一种电动汽车充电机

摘要

本发明提供一种电动汽车充电机，包括：模块化多电平换流器，接收三相交流电，用于对三相交流电整流，输出直流电；门控接口电路板，用于采集各个子模块的运行情况；整流控制器，连接门控接口电路板，用于根据最近电平逼近调制策略生成触控信号；门控接口电路板，还用于根据触控信号控制各个子模块中的IGBT开启或关闭；直流‑直流变换器，用于对直流电的电压进行变换后输出给电动汽车的电池进行充电。本发明有效降低了交流侧电压、电流的谐波含量，当子模块达到一定数量时，交流侧电压、电流中几乎不存在谐波，无需装设交流滤波器，提高电网的电能质量和运行水平，提高继电保护的可靠性和控制系统的稳定性。

主权项

一种电动汽车充电机，其特征在于，包括：模块化多电平换流器，接收三相交流电，用于对所述三相交流电整流，输出直流电；所述模块化多电平换流器包括三个相单元；其中，每一相单元由上桥臂和下桥臂组成；所述上桥臂和所述下桥臂均包括串联连接的一个电抗器和N个子模块，N为偶数且N≥2；所述子模块包括两个开关组、一个电容以及两个接入端；所述开关组由反向并联的一绝缘栅双极型晶体管IGBT和一二极管组成；所述两个开关组串联连接；所述电容与所述串联连接的两个开关组并联连接；其中一个所述开关组的两端分别连接所述两个接入端，所述两个接入端与相邻的子模块串联连接；门控接口电路板，连接所述模块化多电平换流器中的各个子模块，用于采集所述各个子模块的运行情况，对所述运行情况进行模数转换生成数字运行信息，发送给整流控制器；所述运行信息包括子模块中的电流方向、所述IGBT的开启或闭合状态、所述电容的电压；整流控制器，连接所述门控接口电路板，用于基于所述各个子模块对应的数字运行信息，根据最近电平逼近调制策略生成触控信号，并发送给所述门控接口电路板；所述门控接口电路板，还用于根据所述触控信号控制所述各个子模块中的所述IGBT开启或关闭，进而控制所述模块化多电平换流器的整流工作；直流‑直流变换器，连接所述模块化多电平换流器，用于接收所述模块化多电平换流器输出的直流电，对所述直流电的电压进行变换后输出给电动汽车的电池进行充电；所述上桥臂和所述下桥臂均还包括：与所述N个子模块一一对应的N个常开开关，所述常开开关并联于对应子模块的两个接入端之间；所述整流控制器还用于根据所述各个子模块对应的数字运行信息，判断所述各个子模块是否故障；若出现故障的子模块，则生成关闭信号发送给所述门控接口电路板；所述门控接口电路板还用于根据所述关闭信号控制所述故障的子模块对应的常开开关闭合，以短路所述故障的子模块；所述上桥臂和所述下桥臂均还包括：所述N个子模块之外的至少一个子模块，以及与所述至少一个子模块一一对应的至少一个常闭开关，所述常闭开关并联于对应子模块的两个接入端之间；所述门控接口电路板还用于收到所述关闭信号时，控制所述常闭开关断开，以接通对应的子模块代替所述故障的子模块工作。