一种用于智能充电机的充电电路制造技术

本实用新型专利技术涉及充电机技术领域，具体涉及一种用于智能充电机的充电电路，包括交流输入滤波整流电路、PFC功率电路、LLC半桥及输出整流滤波电路、控制器、LLC控制电路、LLC驱动电路、PFC控制电路、PFC驱动电路、PFC输出电压受控调节电路、系统辅助供电电路、电池正反接检测电路和电池充电开关电路，所述控制器用于根据检测到电池正反接检测电路的输出电压来控制PFC输出电压受控调节电路，以此来控制PFC功率的输出电压，使得所述第一变压器的输入电压和输出电压的比例与所述第一变压器的谐振点相同。本实用新型专利技术通过硬件电路来达到LLC谐振电路的输入电压和输出电压的比例在谐振点上，提高充电机的输入、输出电压的范围。输出电压的范围。输出电压的范围。

【技术实现步骤摘要】
一种用于智能充电机的充电电路


[0001]本技术涉及充电机
，特别是涉及一种用于智能充电机的充电电路。

技术介绍

[0002]随着时代的发展，新能源汽车逐渐代替传统汽车，目前的新能源汽车为电动车，目前传统的给电动车的电池充电的充电器，设有PFC、LLC电路，来减小充电器的体积，但是现在的这种充电电路，通常都会存在输入电压范围或者输出电压范围小，这是由于在给电池充电的过程中，电池的电压会发生变化，传统的充电器的LLC电路的输出电压和频率会跟着变化，而由于LLC谐振电路的谐振点只有一个，若LLC谐振电路的输入电压和输出电压的比例不在谐振点上，就会造成电压损失，导致LLC谐振电路的输出电压变小。虽然可以通过编程来达到LLC谐振电路的输入电压和输出电压的比例在谐振点上，但是目前还没有一款通过硬件实现该功能的电路。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术的不足，本技术提供一种用于智能充电机的充电电路，采用硬件电路来解决上述问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：
[0005]一种用于智能充电机的充电电路，包括交流输入滤波整流电路、PFC功率电路、LLC半桥及输出整流滤波电路、控制器、LLC控制电路、LLC驱动电路、PFC控制电路、PFC驱动电路、PFC输出电压受控调节电路、系统辅助供电电路、电池正反接检测电路和电池充电开关电路，所述交流输入滤波整流电路的输出端与电源连接，所述电池正反接检测电路的输出端与电池连接，所述系统辅助供电电路依次通过PFC控制电路、PFC驱动电路与所述PFC功率电路连接，所述系统辅助供电电路还依次通过LLC控制电路、LLC驱动电路与所述LLC半桥及输出整流滤波电路连接，所述交流输入滤波整流电路依次通过所述PFC功率电路、LLC半桥及输出整流滤波电路、电池充电开关电路和电池正反接检测电路连接，所述LLC半桥及输出整流滤波电路内包括用于降压的第一变压器，所述PFC输出电压受控调节电路与PFC控制电路和控制器连接，所述控制器还分别与所述电池充电开关电路、PFC控制电路、LLC控制电路、电池正反接检测电路连接，所述控制器用于根据检测到电池正反接检测电路的输出电压来控制PFC输出电压受控调节电路，以此来控制PFC功率的输出电压，使得所述第一变压器的输入电压和输出电压的比例与所述第一变压器的谐振点相同。
[0006]作为优化，还包括输出电压电流反馈电路、输出电流检测放大电路和LLC电流采样电路，所述输出电压电流反馈电路分别与所述控制器、LLC控制电路、LLC半桥及输出整流滤波电路和输出电流检测放大电路连接，所述输出电流检测放大电路还与所述电池正反接检测电路、LLC半桥及输出整流滤波电路3以及控制器连接，所述LLC电流采样电路分别与所述LLC控制电路和LLC半桥及输出整流滤波电路连接。
[0007]作为优化，还包括PFC及LLC控制IC供电开关电路，所述PFC及LLC控制IC供电开关
电路分别与控制器、PFC控制电路、PFC驱动电路、LLC控制电路、LLC驱动电路连接。
[0008]作为优化，还包括CAN通讯电路、485通讯电路、风机控制电路和温度检测电路，所述CAN通讯电路、485通讯电路、风机控制电路和温度检测电路分别与所述控制器连接。
[0009]作为优化，所述PFC输出电压受控调节电路包括两路PFC电压调节电路，两路所述PFC电压调节电路分别与控制器的DO
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390V引脚和DO
