数字化充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数字化充电装置。该装置包括：主功率电路模块，主功率电路模块将接收到的工频直流电压转换为充电电压，并将充电电压输出给电动汽车电池负载；第一采样模块，第一采样模块采集充电电压以及采集主功率电路模块的输出电流，并输出采集得到的第一采样电压和第一采样电流；数字控制电路模块，数字控制电路模块根据接收到的第一采样电压和接收到的第一采样电流，输出PWM输出信号，当第一采样电压小于或等于第一预设电压值或第一采样电流小于或等于第一预设电流值时，数字控制电路模块利用PID调节子程序调节PWM输出信号并将PWM输出信号进行信号放大处理，得到DSP驱动信号。能够在对电池充电的过程中，不影响电池的使用寿命。

Digital charging device

【技术实现步骤摘要】
数字化充电装置
本专利技术涉及动力电池充电
，尤其涉及一种数字化充电装置。
技术介绍
电动汽车是一种以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，在我国新能源市场，占据主导地位。随着电动汽车的快速发展，对于电动汽车的充电装置的要求也在不断的提高。目前国内外多款电动汽车都配置了车载充电器，而车载充电器主要是采用模拟控制方法来对电池进行充电。但是在充电过程中，由于单一的恒压或恒流的充电方式会导致电池损坏严重，从而影响电池的使用寿命。因此，存在充电装置在对电池充电的过程中，会影响电池的使用寿命的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种数字化充电装置，能够在对电池的充电过程中，不会影响电池的使用寿命本专利技术实施例的一方面，提供一种数字化充电装置，该装置包括：主功率电路模块，主功率电路模块被配置为将接收到的工频直流电压转换为充电电压，并将充电电压输出给电动汽车电池负载；第一采样模块，第一采样模块被配置为采集充电电压以及采集主功率电路模块的输出电流，得到第一采样电压和第一采样电流，并输出第一采样电压和第一采样电流；数字控制电路模块，数字控制电路模块被配置为根据接收到的第一采样电压和接收到的第一采样电流，输出PWM输出信号，当第一采样电压小于或等于第一预设电压值或第一采样电流小于或等于第一预设电流值时，数字控制电路模块利用PID调节子程序调节PWM驱动波形并将PWM驱动波形进行信号放大处理，得到PWM输出信号，数字控制电路模块的PWM输出信号用于控制主功率电路模块输出充电电压。本专利技术实施例提供的数字化充电装置，通过主功率电路模块、第一采样电路和数字控制电路模块形成反馈回路，使得数字控制电路模块可以根据第一采样模块采集到的第一采样电压和第一采样电流，调整PWM输出信号，进而通过PWM输出信号控制主功率电路模块输出充电电压。由于主功率电路输出的充电电压可以根据数字控制电路模块输出的PWM输出信号实时进行调整，所以可以保证在充电装置在对电池充电的过程中，不会影响电池的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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示出本专利技术一实施例的数字化充电装置的结构示意图；图2示出本专利技术一实施例的主功率电路模块的结构示意图；图3示出本专利技术一实施例的功率因数校正电路的结构示意图；图4示出本专利技术一实施例的数字化充电方法的流程图；图5示出本专利技术一实施例的五阶段充电的方法流程图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。下面结合附图，详细描述根据本专利技术实施例的数字化充电装置。应注意，这些实施例并不是用来限制本专利技术公开的范围。下面通过图1至图3详细介绍根据本专利技术实施例的数字化充电装置。为了更好的理解本专利技术，下面结合图1对本专利技术一实施例的数字化充电装置进行详细说明，图1是示出本专利技术一实施例的数字化充电装置的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例中的数字化充电装置的结构示意图100包括：主功率电路模块11，主功率电路模块11被配置为将接收到的工频直流电压转换为充电电压，并将充电电压输出给电动汽车电池负载。如图2所示，图2是示出本专利技术一实施例的主功率电路模块11的结构示意图。功率管模块111、半桥LLC电路模块112以及高频隔离变压器模块113依次串联构成主功率电路模块11。其中，功率管模块111通过两个功率金属-氧化层半导体场效晶体管(MOSFET)以及两个整流二极管形成互补对称结构，使得两个MOSFET管各导通50％，以实现零电压开关(ZeroVoltageSwitch，ZVS)的开通，两个整流二极管实现零电流开关(ZeroCurrentSwitch，ZCS)的关断。其中，高频变压器采用PMI5027磁芯并使用三明治式绕制。导线采用多股并绕的方式，将导线分层绕制，副边在原边之间。在本专利技术的一个实施例中，两个功率MOSFET管Q3和Q4串联。其中MOSFET管Q3的漏级与PFC输出正极相连接，栅级与MOSFET管Q4的源级相连接，MOSFET管Q4的源极与PFC的负极相连接。MOSFET管Q3和Q4的栅极信号由DSP经过隔离变压器T1电路和MOSFET驱动电路控制。MOSFET管Q3、Q4、谐振电感Lr、Lm、谐振电容Cr和高频变压器T2构成了LLC谐振电路。其中，半桥LLC谐振电路中的拓扑结构采用变频调制方式，通过改变频率的方式来稳定输出电压。应当注意的是，谐振电感Lr、Lm和高频变压器T2分别采用PQ和PMI磁芯绕制而成。电感和变压器采用三明治式绕制方法。导线采用多股并饶的方式，然后分层绕制，副边在原边之间。第一采样模块12，第一采样模块12被配置为采集充电电压以及采集主功率电路模块11的输出电流，得到第一采样电压和第一采样电流，并输出第一采样电压和第一采样电流。数字控制电路模块13，数字控制电路模块13被配置为根据接收到的第一采样电压和接收到的第一采样电流，输出PWM输出信号，当第一采样电压小于或等于第一预设电压值或第一采样电流小于或等于第一预设电流值时，数字控制电路模块13利用PID调节子程序调节PWM输出信号，并将PWM输出信号进行信号放大处理，得到DSP驱动信号，数字控制电路模块13的DSP驱动信号用于控制主功率电路模块11输出充电电压。在本专利技术的一个实施例中，数字控制电路模块13将采集到的第一采样电压和第一采样电流与数字控制电路模块13内部设置的第一预设电压值和第一预设电流值对比，当采集的第一采样电压大于第一预设电压值或第一采样电流值大于第一预设电流值时则停止输出PWM输出信号，反之则通过PI补偿器对PWM输出信号进行补偿，通过调节驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字化充电装置，其特征在于，包括：/n主功率电路模块，所述主功率电路模块被配置为将接收到的工频直流电压转换为充电电压，并将所述充电电压输出给电动汽车电池负载；/n第一采样模块，所述第一采样模块被配置为采集所述充电电压以及采集所述主功率电路模块的输出电流，得到第一采样电压和第一采样电流，并输出所述第一采样电压和所述第一采样电流；/n数字控制电路模块，所述数字控制电路模块被配置为根据接收到的所述第一采样电压和接收到的所述第一采样电流，输出PWM输出信号，当所述第一采样电压小于或等于第一预设电压值或所述第一采样电流小于或等于第一预设电流值时，所述数字控制电路模块利用PID调节子程序调节PWM输出信号并将所述PWM输出信号进行信号放大处理，得到所述DSP驱动信号，所述数字控制电路模块的DSP驱动信号用于控制所述主功率电路模块输出所述充电电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字化充电装置，其特征在于，包括：
主功率电路模块，所述主功率电路模块被配置为将接收到的工频直流电压转换为充电电压，并将所述充电电压输出给电动汽车电池负载；
第一采样模块，所述第一采样模块被配置为采集所述充电电压以及采集所述主功率电路模块的输出电流，得到第一采样电压和第一采样电流，并输出所述第一采样电压和所述第一采样电流；
数字控制电路模块，所述数字控制电路模块被配置为根据接收到的所述第一采样电压和接收到的所述第一采样电流，输出PWM输出信号，当所述第一采样电压小于或等于第一预设电压值或所述第一采样电流小于或等于第一预设电流值时，所述数字控制电路模块利用PID调节子程序调节PWM输出信号并将所述PWM输出信号进行信号放大处理，得到所述DSP驱动信号，所述数字控制电路模块的DSP驱动信号用于控制所述主功率电路模块输出所述充电电压。


