吴 冬 王 兵 孙 木 张亚萍

（天津平高智能电气有限公司，河南 平顶山 467000）

统计数据显示，2020 年全球电动汽车销量超过300 万辆，同比增长43%。其中仅中国就达到了130 万辆，占比近2/5。在国家政策支持、财政补贴以及行业大环境等各种因素的影响下，电动汽车的发展前景广阔。充电桩是电动汽车能源供给的主要设施，目前主要有AC220V 交流充电桩和AC380 直流充电桩2 种类型，前者需要8h 左右充满，而后者最快仅需2h 即可充满。充电效率是充电桩技术创新的关键，本文提出一种将AC/DC 和DC/DC 两种变换电路相结合的思路，实现了两者的有机互补，最终满足直流充电的大功率、高效率和稳定性要求。

1 大功率直流快充充电桩的关键技术

1.1 直流充电模块AC/DC 变换电路

VIENNA 整流电路在实际应用中具有拓扑结构简单、有源功率器件电压应力较小等特点，因此在通信等领域有广泛使用，根据电路结构的不同，又可分为单相、三相两种型式。单相VIENNA 整流电路相比于传统电路具有诸多优势，例如可输出双极性直流电压，并且电压可以达到1kV 以上，而后者只能输出单极性电压，并且电压最高为380V。为了满足大功率充电需求，将3 个单相电路采用混连方式，组成三相VIENNA 整流电路，其结构如图1 所示。

图1 三相VIENNA 整流电路

图1 中，S1-3为全控型开关器件，C1-2为输出电容，R 为负载、M 为连接点，Dam等为二极管，La等为输入电感，Ua等为交流电源。分析电路结构可以发现，三相VIENNA 整流电路具有较好的对称性，A、B、C 三相在结构组成和工作原理上保持一致。

1.2 直流充电模块DC/DC 变换电路

上文介绍的AC/DC 变换电路虽然能够满足高频化、大功率的充电要求，但是由此也产生了一些新的问题，例如开关损耗增加、工作效率降低等。……