一種供電動車輛充電用的三電平大功率轉換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子電力技術領域，尤指一種供電動車輛充電的三電平大功率轉換裝置。
【背景技術】
[0002]在環(huán)保日益重視的當下，混合動力的汽車、電動汽車逐漸問世，解決這兩類汽車使用過程中的能源補充問題，已是迫在眉睫，急需解決的問題。充電粧其功能類似于加油站里面的加油機，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑(公共樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區(qū)停車場或充電站內，可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電粧的輸入端與交流電網直接連接，輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。充電粧一般提供常規(guī)充電和快速充電兩種充電方式，人們可以使用特定的充電卡在充電粧提供的人機交互操作界面上刷卡使用，進行相應的充電方式、充電時間、費用數據打印等操作，充電粧顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數據。
[0003]一般來說，新型電動汽車充電粧中包括了功率轉換裝置、充電粧、有源濾波器及電能監(jiān)控系統。充電類型分直流快速充電和交流常規(guī)充電。一般家用都用交流充電?？焖僦绷鞒潆姡壳笆袌錾铣Ｒ姷氖嵌娖匠潆?，其電路結構簡單，故障率低，但諧波大，對電網污染嚴重，故需解決諧波抑制問題。
[0004]此外，目前即使使用三電平轉換裝置，其中性點都通過二極管箝位，且箝位的中間抽頭連到直流側中間“O”位，不與整流橋中性點(“O”位)連接，在系統工作時，常出現電壓漂移問題，從而造成充電粧工作電壓不穩(wěn)。
【實用新型內容】
[0005]針對上述問題，本實用新型旨在:提供一種供電動車輛充電的三電平大功率轉換裝置，為了解決功率轉換器在功率轉換的過程中出現的諧波問題，采用三繞組整流變壓器為功率轉換器供電，其二次繞組串聯，分別為兩組整流橋供電；再將整流橋的中性點和直流環(huán)節(jié)電容中性點與三繞組整流變壓器的中性點連接，并經高阻接地，不僅解決了電壓漂移問題，還解決了諧波的抑制問題，同時還保護了操作者的人身安全。
[0006]本實用新型供電動車輛充電的三電平大功率功率轉換裝置，通過以下技術方案實現。
[0007]這種供電動車輛充電的三電平大功率轉換裝置，功率轉換裝置中至少包括:用于實現交流電轉換成直流電的功率轉換器、用于抑制功率轉換器輸出電流和輸出電壓中產生諧波的濾波器和直流電抗器、以及用于驅動功率轉換器工作的觸發(fā)器；所述功率轉換裝置由前級交流供電系統供電，其直流輸出直接與充電粧連接；其中:
[0008]所述前級交流供電系統中至少包括:與交流電網連接、并用于控制三繞組整流變壓器通、斷的斷路器，與所述斷路器連接的三繞組整流變壓器中的兩組二次繞組分別與所述功率轉換器連接，為其供電；
[0009]所述功率轉換器中至少包括:由12個可控硅整流器組成、分別與所述三繞組整流變壓器中輸出的兩組二次繞組連接的兩組功率閥組，以及兩組阻容吸收組件；其中，每6個可控硅整流器組成一組功率閥組，每組阻容吸收組件與其對應的一組功率閥組并聯連接，且每組阻容吸收組件中包括一個電阻和一個電容，兩組阻容吸收組件中的電容相互連接形成電容中性點；
[0010]此外，在所述功率轉換器中，由晶閘管組成的整流橋的中性點與所述阻容吸收組件中的電容中性點連接，并經高阻接地。
[0011]優(yōu)選地，在所述前級交流供電系統中，三繞組整流變壓器中的兩組二次繞組分別采用三角形接法和星形接法，且每兩根相線之間的線電壓的相位差為π /6。
[0012]優(yōu)選地，所述前級交流供電系統中還包括分別與三繞組整流變壓器中的兩組二次繞組連接的兩路無功功率補償電路、兩路過電壓阻容吸收電路、以及兩路避雷器；其中，每路過電壓阻容吸收電路中分別包括三個電阻和三個電容，所述三個電容呈三角形連接，每個電阻分別與其對應的電容并聯連接，三角形連接的三個交點分別與二次繞組引出的三相線連接。