2.根据权利要求1所述数字化充电装置，其特征在于，所述数字控制电路模块，包括：
第一数字控制电路，所述第一数字控制电路被配置为接收所述第一采样电压和接收所述第一采样电流，当判定所述第一采样电压小于或等于所述第一预设电压值或判定所述第一采样电流小于或等于所述第一预设电流值时，所述第一数字控制电路利用PID调节子程序调节所述PWM输出信号，并输出经调节后的PWM输出信号；
第一驱动电路，所述第一驱动电路被配置为将接收到的所述第一数字控制电路的PWM输出信号进行信号放大处理，得到所述DSP驱动信号，所述DSP驱动信号用于控制所述主功率电路模块输出所述充电电压。


3.根据权利要求1所述数字化充电装置，其特征在于，还包括：
保护电路模块，所述保护电路模块被配置为当所述第一采样电压大于所述第一预设电压值或所述第一采样电流大于所述第一预设电流值时，接收所述数字控制电路模块输出的工作停止信号，使所述保护电路模块处于开路状态。


4.根据权利要求1-3任一项所述数字化充电装置，其特征在于，还包括：
前级电路模块，所述前级电路模块的输入端和工频交流输入电网相连，所述前级电路模块将接收到的工频交流经过整流滤波和功率因数校正，得到所述工频直流电压，并将所述工频直流电压输出给所述主功率电路模块。


5.根据权利要求4所述数字化充电装置，其特征在于，所述前级电路模块，包括：
功率因数校正电路，所述功率因数校正电路的输入端和所述工频交流输入电网相连，所述功率因数...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔婷玉，应影，
申请(专利权)人：中国移动通信集团安徽有限公司，中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34