用于控制电池组的充放电的闭合或断开。

本实用新型优选的实施例，还包括设置于直流接触器两端的第二软启动电路，用于避免直流接触器闭合时产生的电流冲击。

在该实施例中，第二软启动电路包括第二继电器13、第二软启动电阻14，第二继电器13和第二软启动电阻14串联后并联到直流接触器32两端。该第二软启动电路可以避免直流接触器32闭合时产生的电流冲击。

结合附图1，对本实用新型的充放电机的电路结构图做进一步说明。滤波板16的输入端经交流接触器15与三相电网连接，滤波板 16的输出端与高频整流电路模块17的输入端连接，高频整流电路模块17的输出端与支撑电容板18的输入端连接。支撑电容板18的输出端与升降压模块19的输入端连接，升降压模块19的输出端与储能电感20的输入端连接，储能电感20的输出端通过滤波电容与隔离双向DC/DC电路模块24的输入端连接。隔离双向DC/DC电路模块24 的输出端与谐振回路板21的输入端连接，谐振回路板21的输出端与高频变压器22的输入端连接，高频变压器22的输出端与驱动模块 23的输入端连接。驱动模块23的输出端并联多个滤波电容，该滤波电容的输出端通过滤波电抗器33连接电池组BAT+、BAT-的正极；该滤波电容的另一个输出端通过直流接触器32连接电池组的负极。

此外，图1示出的实施方式中，充放电机电路还包括软启动模块，软启动模块包括第一软启动模块101和第二软启动模块102。第一软启动模块101包括第一软启动电阻26、第一继电器27、电容28、二极管H桥29，其中第一软启动电阻26、电容28、第一继电器27串联后再串联在高频整流电路模块17的输出端与三相电网的输入端之间。第二软启动模块102包括第二软启动电阻14、第二继电器13，第二软启动电阻14、第二继电器13串联后并联在直流接触器32两端。

其中，第一软启动模块101和第二软启动模块102的作用是分别避免交流接触器15和直流接触器32闭合时产生电流冲击。滤波板 16的作用是滤除高频整流电路模块17的开关纹波。高频整流电路模块17用于整流和逆变。支撑电容板18的作用是滤波和能量存储。升降压模块19与储能电感20一起构成双向电压变换电路。隔离双向 DC/DC电路模块24用于电压的整流与逆变。谐振回路板21的作用是使电流产生谐振。高频变压器22的作用是电气隔离。驱动模块23 的作用是电压的整流与逆变。滤波电抗器33的作用是减少输出电流纹波。

一种高频隔离式充放电机机箱，用于装备如上述任意实施例的充放电机电路，充放电机箱包括：

一主箱体，充放电机电路以及一用于吹散充放电电路热量的散热器设置于主箱体中；

一盖板，盖板盖合主箱体的上端；

一前面板，前面板盖合主箱体的前端，并且前面板上设置有多个通风孔；

一后面板，后面板盖合主箱体的后端，并且后面板上设置有多个通风孔；

一风机支架，风机支架设置于主箱体内，并且与前面板水平对齐，风机支架包括多个通孔，通孔内放置一风扇；

一对把手，一对把手设置在前面板的两端。

如图2所示的机箱，用于装备上述任意实施例的充放电机电路。包括主箱体4，第一层板1和第二层板2，盖合在两个层板上面的盖板9，设置在主箱体4前端的具有多个通风孔51的前面板6，前面板6两端设置有把手7，具有多个通孔的风机支架8，以及设有多个通风孔52的后面板3。其中，第一层板1具有一开口，用于暴露出充放电机电路中的高频整流电路模块、升降压模块和隔离双向DC/DC 电路模块，以便散热。

本实用新型的机箱为无焊连接，所有钣金件都采用螺栓连接。钣金件主要包括：主箱体4、前面板6、后面板3、盖板9、第一层板1、第二层板2以及风机支架8。主箱体左右对称，底面、两侧面及层板紧密连接，形成密闭风道，风扇从机箱前部往后吹风，带走散热器温度的同时也带走其它发热元器件的热量。前后面板不需要在元器件装配前安装，主机箱内各元器件不受限，只要保证足够的放电距离即可，丝毫没有空间的浪费，大大提高了机箱的功率密度。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高频隔离式充放电机电路，其特征在于，包括：

高频整流电路模块，接入三相电网的交流电压至所述高频整流电流模块，用于对所述三相电网的交流电压进行整流和逆变；

升降压模块，所述升降压模块与所述高频整流电路模块电连接，用于对经整流和逆变后的电压进行升压或降压变换；

隔离双向DC/DC电路模块，所述隔离双向DC/DC电路模块与所述升降压模块电连接，用于对经升压或降压后的电压进行电气隔离，并输出到一电池组的正负两端；

其中，所述高频整流电路模块、所述升降压模块和所述隔离双向DC/DC电路模块被整合到同一电路中。

2.根据权利要求1所述的高频隔离式充放电机电路，其特征在于，在所述三相电网和所述高频整流电路模块之间接入一滤波板，用于消除所述高频整流电路模块的开关波纹。

3.根据权利要求1所述的高频隔离式充放电机电路，其特征在于，在所述隔离双向DC/DC电路模块的输出端连接一谐振回路板，用于使所述隔离双向DC/DC电路模块的输出的电流产生谐振。

4.根据权利要求3所述的高频隔离式充放电机电路，其特征在于，在所述谐振回路板的输出端连接一高频变压器的输入端，用于电气隔离。

5.根据权利要求4所述的高频隔离式充放电机电路，其特征在于，在所述高频变压器的输出端连接一驱动模块，用于对经所述高频变压器的输出端的电压进行整流与逆变。

6.根据权利要求2所述的高频隔离式充放电机电路，其特征在于，在所述三相电网和所述滤波板之间设置有一交流接触器，用于控制三相电网的接入与断开。

7.根据权利要求1所述的高频隔离式充放电机电路，其特征在于，还包括设置于所述三相电网和所述高频整流电路模块的输出端之间的第一软启动电路，用于避免所述交流接触器闭合时产生的电流冲击。

8.根据权利要求5所述的高频隔离式充放电机电路，其特征在于，在所述驱动模块的输出端和电池组的正负两端之间连接有一直流接触器，用于控制电池组充放电的闭合或断开。

9.根据权利要求8所述的高频隔离式充放电机电路，其特征在于，还包括设置于所述直流接触器两端的第二软启动电路，用于避免所述直流接触器闭合时产生的电流冲击。

10.一种高频隔离式充放电机机箱，其特征在于，用于装设权利要求1～9中任意一项所述的充放电机电路，所述机箱包括：

一主箱体，充放电机电路以及一用于吹散充放电电路热量的散热器设置于主箱体中；

一盖板，所述盖板盖合所述主箱体的上端；

一前面板，所述前面板盖合所述主箱体的前端，并且所述前面板上设置有多个通风孔；

一后面板，所述后面板盖合所述主箱体的后端，并且所述后面板上设置有多个通风孔；

一风机支架，所述风机支架设置于所述主箱体内，并且与所述前面板水平对齐，所述风机支架包括多个通孔，所述通孔内放置一风扇；

一对把手，所述一对把手设置在所述前面板的两端。