一种充电电路及输出控制方法技术

本发明专利技术公开了一种充电电路及输出控制方法。所述充电电路，包括：功率因数校正电路，在控制电路的控制下，将接收的交流参数转换为第一直流参数并输出；谐振电路，在控制电路的控制下，对接收的第一直流参数进行调节，以获得输出直流参数；控制电路，用于接收采样电路发送的交流参数和第一直流参数，并采用电压外环和电流内环的双环控制模式，确定调节功率因数校正电路输出的第一直流参数的第一驱动信号并输出至驱动电路，以及，还用于接收采样电路发送的输出直流参数，并采用电流外环和电压内环的双环控制模式，确定调节谐振电路的输出直流参数的驱动信号并输出至驱动电路；实现了电压/电流充电模式的快速切换，提高了输出电压的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充电电路，特别是一种具备恒定电压或恒定电流输出的充电电路及输出控制方法。
技术介绍
当今世界环境、能源问题日益突出，电动汽车成为了汽车工业研宄、开发的热点，但电动汽车的市场化仍受到一些关键技术的阻碍。其中，比较突出的一个技术就是电动汽车的充电技术。电动汽车充电机是电动汽车的重要组成部分。目前，常见的充电机电路多是采用前级的有源功率因数校正(ActivePowerFactorCorrect1n，简称APFC)电路和后级的隔离DC/DC转换电路两部分构成的拓扑结构。其中，分别使用两片不同的数字芯片，单独控制前级的APFC电路和后级的隔离DC/DC转换电路，两片数字芯片之间的信号传递需要添加通信电路来实现。另一种充电机的实现电路是使用两个相同功率的电路板并联组成一个大功率模块，且使用两个控制芯片，同时需要对大功率模块内部两个并联电路实现均流控制，电路结构复杂，控制器设计难度较大。另外，一般的充电机都具备恒压充电和恒流充电两种工作模式。可以根据不同的工作状态选择工作模式。但是，当两种工作模式切换时，充电机会产生很大的动态响应波动，影响充电机输出电压的质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，简化了电路结构，提高了电路的可靠性，实现了迅速/平稳的切换工作状态且输出动态响应快的目的，提高了充电电路输出电压的质量。第一方面，本专利技术提供一种充电电路，包括:功率因数校正电路、谐振电路、采样电路、驱动电路和控制电路；所述功率因数校正电路，用于在所述控制电路的控制下，将接收的交流参数转换为第一直流参数并输出；所述谐振电路，用于在所述控制电路的控制下，对接收的所述第一直流参数进行调节，以获得输出直流参数；所述采样电路，用于在所述控制电路的控制下，采集所述交流参数、第一直流参数以及所述输出直流参数，并输出至所述控制电路；所述控制电路，用于接收所述交流参数和所述第一直流参数，并采用电压外环和电流内环的双环控制模式，确定调节所述功率因数校正电路输出的第一直流参数的第一驱动信号，以及，还用于接收所述输出直流参数，并采用电流外环和电压内环的双环控制模式，确定调节所述谐振电路的输出直流参数的驱动信号，其中，所述输出直流参数至少包括恒定的直流电流参数或恒定的直流电压参数；所述驱动电路，用于接收所述控制电路输出的所述第一驱动信号和所述驱动信号，并对所述第一驱动信号和所述驱动信号进行电平和波形调整后，分别输出至所述功率因数校正电路和谐振电路。第二方面，本专利技术提供一种充电电路的输出控制方法，采用本专利技术实施例所提供的充电电路来执行，所述方法包括:所述采样电路实时采集所述谐振电路的输出电压参数和输出电流参数，并将所采集的输出电压参数和输出电流参数发送至所述控制电路所包括的控制芯片；所述控制芯片通过电流环对输出电流误差进行调节，以获得电流环输出参数；所述控制芯片通过电压环对输出电压误差进行调节，以获得所述谐振电路的驱动信号;将所述驱动信号输出至所述驱动电路，通过所述驱动电路调整所述驱动信号的电平和波形，将调整后的驱动信号输出至所述谐振电路以调节所述谐振电路的输出直流参数；其中，所述输出电流误差是预设的输出电流参考值与输出电流参数之间的差值，以及，所述输出电压误差是预设的输出电压参考值与所述电流环输出参数以及所述输出电压参数之间的差值，以及，所述输出直流参数至少包括恒定的直流电流参数或恒定的直流电压参数。本专利技术提供，使前级的功率因数校正电路和后级的谐振电路共用一块控制芯片，硬件电路结构更加简单，提高了电路的可靠性；双环控制器运算所需的信号均由控制芯片直接采样后处理，提高了本专利技术的实时性以及可操作性。后级的谐振电路采用电流外环和电压内环的双环控制模式，实现了充电电路的恒定电压充电模式和恒定电流充电模式的快速切换，可以极大的降低输出纹波、提高动态性能和短路保护速度，提高了输出电压的质量。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种充电电路的结构示意图；图2是本专利技术实施例二提供的一种充电电路的主电路图；图3是本专利技术实施例二提供的一种充电电路中电流外环和电压内环的双环控制器的原理图；图4是本专利技术实施例二提供的一种充电电路中电压外环和电流内环的双环控制器的原理图；图5是本专利技术实施例三提供的一种充电电路的输出控制方法的流程图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的一种充电电路的结构示意图。参见图1所示，所述充电电路，包括:功率因数校正电路110、谐振电路120、采样电路140、驱动电路150和控制电路130 ；所述功率因数校正电路110，用于在所述控制电路130的控制下，将接收的交流参数转换为第一直流参数并输出；所述谐振电路120，用于在所述控制电路130的控制下，对接收的所述第一直流参数进行调节，以获得输出直流参数；所述采样电路140，用于在所述控制电路130的控制下，采集所述交流参数、第一直流参数以及所述输出直流参数，并输出至所述控制电路130 ;所述控制电路130，用于接收所述交流参数和所述第一直流参数，并采用电压外环和电流内环的双环控制模式，确定调节所述功率因数校正电路110输出的第一直流参数的第一驱动信号，以及，还用于接收所述输出直流参数，并采用电流外环和电压当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电电路，其特征在于，包括：功率因数校正电路、谐振电路、采样电路、驱动电路和控制电路；所述功率因数校正电路，用于在所述控制电路的控制下，将接收的交流参数转换为第一直流参数并输出；所述谐振电路，用于在所述控制电路的控制下，对接收的所述第一直流参数进行调节，以获得输出直流参数；所述采样电路，用于在所述控制电路的控制下，采集所述交流参数、第一直流参数以及所述输出直流参数，并输出至所述控制电路；所述控制电路，用于接收所述交流参数和所述第一直流参数，并采用电压外环和电流内环的双环控制模式，确定调节所述功率因数校正电路输出的第一直流参数的第一驱动信号，以及，还用于接收所述输出直流参数，并采用电流外环和电压内环的双环控制模式，确定调节所述谐振电路的输出直流参数的驱动信号，其中，所述输出直流参数至少包括恒定的直流电流参数或恒定的直流电压参数；所述驱动电路，用于接收所述控制电路输出的所述第一驱动信号和所述驱动信号，并对所述第一驱动信号和所述驱动信号进行电平和波形调整后，分别输出至所述功率因数校正电路和谐振电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鲜鲜，黄杰辉，刘强，
申请(专利权)人：北京鼎汉技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11