一种基于多充电机的高压均流充电电路制造技术

本申请涉及一种基于多充电机的高压均流充电电路，包括相互并联的多个充电机模块，每个充电机模块包括并联连接的电压前置调节模块和电压输出调节模块，电压输出调节模块包括电流采样单元、分压电阻R1、R2、R3和误差放大器，R1和R3串联后与充电机的输出端并联，R2的一端与电流采样单元连接，另一端连接R1和R3间的分压节点，电流采样单元基于负极母线b的电流生成采样电压，采样电压加载在R2和R3上，误差放大器基于预设电压值控制分压节点的电压值。采用本申请，通过对分压节点的电压值进行控制，可以实现对电路输出电压进行控制，从而在多充电机电路间实现均流效果，避免多个充电机间构成内回路。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多充电机的高压均流充电电路
本申请涉及充电机
，尤其涉及一种基于多充电机的高压均流充电电路。
技术介绍
蓄电池是一种充电时将电能储存为化学能，在放电时将化学能转换为电能进行输出的电气化学设备。随着蓄电池技术的快速发展，越来越多的高端化精密化设备或系统开始采用蓄电池作为供电装置，以通过蓄电池提供设备或系统日常运行所需的能源。利用蓄电池进行供电时，蓄电池一方面可以与设备或系统的能量输入端口连接，向设备或系统提供电能，另一方面可以与发电机连接，通过发电机持续补充电能。这样，蓄电池既可以向设备或系统长时间提供持续稳定的电能，又可以提供瞬间高电压高电流，满足设备或系统对于电能的多种需要，同时还可以通过发电机不断补充电能，实现电能的充放平衡。在实现本申请的过程中，专利技术人发现上述技术至少存在以下问题：发电机和蓄电池间一般连接有充电机，充电机用于将发电机提供的电能转换为指定电压的直流电，以便于为蓄电池提供电能。为了满足蓄电池的充电效率和功率需求，往往同时需要使用多个充电机并联，同时为蓄电池进行充电。然而，受充电机内部线路和元器件的内阻等参数的影响，不同充电机向蓄电池输出的电压不同，此时将会在多个充电机间构成内回路，从而导致大量的能源被浪费，甚至造成充电机内元器件的结构损坏。
技术实现思路
为了在多充电机电路间实现均流效果，避免多个充电机间构成内回路，本申请实施例提供了一种基于多充电机的高压均流充电电路。所述技术方案如下：一种基于多充电机的高压均流充电电路，所述电路包括相互并联的多个充电机模块，每个所述充电机模块包括并联连接的电压前置调节模块和电压输出调节模块，所述电压输出调节模块包括电流采样单元、分压电阻R1、R2、R3和误差放大器，所述R1和所述R3串联后与所述充电机的输出端并联，所述R2的一端与所述电流采样单元连接，另一端连接R1和R3间的分压节点，所述电流采样单元基于负极母线b的电流生成采样电压，所述采样电压加载在所述R2和所述R3上，所述误差放大器基于预设电压值控制所述分压节点的电压值。通过采用上述技术方案，在同时利用多个并联的充电机对负载（也即蓄电池组进行充电时），可以通过电压输出调节模块中的误差放大器，对分压电阻R1和R2间的分压节点处的电压值进行控制，从而可以实现对每个充电机电路的输出电压进行精细化调节，使得多个充电机电路的输出电压基本相等，以达到均流的效果。可选的，所述电流采样单元包括串联在所述负极母线b上的采样电阻，和与所述采样电阻并联的电流采样器，所述电流采样器将所述采样电阻的两端压差作为所述采样电压。通过采用上述技术方案，通过在负极母线上串联采样电阻，并利用电流采样器采集采样电阻两端的压差，从而可以较为精确地获取到负极母线上的电流值。可选的，所述误差放大器的同相输入端连接所述分压节点，异相输入端设定为所述预设电压值；所述误差放大器用于当所述采样电压发生变化时，通过在输出端进行频率调节，使得所述分压节点处的电压值与所述预设电压值相等。通过采用上述技术方案，基于误差放大器的工作原理，在异相输入端设置指定的电压值，并在误差放大器的输出端进行频率调节，可以持续保证分压节点的电压值与预设电压值基本相等。可选的，所述电压输出调节模块的输出端电压与所述负极母线b的电流的变换关系，满足所述电压前置调节模块的输出端电压与所述负极母线b的电流的变换关系。通过采用上述技术方案，将电压输出调节模块的伏安特性曲线与电压前置调节模块的伏安特性曲线相拟合，可以实现对充电机的输出电压进行更为合理精确的控制。可选的，所述预设电压值可以根据所述多个充电机的电压前置调节模块的输出电压值确定。通过采用上述技术方案，利用多个充电机的电压前置调节模块的输出电压值来确定预设电压值，可以使得均流后各充电机的输出电压更加合理，从而可以大幅降低均流所带来的能源损耗。可选的，所述电压前置调节模块包括BUCK变换回路和LLC谐振回路，所述BUCK变换回路的输入端连接电源输入，所述LLC谐振回路的输入端与所述BUCK变换回路的输出端相连，所述LLC谐振回路的输出端与所述电源输出调节模块相连。可选的，所述Buck变换回路包括开关管Q1、续流二极管D1、滤波电抗器L1、滤波电容FC1。可选的，所述LLC谐振回路(12)包括依次相连的开关网络、谐振腔电路、全桥整流电路和滤波器。