一种电动汽车智能充电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电动汽车智能充电机，包括交流端整流滤波电路(101)、LLC谐振变换器(102)、直流端滤波电路(103)、继电器(104)、DSP中央控制器(105)、MOSFET驱动电路(106)和采样电路(107)，所述交流端整流滤波电路(101)、LLC谐振变换器(102)、直流端滤波电路(103)、继电器(104)、DSP中央控制器(105)、MOSFET驱动电路(106)依次连接，所述采样电路(107)分别连接直流端滤波电路(103)的输入端、LLC谐振变换器(102)的输出端和DSP中央控制器(105)。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有充电效率高、速度快、结构简单、制造成本低等优点。

An intelligent charger for electric vehicle

The utility model relates to an electric vehicle intelligent charger, including an AC terminal rectification filter circuit (101), a LLC resonant converter (102), a DC end filter circuit (103), a relay (104), a DSP central controller (105), a MOSFET drive circuit (106) and a sampling circuit (107), the AC terminal rectifying filter circuit (101) and the LLC resonant converter. The device (102), the DC end filter circuit (103), the relay (104), the DSP central controller (105), and the MOSFET drive circuit (106) are connected in turn. The sampling circuit (107) connects the input of the DC end filter (103), the output of the LLC resonant converter (102) and the DSP central controller (105). Compared with the prior art, the utility model has the advantages of high charging efficiency, fast speed, simple structure and low manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车智能充电机
本技术涉及一种充电机，尤其是涉及一种电动汽车智能充电机。
技术介绍
在应对全球能源安全、金融危机、油价攀升和气候变化等问题时，电动汽车(EV)和混合电动力汽车(HEV)已经逐渐成为各国解决这些问题的重要措施之一。自2009年以来我国连续多年都是汽车产销量世界第一，在这骄傲数据的背后是传统汽车带来的环境、能源、社会等问题，所以我国政府十分重视新能源汽车的发展。电动汽车智能充电系统能为电动汽车提供便利的能源补充方式，有利于促进电动汽产业发展。因为汽车充电机要求特殊，通常对汽车充电机有非常苛刻的要求，例如：大功率、高效率、高功率密度、防尘防水、抗震、宽电压输入、电磁兼容好等，因此研究大功率充电机对电动汽车的研制有重大的理论和现实意义。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电动汽车智能充电机。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种电动汽车智能充电机，包括交流端整流滤波电路、LLC谐振变换器、直流端滤波电路、继电器、DSP中央控制器、MOSFET驱动电路和采样电路，所述交流端整流滤波电路、LLC谐振变换器、直流端滤波电路、继电器、DSP中央控制器、MOSFET驱动电路依次连接，所述采样电路分别连接直流端滤波电路的输入端、LLC谐振变换器的输出端和DSP中央控制器。进一步地，所述DSP中央控制器包括ADC接口、脉冲频率输出接口和I/O接口，所述ADC接口与采样电路连接，所述脉冲频率输出接口与MOSFET驱动电路连接，所述I/O接口与继电器连接。进一步地，所述DSP中央控制器为加载有混沌粒子群-pid算法的中央控制器。进一步地，所述LLC谐振变换器包括依次连接的半桥开关电路、谐振回路和变压器。进一步地，所述采样电路包括依次连接的传感器单元、信号调整子电路、信号放大子电路和A/D转换子电路。进一步地，所述DSP中央控制器采用TMS320F2812芯片。进一步地，所述交流端整流滤波电路为EMI整流滤波电路。进一步地，该充电机还包括与DSP中央控制器连接的人机交互模块。进一步地，所述人机交互模块包括显示器和键盘。进一步地，所述DSP中央控制器还包括用于连接上位机的CAN接口。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)本技术采用LLC谐振变换器对充电状态进行开关控制，通过DSP中央控制器的反馈控制，在工作过程中在全负载范围内实现软开关，极大的降低了MOSFET开关管的损耗，提高了充电机转换效率。(2)本技术通过采集交流输入和直流输出的电压、电流信息对LLC谐振变换器的开关状态进行控制，实现智能充电。(3)本技术采用的DSP中央控制器为加载有混沌粒子群-pid算法的中央控制器，可以根据充电机充电情况在线实时调控输出电压、电流等，有效提高充电效率和速度。(4)本技术可靠性高，对电网污染低。(5)本技术结构简单、制造成本低、使用方便。