本實(shí)用新型涉及直流充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流雙向充電模塊。

背景技術(shù)：

直流充電的現(xiàn)有技術(shù)是輸入的直流電經(jīng)開關(guān)管震蕩轉(zhuǎn)換變成高頻交流電，再經(jīng)高頻變壓器變到需要的直流電，但是這種技術(shù)只能是單向控制，而且調(diào)整的范圍比較窄，同時因?yàn)槭褂酶哳l變壓器和場效應(yīng)管MOST等器件，導(dǎo)致該電源功率較小，直流負(fù)荷需要大功率時只能用多個電源并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)大功率輸出，例如現(xiàn)在使用的750V/250A充電樁電源就是用多個小功率模塊并聯(lián)獲得，而使用的模塊越多，會使線路更加復(fù)雜，線路的可靠性降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種直流雙向充電模塊，用以解決現(xiàn)有直流的充電裝置無法實(shí)現(xiàn)雙向電流控制、運(yùn)行功率較小、可靠性低和線路復(fù)雜的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種直流雙向充電模塊，所述直流雙向充電模塊包括第一絕緣柵雙極型晶體管、第二絕緣柵雙極型晶體管、第三絕緣柵雙極型晶體管、第四絕緣柵雙極型晶體管、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、直流電機(jī)、第一電感線圈和第一電阻，所述第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極分別與第二二極管的輸出端、第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極以及第四二極管的輸出端連接，所述第一絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極分別與第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極、第二二極管的輸入端、第一二極管的輸出端以及第一電感線圈的第一端連接，所述第一電感線圈的第二端與所述第一電阻的第一端連接，所述第一電阻的第二端與所述直流電機(jī)的第一端連接，所述直流電機(jī)的第二端分別與所述第三絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、第四絕緣柵雙極型晶體管的集電極、第四二極管的輸入端以及第三二極管的輸出端連接，所述第三二極管的輸入端分別與第二絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、第一二極管的輸入端以及第四絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極連接。

優(yōu)選的，所述第一絕緣柵雙極型晶體管、第二絕緣柵雙極型晶體管、第三絕緣柵雙極型晶體管和第四絕緣柵雙極型晶體管的型號相同。

優(yōu)選的，所述第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管的型號相同。

優(yōu)選的，所述直流負(fù)荷為直流電機(jī)。

優(yōu)選的，所述第一電感線圈為固定電感線圈或可變電感線圈。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型的直流雙向充電模塊具有可雙向控制、運(yùn)行功率大、可靠性高和線路簡單的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型直流雙向充電模塊的線路圖。

圖2為本實(shí)用新型直流電機(jī)正向電動時電流流向的線路圖。

圖3為本實(shí)用新型直流電機(jī)正向再生制動時電流流向的線路圖。

圖4為本實(shí)用新型直流電機(jī)反向電動時電流流向的線路圖。

圖5為本實(shí)用新型直流電機(jī)反向再生制動時電流流向的線路圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，該直流雙向充電模塊包括第一絕緣柵雙極型晶體管V₁、第二絕緣柵雙極型晶體管V₂、第三絕緣柵雙極型晶體管V₃、第四絕緣柵雙極型晶體管V₄、第一二極管VD₁、第二二極管VD₂、第三二極管VD₃、第四二極管VD₄、直流電機(jī)M、第一電感線圈L和第一電阻R。第一絕緣柵雙極型晶體管V₁的集電極分別與第二二極管VD₂的輸出端、第三絕緣柵雙極型晶體管V₃的集電極、第四二極管VD₄的輸出端以及直流電源E的正極連接，第一絕緣柵雙極型晶體管V₁的發(fā)射極分別與第二絕緣柵雙極型晶體管V₂的集電極、第二二極管VD₂的輸入端、第一二極管VD₁的輸出端以及第一電感線圈L的第一端連接，第一電感線圈L的第二端與第一電阻R的第一端連接，第一電阻R的第二端與直流電機(jī)M的第一端連接，第三絕緣柵雙極型晶體管V₃的發(fā)射極分別與第四絕緣柵雙極型晶體管V₄的集電極、第四二極管VD₄的輸入端、第三二極管VD₃的輸出端以及直流電機(jī)M的第二端連接，第三二極管VD₃的輸入端分別與第二絕緣柵雙極型晶體管V₂的發(fā)射極、第一二極管VD₁的輸入端、第四絕緣柵雙極型晶體管V₄的發(fā)射極以及直流電源E的負(fù)極連接，第一絕緣柵雙極型晶體管V₁的柵極與控制單元的第一信號輸出端連接，第二絕緣柵雙極型晶體管V₂的柵極與控制單元的第二信號輸出端連接，第三絕緣柵雙極型晶體管V₃的柵極與控制單元的第三信號輸出端連接，第四絕緣柵雙極型晶體管V₄的柵極與控制單元的第四信號輸出端連接。在本實(shí)施例中，第一絕緣柵雙極型晶體管V₁、第二絕緣柵雙極型晶體管V₂、第三絕緣柵雙極型晶體管V₃和第四絕緣柵雙極型晶體管V₄的型號相同，并且第一二極管VD₁、第二二極管VD₂、第三二極管VD₃和第四二極管VD₄的型號也相同，直流負(fù)荷為直流電機(jī)M。第一電感線圈L為固定電感線圈或可變電感線圈。