[0013]優(yōu)選地，所述濾波器由多個直流電容組成，且直流電容的數量為偶數，將其平均分成兩組分別與兩組功率閥組連接。
[0014]優(yōu)選地，每個所述直流電容的容量為8200 μ F，可承受的電壓為450V。
[0015]優(yōu)選地，所述三電平大功率轉換裝置中包括兩個直流電抗器，每個直流電抗器與一組功率閥組的輸出連接，直流電抗器的額定工作電壓為690V，額定工作電流為1500Α。
[0016]優(yōu)選地，所述可控硅整流器的型號為SKKT570。
[0017]優(yōu)選地，所述三電平大功率轉換裝置中還包括漏電保護器和漏電閉鎖繼電器，分別與三繞組整流變壓器中的兩組所述二次繞組的輸出端連接，用于保障三電平大功率轉換裝置的安全。
[0018]本實用新型能帶來以有益效果是:
[0019]1.為了解決傳統的功率轉換器在功率轉換過程出現的諧波問題，在本實用新型中，采用三繞組整流變壓器對三相電進行功率轉換，并分別接入功率轉換器中的兩組功率閥組中，且將整流橋的中性點(功率轉換器12個普通晶體管組成的整流橋)和直流環(huán)節(jié)電容中性點(兩組阻容吸收組間中的電容中性點)與三繞組整流變壓器的中性點(二次繞組中星形接法的中性點)連接并經高阻接地，不僅解決了電壓漂移和諧波問題，而且將人身安全電流控制在10?15mA之間，符合國際IEC標準中關于接地安全和人身安全電流的規(guī)定;
[0020]2.在本實用新型中，三繞組整流變壓器的中性點經高阻接地，不僅有利于人身安全，確保三電平“零”位不漂移，從而能使整個功率轉換裝置可靠地工作；同時，在本實用新型中，采用三電平整流，相對于傳統的兩電平而言，由于輸出多了一個電平，可以使du/dt降低一半，從而使輸出電壓諧波減小，進而使本實用新型提供的三電平大功率轉換裝置適用于大巴士等大容量電動汽車的快速充電；
[0021]3.在本實用新型中，在三電平大功率轉換裝置中增設了漏電保護器和漏電閉鎖繼電器，保障了裝置的安全和操作者的人身安全。
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
[0023]圖1為本實用新型中三電平大功率功率轉換裝置的電子線路圖；
[0024]圖2為本實用新型中功率轉換器中的電子線路圖。
[0025]附圖標記:T-三繞組整流變壓器，A-無功功率補償電路，B-過壓阻容吸收電路，G-避雷器，L1/L2-直流電抗器，C-直流電容，OUTl…OUTn-三電平大功率轉換裝置輸出，W-斷路器，Q-可控硅整流器，Rl-電阻，R2-電阻器，R3-高阻，ATl…ATn-充電粧
【具體實施方式】
[0026]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施案例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]如圖1所示，為本實用新型提供的一種供電動車輛充電用的三電平大功率轉換裝置的電子線路圖，從圖中我們可以看出，整個三電平大功率轉換裝置由前級交流供電系統供電，且其直流輸出OUTl…OUTn直接與充電粧ΑΤ1...ΑΤη連接，供電動車輛進行直流快充。在這里我們首先對前級交流供電系統進行描述隨后在對三電平大功率轉換裝置進行描述，在前級交流供電系統中由斷路器W(如使用型號為GW-110 (III) W-630的高壓斷路器)、三繞組整流變壓器T、無功功率補償電路A、過壓阻容吸收電路B和避雷器G (如使用型號Y5WS-17/50的避雷器)等五部分組成，其輸入電取自系統電網(220V交流電)。具體來說，三繞組整流變壓器T的二次繞組分別采用三角形接法(Λ形)和星形接法(Y形)，且該兩組二次繞組分別接入到后續(xù)的功率轉換器中，在本實用新型中，使用的三繞組變壓器T為1kV的變壓器，二次繞組輸出的電壓為490V ;同時，為了減小諧波對系統電網的干擾，在本實用新型中，每兩根相線之間的線電壓之間的相位差π/6，以此形成12脈波多重化輸入方式輸入功率轉換器中。另外，在本實用新型中，在無功功率補償可以使用，如母線末端補償的方式進行補償，以限制無功電流在交流電網中的流動。當然，在本實用新型中，我們對斷路器W的型號、避雷器G的型號、三繞組整流變壓器T的型號以及無功功率補償的方式都不做具體限定，可以