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为LLC谐振变换器原理图；图3为采样电路结构图；图4为本技术所采用的混沌粒子群-pid算法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例提供一种电动汽车智能充电机，包括交流端整流滤波电路101、LLC谐振变换器102、直流端滤波电路103、继电器104、DSP中央控制器105、MOSFET驱动电路106和采样电路107，交流端整流滤波电路101、LLC谐振变换器102、直流端滤波电路103、继电器104、DSP中央控制器105、MOSFET驱动电路106依次连接，采样电路107分别连接直流端滤波电路103的输入端、LLC谐振变换器102的输出端和DSP中央控制器105。该充电机为电动汽车的高压动力电池3充电的过程为：220V交流侧电网电压输入经过交流端整流滤波电路101转变为直流信号，经LLC谐振变换器102进行DC/DC变换，再经过直流端滤波电路103经继电器104后输入高压动力电池充电。交流侧电网电压、电流信号、输入动力电池充电的直流电压、电流信号通过采样单元经A/D转换输入DSP中央控制器105，DSP中央控制器105运算得出当前的PFM频率，输出PFM波控制MOSFET驱动电路106的MOSFET开关。DSP中央控制器105包括ADC接口501、脉冲频率(PFM频率)输出接口502和I/O接口503，ADC接口501与采样电路连接，脉冲频率输出接口502与MOSFET驱动电路106连接，I/O接口503与继电器104连接。DSP中央控制器105为加载有混沌粒子群-pid算法的中央控制器。如图2所示，LLC谐振变换器102包括依次连接的半桥开关电路、谐振回路和变压器。电网中220V交流信号经整流滤波后变成直流信号进入LLC谐振电路的半桥开关电路，此时直流电压或电流信号通过半桥开关电路变成交流电压或者电流信号后，接着进入谐振回路，通过谐振回路之后产生了频率较高的电压、电流信号，之后经过变压器后再到整流滤波环节。如图2所示，Vdc为输入电压，开关电路为半桥结构，Q1、Q2为开关管，开关管的驱动信号为一对互补PWM波，其占空比为50％，驱动信号是带有死区时间的Tdead，二极管D1、D2为Q1、Q2的体二极管，C1、C2为开关管的寄生电容。谐振电路的谐振网络由电容Cr、电感Lr和变压器励磁电感Lm组成，其中Cr也起隔直的作用。T是理想变压器，N为变压器匝数比。由D3、D4构成全波整流电路，电容Co为滤波电容。该谐振电路在两个谐振频率，可以工作的不同的谐振状态，有Cr与Lm串联谐振，以及Cr、Lr和Lm共同串并联谐振。当能量从变压器一次侧传输到二次侧时，整流二极管导通，原边Lm的电流线性增加，Lm的电压被副边电压钳位保持恒定，此时仅Lr，Cr参与谐振，此时谐振频率为：当能量停止从变压器原边向变压器副边传输时，副边二极管截止，此时三个谐振元件一块谐振，谐振频率为：如图3所示，采样电路107包括依次连接的传感器单元、信号调整子电路、信号放大子电路和A/D转换子电路。采样电路107的主要作用是采集输入输出电压、电流、温度参数等信息。传感器单元包括温度传感器、输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器和输出电流传感器。先用温度传感器、输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器和输出电流传感器对电路回路中输入、输出情况进行检测，由于传感器检测参数信息为模拟信号且很微弱，经过信号调整器调整后通过放大电路进行增强，再通过A/D转换后将检测到的模拟信号转换为数字信号，数字化后的数据信号再传入DSP中，各个传感器检测到的数据信号被存于DSP的存储器的不同地址中，同时DSP中的时钟模块记下数据存储的时间。某些实施例中，DSP中央控制器105可以采用TI公司的TMS320F2812芯片。某些实施例中，交流端整流滤波电路101为EMI整流滤波电路。某些实施例中，该充电机还包括与DSP中央控制器105的I/O接口503连接的人机交互模块108，实现显示和参数设定功能。人机交互模块108包括显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车智能充电机，其特征在于，包括交流端整流滤波电路(101)、LLC谐振变换器(102)、直流端滤波电路(103)、继电器(104)、DSP中央控制器(105)、MOSFET驱动电路(106)和采样电路(107)，所述交流端整流滤波电路(101)、LLC谐振变换器(102)、直流端滤波电路(103)、继电器(104)、DSP中央控制器(105)、MOSFET驱动电路(106)依次连接，所述采样电路(107)分别连接直流端滤波电路(103)的输入端、LLC谐振变换器(102)的输出端和DSP中央控制器(105)。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车智能充电机，其特征在于，包括交流端整流滤波电路(101)、LLC谐振变换器(102)、直流端滤波电路(103)、继电器(104)、DSP中央控制器(105)、MOSFET驱动电路(106)和采样电路(107)，所述交流端整流滤波电路(101)、LLC谐振变换器(102)、直流端滤波电路(103)、继电器(104)、DSP中央控制器(105)、MOSFET驱动电路(106)依次连接，所述采样电路(107)分别连接直流端滤波电路(103)的输入端、LLC谐振变换器(102)的输出端和DSP中央控制器(105)。2.根据权利要求1所述的电动汽车智能充电机，其特征在于，所述DSP中央控制器(105)包括ADC接口(501)、脉冲频率输出接口(502)和I/O接口(503)，所述ADC接口(501)与采样电路连接，所述脉冲频率输出接口(502)与MOSFET驱动电路(106)连接，所述I/O接口(503)与继电器(104)连接。3.根据权利要求1所述的电动汽车智能充电机，其特征在于，所述DSP中央控制器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱维，曾凡帅，杜道昶，曾群欣，杨允，吴昊，解鹏，李鹏，孙顺亚，李敏，
申请(专利权)人：上海松岳电源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31