可选的，所述谐振腔电路包括变压器T1、隔直电容Cb、谐振电感Lr和励磁电感Lm，所述谐振电容Cb和谐振电感Lr串联在变压器T1的原边，所述励磁电感Lm与所述变压器并联。通过采用上述技术方案，通过BUCK变换回路对电源输入的高压直流电压进行初步降压，再经过LLC谐振回路将经初步降压后得到的高压直流电压变换为低压交流方波电压，并通过整流、滤波处理将交流方波电压整流滤波输出为低压直流电压。可选的，所述电路还包括预充电回路和输入滤波回路，所述预充电回路包含预充电电阻R4、预充电接触器KM2以及主接触器KM1，所述预充电电阻R4与预充电接触器KM2串联后，与主接触器KM1并联；所述输入滤波电路包括滤波电抗器L2、放电电阻R5以及支撑电容FC2，所述滤波电抗器L2与所述主接触器KM1连接后串接入电源输入的正极母线a，放电电阻R5与支撑电容FC2并联在所述正极母线a和所述负极母线b之间。通过采用上述技术方案，直流高压电输入后，先闭合预充电接触器KM2，通过预充电电阻R4对支撑电容FC2进行限流充电，当检测到支撑电容FC2两端的电压与电源输入电压的压差小于指定值后，控制主接触器KM1闭合，断开预充电接触器KM2，通过预充电电阻R4的限流充电，减少充电电流对支撑电容FC2的冲击，延长使用寿命。综上所述，本申请具有以下有益效果：在同时利用多个并联的充电机对负载（也即蓄电池组）进行充电时，可以通过电压输出调节模块中部署的误差放大器，对分压电阻R1和R2间的分压节点处的电压值进行控制，从而可以实现对每个充电机电路的输出电压进行精细化调节，使得多个充电机电路的输出电压基本相等，进而可以在多个充电机电路间实现均流效果，避免了多个充电机间构成内回路，以及大量的能源被浪费，充电机内元器件的结构损坏的情况。附图说明图1为本申请实施例中一种基于多充电机的高压均流充电电路示意图；图2为本申请实施例中一种基于多充电机的高压均流充电电路示意图；图3为本申请实施例中一种基于多充电机的高压均流充电电路示意图；图4为本申请实施例中一种基于多充电机的高压均流充电电路示意图；图5为本申请实施例中一种基于多充电机的高压均流充电电路示意图；图6为本申请实施例中一种基于多充电机的高压均流充电电路示意图；附图标记说明：1、电压前置调节模块；2、电压输出调节模块；21、电流采样单元；211电流采样器；22、误差放大器；11、BUCK变换回路；12、LLC谐振回路；121本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多充电机的高压均流充电电路，其特征在于，所述电路包括相互并联的多个充电机模块，每个所述充电机模块包括并联连接的电压前置调节模块和电压输出调节模块，所述电压输出调节模块包括电流采样单元、分压电阻R1、R2、R3和误差放大器，所述R1和所述R3串联后与所述充电机的输出端并联，所述R2的一端与所述电流采样单元连接，另一端连接R1和R3间的分压节点，所述电流采样单元基于负极母线b的电流生成采样电压，所述采样电压加载在所述R2和所述R3上，所述误差放大器基于预设电压值控制所述分压节点的电压值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多充电机的高压均流充电电路，其特征在于，所述电路包括相互并联的多个充电机模块，每个所述充电机模块包括并联连接的电压前置调节模块和电压输出调节模块，所述电压输出调节模块包括电流采样单元、分压电阻R1、R2、R3和误差放大器，所述R1和所述R3串联后与所述充电机的输出端并联，所述R2的一端与所述电流采样单元连接，另一端连接R1和R3间的分压节点，所述电流采样单元基于负极母线b的电流生成采样电压，所述采样电压加载在所述R2和所述R3上，所述误差放大器基于预设电压值控制所述分压节点的电压值。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流采样单元包括串联在所述负极母线b上的采样电阻，和与所述采样电阻并联的电流采样器，所述电流采样器将所述采样电阻的两端压差作为所述采样电压。


3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述误差放大器的同相输入端连接所述分压节点，异相输入端设定为所述预设电压值；
所述误差放大器用于当所述采样电压发生变化时，通过在输出端进行频率调节，使得所述分压节点处的电压值与所述预设电压值相等。


4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，任意两个所述充电机的电压输出调节模块的输出端电压与所述负极母线b的电流的变换关系相似。


5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述预设电压值可以根据所述多个充电机的电压前置调节模块的输出电压值确定。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿鹏，任杰，夏月锦，瞿昂，
申请(专利权)人：南京户能电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32