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420V引脚连接；其中，所述PFC电压调节电路包括第一光耦传感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管和第一电容，所述第一光耦传感器的输入端分别连接第一电阻的一端、第一三极管的集电极，所述第一电阻的另一端与控制器连接，所述第一三极管的发射极、第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端和第二电阻的一端与第一三极管的基极连接，所述第二电阻的另一端与控制器连接；所述第一电容的两端并联在所述第一光耦传感器的输出端，且所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端通过所述第四电阻与VSENSE节点连接；
[0010]所述PFC控制电路包括第一控制芯片，所述第一控制芯片分别连接有PFC
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CS节点、PFC
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GD节点、VSENSE节点和VBUS节点；且第一控制芯片的VCC引脚与所述系统辅助供电电路的输出端连接；
[0011]所述PFC驱动电路包括第二控制芯片，所述第二控制芯片分别连接有PFC
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GD节点、GD节点，且第二控制芯片的VCC引脚与系统辅助供电电路的输出端连接；
[0012]所述PFC功率电路包括第一二极管、第二四二极管、第一电感、第三mos管、第九有源电容、第十有源电容、第二电容、第五电阻和第六电阻，所述GD节点与所述第三mos管的栅极连接，所述第二电容和第六电阻串联设置，且所述第二电容和第六电阻的串联链路与所述第五电阻并联，所述第五电阻的一端连接在第三mos管的栅极，所述第五电阻的另一端与第三mos管的源极连接，所述第九有源电容和第十有源电容并联设置，所述第二四二极管和第一电感串联设置，且所述第二四二极管和第一电感的串联链路与所述第一二极管并联设置，所述第三mos管的漏极设置在所述第二四二极管和第一电感之间，且所述第九有源电容和第十有源电容的并联链路的一端、第一二极管的负极、第四二极管的负极均与VBUS节点连接，所述第一电感的输入端与所述交流输入滤波整流电路的输出端连接。
[0013]作为优化，所述LLC驱动电路包括第三控制芯片、第四控制芯片、第二变压器，所述第三控制芯片连接有HO
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GD节点，所述第四控制芯片连接有LO
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GD节点，并且所述第三控制芯片和所述第四控制芯片分别与第二变压器的输入端连接，所述第二变压器的第一输出端连接有HS节点以及HO节点，所述第二变压器的第二输出端连接有LO节点；
[0014]所述LLC控制电路包括第五控制芯片，所述第五控制芯片分别连接有LLC
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I节点、FB节点、HO
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GD节点、LO
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GD节点以及VBUS节点；
[0015]所述LLC半桥及输出整流滤波电路包括第一mos管、第二mos管、第二二极管、第三电容、第四电容，所述第一mos管的漏极、第三电容的一端、第二二极管的负极均与所述VBUS节点连接，所述第一mos管的栅极与所述HO节点连接；所述第一mos管的源极、第一变压器的第一输入端、第三电容的另一端、第二mos管的漏极、第四电容的一端均与HS节点连接，所述第二mos管的栅极与所述LO节点连接，所述第二mos管的源极接地，所述第二二极管的正极、第一变压器的第二输入端与LLC
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ISENSE节点连接，所述第一变压器的第一输出端通过外围电路与VOUT节点连接；所述第一变压器的第二输出端通过外围电路与I
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SENSE节点连接。