一种升压式充电电路制造技术

本申请涉及一种升压式充电电路，其包括整流模块，其输入端与市电连接；第一电感器，其一端与整流模块正极端连接；第一开关管，其输入端与第一电感器连接，其输出端与整流模块负极端连接，其控制端用于接收第一脉冲信号；第一电容器，其一端连接于第一电感器与第一开关管输入端的连接点；止逆件，用于阻碍负载回路的反向电流，其一端连接负载，其另一端连接于第一电容器；及第二电容器，其一端连接于负载一端与止逆件一端的连接点，其另一端连接于负载另一端且两者共同连接于整流模块的负极端

【技术实现步骤摘要】
一种升压式充电电路


[0001]本申请涉及充电电路的领域，尤其是涉及一种升压式充电电路
。

技术介绍

[0002]充电桩是用于给电动车进行供电的主要设施之一，其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁上，可安装于公共建筑
、
居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电
。
充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电
。
[0003]充电桩一般采用直流充电，而一般直流充电电路中会用到
DC
‑
DC
升压电路，即在负载上并联电容器，且在负载供电回路上串联电感器，再在电源端与电感器端共同并联一控制开关，通过控制开关的开
/
关控制，实现电感器与电容器的充放电，以此实现负载端的升压
。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为升压之后会出现电压不稳定的问题，即出现纹波及尖冲电压，尖冲电压由电感器造成的，从导通到关闭的瞬间，会产生尖冲，容易损坏元器件；电压纹波在升压过程中会出现，例如电压升到
300V
则有
40V
左右的纹波，电压纹波会降低供电效率，干扰电器正常运行，也容易对元器件造成损伤
。