工作原理：本實(shí)用新型的直流雙向充電模塊工作時，主要分為以下四種工作模式。

(1)如圖2所示，當(dāng)控制單元對第一絕緣柵雙極型晶體管V₁進(jìn)行PWM控制，同時第四絕緣柵雙極型晶體管V₄導(dǎo)通，第二絕緣柵雙極型晶體管V₂和第三絕緣柵雙極型晶體管V₃斷開，第一絕緣柵雙極型晶體管V₁和第一二極管VD₁構(gòu)成降壓斬波電路，當(dāng)?shù)谝唤^緣柵雙極型晶體管V₁導(dǎo)通時，從直流電源E的正極出來的電流依次通過第一絕緣柵雙極型晶體管V₁、第一電感線圈L、第一電阻R、直流電機(jī)M和第一絕緣柵雙極型晶體管V₁，最終又回到直流電源E的負(fù)極，此時，直流電源E向直流電機(jī)M供電，使直流電機(jī)M正向電動運(yùn)行。

(2)如圖3所示，當(dāng)控制單元對第二絕緣柵雙極型晶體管V₂進(jìn)行PWM控制，同時第三絕緣柵雙極型晶體管V₃導(dǎo)通，第一絕緣柵雙極型晶體管V₁和第四絕緣柵雙極型晶體管V₄斷開，第二絕緣柵雙極型晶體管V₂和第二二極管VD₂構(gòu)成升壓斬波電路。當(dāng)?shù)诙^緣柵雙極型晶體管V₂斷開時，此時，第二二極管VD₂、第一電阻R、第一電感線圈L、直流電機(jī)M、第二二極管VD₂和直流電源E構(gòu)成一個回路，直流電機(jī)M正向再生制動向直流電源E充電。

(3)如圖4所示，當(dāng)控制單元對第三絕緣柵雙極型晶體管V₃進(jìn)行PWM控制，第二絕緣柵雙極型晶體管V₂導(dǎo)通，第一絕緣柵雙極型晶體管V₁和第四絕緣柵雙極型晶體管V₄關(guān)閉，V₃和VD₃構(gòu)成降壓斬波電路，當(dāng)?shù)谌^緣柵雙極型晶體管V₃導(dǎo)通時，從直流電源E的正極出來的電流依次通過第三絕緣柵雙極型晶體管V₃、直流電機(jī)M、第一電阻R、第一電感線圈L和第二絕緣柵雙極型晶體管V₂，最終又回到直流電源E的負(fù)極，此時，直流電源E向直流電機(jī)M供電，使其反向電動運(yùn)行。

(4)如圖5所示，當(dāng)控制單元對第四絕緣柵雙極型晶體管V₄進(jìn)行PWM控制，第一絕緣柵雙極型晶體管V₁導(dǎo)通，第二絕緣柵雙極型晶體管V₂和第三絕緣柵雙極型晶體管V₃斷開，第四絕緣柵雙極型晶體管V₄和第四二極管VD₄構(gòu)成升壓斬波電路，當(dāng)?shù)谒慕^緣柵雙極型晶體管V₄關(guān)斷時，直流電源E、第一二極管VD₁、第一電感線圈L、第一電阻R、直流電機(jī)M和第四二極管VD₄構(gòu)成一個回路，此時，直流電機(jī)M反向再生制動向直流電源E充電。

通過使用大功率的IGBT技術(shù)，本實(shí)用新型的直流雙向充電模塊除了可以實(shí)現(xiàn)電流的雙向控制，還具有運(yùn)行功率大、可靠性高和線路簡單的優(yōu)點(diǎn)。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳盡的描述，但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可以對之做一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實(shí)用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。