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于智能充电机的充电电路，其特征在于，包括交流输入滤波整流电路(1)、PFC功率电路(2)、LLC半桥及输出整流滤波电路(3)、控制器(4)、LLC控制电路(5)、LLC驱动电路(6)、PFC控制电路(7)、PFC驱动电路(8)、PFC输出电压受控调节电路(9)、系统辅助供电电路(10)、电池正反接检测电路(11)和电池充电开关电路(12)，所述交流输入滤波整流电路(1)的输出端与电源连接，所述电池正反接检测电路(11)的输出端与电池连接，所述系统辅助供电电路(10)依次通过PFC控制电路(7)、PFC驱动电路(8)与所述PFC功率电路(2)连接，所述系统辅助供电电路(10)还依次通过LLC控制电路(5)、LLC驱动电路(6)与所述LLC半桥及输出整流滤波电路(3)连接，所述交流输入滤波整流电路(1)依次通过所述PFC功率电路(2)、LLC半桥及输出整流滤波电路(3)、电池充电开关电路(12)和电池正反接检测电路(11)连接，所述LLC半桥及输出整流滤波电路(3)内包括用于降压的第一变压器(T1)，所述PFC输出电压受控调节电路(9)与PFC控制电路(7)和控制器(4)连接，所述控制器(4)还分别与所述电池充电开关电路(12)、PFC控制电路(7)、LLC控制电路(6)、电池正反接检测电路(11)连接，所述控制器用于根据检测到电池正反接检测电路的输出电压来控制PFC输出电压受控调节电路，以此来控制PFC功率的输出电压，使得所述第一变压器的输入电压和输出电压的比例与所述第一变压器的谐振点相同。2.根据权利要求1所述的一种用于智能充电机的充电电路，其特征在于，还包括输出电压电流反馈电路(13)、输出电流检测放大电路(14)和LLC电流采样电路(15)，所述输出电压电流反馈电路(13)分别与所述控制器(4)、LLC控制电路(5)、LLC半桥及输出整流滤波电路(3)和输出电流检测放大电路(14)连接，所述输出电流检测放大电路(14)还与所述电池正反接检测电路(11)、LLC半桥及输出整流滤波电路(3)以及控制器(4)连接，所述LLC电流采样电路(15)分别与所述LLC控制电路(5)和LLC半桥及输出整流滤波电路(3)连接。3.根据权利要求1所述的一种用于智能充电机的充电电路，其特征在于，还包括PFC及LLC控制IC供电开关电路(16)，所述PFC及LLC控制IC供电开关电路(16)分别与控制器(4)、PFC控制电路(7)、PFC驱动电路(8)、LLC控制电路(5)、LLC驱动电路(6)连接。4.根据权利要求1所述的一种用于智能充电机的充电电路，其特征在于，还包括CAN通讯电路(17)、485通讯电路(18)、风机控制电路(19)和温度检测电路(20)，所述CAN通讯电路(17)、485通讯电路(18)、风机控制电路(19)和温度检测电路(20)分别与所述控制器连接。5.根据权利要求1所述的一种用于智能充电机的充电电路，其特征在于，所述PFC输出电压受控调节电路(9)包括两路PFC电压调节电路，两路所述PFC电压调节电路分别与控制器的DO
‑
390V引脚和DO
‑
420V引脚连接；其中，所述PFC电压调节电路包括第一光耦传感器(U17、U18)、第一电阻(R67、R77)、第二电阻(R69、R78)、第三电阻(R70、R79)、第四电阻(R66、R76)、第一三极管(Q4、Q5)和第一电容(C34、C38)，所述第一光耦传感器(U17、U18)的输入端分别连接第一电阻(R67、R77)的一端、第一三极管(Q4、Q5)的集电极，所述第一电阻的另一端与控制器连接，所述第一三极管(Q4、Q5)的发射极、第三电阻(R70、R79)的一端接地，所述第三电阻(R70、R79)的另一端和第二电阻(R69、R78)的一端与第一三极管(Q4、Q5)的基极连接，所述第二电阻(R69、R78)的另一端与控制器连接；所述第一电容(C34、C38)的两端并联在所述第一光耦传感器(U17、U18)的输出端，且所述第一电容(C34、C38)的一端接地，所述第一电容(C34、C38)的另一端通过所述第四电阻(R66、R76)与VSENSE节点连接；所述PFC控制电路(7)包括第一控制芯片(U13)，所述第一控制芯片(U13)分别连接有
PFC
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CS节点、PFC
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GD节点、VSENSE节点和VBUS节点；且第一控制芯片(U13)的VCC引脚与所述系统辅助供电电路的输出端连接；所述PFC驱动电路(8)包括第二控制芯片(U5)，所述第二控制芯片(U5)分别连接有PFC
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GD节点、GD节点，且第二控制芯片(U5)的VCC引脚与系统辅助供电电路的输出端连接；所述PFC功率电路(2)包括第一二极管(D1)、第二四二极管(D4)、第一电感(L1)、第三mos管(Q3)、第九有源电容(C9)、第十有源电容(C10)、第二电容(C8)、第五电阻(R17)和第六电阻(R20)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，毛亮，王盛毅，
申请(专利权)人：重庆先锋渝州电器有限公司，
类型：新型
国别省市：