技术实现思路

[0005]第一方面，为了减少电压纹波及尖冲电压，提升供电效率，减少对电动车等充电设备的损伤，本申请提供一种升压式充电电路
。
[0006]本申请提供的一种升压式充电电路，采用如下的技术方案：一种升压式充电电路，包括：整流模块，其输入端与市电连接；第一电感器，其一端与整流模块正极端连接；第一开关管，其输入端与第一电感器连接，其输出端与整流模块负极端连接，其控制端用于接收第一脉冲信号；第一电容器，其一端连接于第一电感器与第一开关管输入端的连接点；止逆件，用于阻碍负载回路的反向电流，其一端连接负载，其另一端连接于第一电容器；及第二电容器，其一端连接于负载一端与止逆件一端的连接点，其另一端连接于负载另一端且两者共同连接于整流模块的负极端
。
[0007]通过采用上述技术方案，整流模块用于将市电交流电转换为直流电，在第一开关管导通时，整流模块对第一电感器进行充电，回路中电流增大，当第一开关管截止时，整流模块与第一电感器同时对负载进行供电，因此负载端的电压会升高，起到升压的作用，由于第一电容器的容抗存在，所以第二电容器所分到电流较小，第一电容器分到的电流较大，以此去除第一开关管通断过程中产生的尖冲电压及电压纹波，同时当第一开关管再次导通
时，第一电感器再次充电，此时由于止逆件的存在，可以避免第一电容器放电时向负载提供反向电流，而第二电容器蓄积的电能则可对负载进行持续供电，减少负载端的电压衰减，以此减少电压纹波和尖冲电压，提升供电效率
。
[0008]优选的，还包括第一变压器，所述第一变压器的一次侧两端分别连接于第一电容器与整流模块的负极端，其二次侧两端分别连接止逆件与负载
。
[0009]通过采用上述技术方案，第一变压器一方面可以实现整流
、
升压部分的电路与负载电路之间的电气隔离，以此减少电动车等充电负载故障对电路的冲击，以此实现保护电路的功能；另一方面由于第一变压器的一次侧与二次侧均为线圈，线圈可以起到电感的作用，与第一电容器组成类谐振电路，当第一开关管从导通状态切换为截止状态时，由于第一电容器与第一变压器的一次侧线圈串联，第一电容器的端电压逐渐升高，第一变压器的一次侧线圈分到的电压会逐渐衰减，起到类似
buck
电路的降压作用，而谐振电路与
buck
电路都具有减少电压纹波的作用，以此减少负载端电压纹波的产生，减少对负载的影响
。
[0010]优选的，还包括第二电感器，所述第二电感器一端连接于第一电容器与止逆件的连接点，其另一端连接于负载与整流模块的负极端的连接点
。
[0011]通过采用上述技术方案，通过第二电感器代替第一变压器，在第一开关管导通时，与第一电容器组成类谐振电路，当第一开关管截止时形成类
BUCK
电路，以此减少第一开关管通断时的电压纹波及电压尖冲，实现对负载的稳定输出
。
[0012]优选的，还包括第二变压器，所述第二变压器的一次侧两端分别连接整流模块正极端与负极端，其二次侧的一端连接第一电感器，其另一端连接于负载一端
。
[0013]通过采用上述技术方案，通过第二变压器代替第一变压器，第二变压器前置，整流模块整流结束后电流值会产生变化，通过第二变压器一方面实现公频隔离，另一方面可实现升压控制，配合第一电感器调节负载端的输出电压值，补偿负载端因第二电感器造成的降压；而通过第二电感器实现电压纹波和电压尖冲的吸收，同时也可以减少变压器自感电动势对电压造成的影响
。
[0014]优选的，所述第一开关管采用绝缘栅双极型晶体管，其集电极与第一电感器连接，其发射极与整流模块负极端连接，其门极用于接收第一脉冲信号
。
[0015]通过采用上述技术方案，绝缘栅双极型晶体管，即
IGBT
，兼有
MOSFET
的高输入阻抗和
GTR
的低导通压降两方面的优点，驱动功率小而饱和压降低，以此可提升充电电路整体的能量转换效率
。
[0016]优选的，所述止逆件包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与第一电容器连接，其阴极连接于第二电容器与负载的连接点
。
[0017]通过采用上述技术方案，当第一开关管截止时，整流模块与第一电感器对负载进行供电，此时负载回路上产生可通过第一二极管的正向电流，而当第一开关管截止时，第一电容器会放电并产生反向的电流，而第一二极管可以阻碍负载回路产生反向电流，以此减少对负载的影响
。
[0018]优选的，所述止逆件包括第二开关管，所述第二开关管的输入端连接第一电容器，其输出端连接于负载，其控制端用于接收第二脉冲信号，当所述第一开关管截止时所述第二开关管导通，当所述第一开关管导通时所述第二开关管截止
。
[0019]通过采用上述技术方案，二极管的压降是
1.3V
，电池
1500A
的话，一个二极管是
1800W
，把二极管改成第二开关管，例如三极管，三极管的压降是
0.8V
，且其状态与第一开关管的开关状态相反，即两者之间始终处于一开一关的状态，以此使得正向电流时三极管的压降是
0.8V
，反向电流时三极管处于截止状态，从而既降低了功耗，又减少了对负载的影响
。
[0020]优选的，还包括取零电路及控制器，所述取零电路的输入端连接于市电，用于采集市电的电参数，其输出端连接于控制器，所述控制器用于依据市电的电参数输出第一脉冲信号
。
[0021]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种升压式充电电路，其特征在于：包括：整流模块（1），其输入端与市电连接；第一电感器，其一端与整流模块（1）正极端连接；第一开关管，其输入端与第一电感器连接，其输出端与整流模块（1）负极端连接，其控制端用于接收第一脉冲信号；第一电容器，其一端连接于第一电感器与第一开关管输入端的连接点；止逆件，用于阻碍负载（4）回路的反向电流，其一端连接负载（4），其另一端连接于第一电容器；及第二电容器，其一端连接于负载（4）一端与止逆件一端的连接点，其另一端连接于负载（4）另一端且两者共同连接于整流模块（1）的负极端
。2.
根据权利要求1所述的升压式充电电路，其特征在于：还包括第一变压器，所述第一变压器的一次侧两端分别连接于第一电容器与整流模块（1）的负极端，其二次侧两端分别连接止逆件与负载（4）
。3.
根据权利要求1所述的升压式充电电路，其特征在于：还包括第二电感器，所述第二电感器一端连接于第一电容器与止逆件的连接点，其另一端连接于负载（4）与整流模块（1）的负极端的连接点
。4.
根据权利要求1或3所述的升压式充电电路，其特征在于：还包括第二变压器，所述第二变压器的一次侧两端分别连接整流模块（1）正极端与负极端，其二次侧的一端连接第一电感器，其另一端连接于负载（4）一端
。5.
根据权利要求1所述的升压式充电电路，其特征在于：所述第一开关管采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏昕，毕硕威，
申请(专利权)人：深圳易能时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：