一种充电装置以及充电桩制造方法及图纸

本申请提供的一种充电装置以及充电桩，充电装置包括：直流母线

【技术实现步骤摘要】
一种充电装置以及充电桩


[0001]本申请涉及充电领域，尤其涉及一种充电装置以及充电桩
。

技术介绍

[0002]反激拓扑结构的功率变换电路由于其简单的电路结构
、
较低的成本
、
较高的转换效率以及较好的稳定性，被广泛应用在不同场景中，其中，最为常见的，反激拓扑结构的功率变换电路应用于小功率充电的场合中，主要完成直流调压等相关功能
。
但在某些极端情况下，其也需要应对短路及大功率过载等极限工况，例如，在充电系统中，为了减小启动时的电流冲击，使用反激拓扑结构的功率变换电路作为预充电电路，在该场景下，反激拓扑结构能否有效应对短路及过载等极限工况，是其能否适用的当前应用的关键
。
在当前过载时，反激拓扑结构的逐波限流
(cyc
‑
by
‑
cyc mode
，
CBC)
功能触发，在短时间保护内部的开关管
。
为了保证预充电电路的充电速度，
CBC
触发的次数不宜过多，因此
CBC
功能对应的保护点设定的较高
。
但在反复过载或长时间过载
、
短路的场景下，难免会一直触发
CBC
功能，此时开关管流经的电流过大，开关管因为功耗过大和温升过高容易失效
。
有鉴于此，需要完善大功率充电场合下预充电电路的过载保护功能，从而使预充电电路在各类极端工况下不受损坏
。
专利
技术实现思路

[0003]本申请提供的一种充电装置以及充电桩，用于完善大功率充电场合下的过载保护功能，从而使充电装置中的预充电电路在各类极端工况下不受损坏
。
[0004]第一方面，本申请提供一种充电装置，包括：直流母线
、DC/DC
变换电路和预充电电路；
AC/DC
变换电路和
DC/DC
变换电路通过直流母线连接；预充电电路用于在
AC/DC
变换电路启动之前，为直流母线充电；预充电电路包括原边电路和副边电路，副边电路包括电流采样电阻，电流采样电阻用于采样副边电路的电流
。
[0005]通过副边电路中的电流采样电阻来检测预充电电路中副边电路的电流，在发生短路或过载后，副边电路的电流会超过电流阈值
。
因此，当副边电路的电流超过电流阈值，则可以根据副边电路的采样电流来控制预充电电路中的开关管的占空比，从而避免开关管因流经的电流过大，导致出现开关管过温失效问题
。
[0006]作为一种可能的实施方式，预充电电路还包括控制器，原边电路包括开关管，控制器根据原边电路的开关管的电流
、
副边电路的采样电流和副边电路输出电压控制开关管的占空比
。
[0007]本申请提供的充电装置中的控制器可以根据原边电路的开关管的电流
、
副边电路的采样电流以及副边电路输出电压来控制开关管的占空比，如此，在发生短路或过载后，控制器通过降低开关管的占空比降低，能够减小开关管流经的电流大小，避免开关管过温失效
。
[0008]作为一种可能的实施方式，当原边电路的开关管的电流大于第一电流阈值，控制器用于将开关管的当前的占空比降低
。
在发生短路或过载后，每当原边电路的开关管的电
流大于第一电流阈值后，控制器可以将开关管的当前的占空比降低，从而保护开关管不受到过大电流冲击
。
其中，第一电流阈值可以设置的较高，从而避免反复降低开关管的占空比，进而影响预充电电路的充电速度
。
[0009]作为一种可能的实施方式，当副边电路的采样电流大于第二电流阈值，控制器用于将开关管的当前的占空比降低
。
当副边电路的采样电流大于第二电流阈值后，控制器可以将开关管的当前的占空比降低，从而保护开关管不受到过大电流冲击
。
[0010]作为一种可能的实施方式，当原边电路的开关管的电流大于第一电流阈值，控制器用于在当前开关周期将开关管断开
。
在发生短路或过载后，每当原边电路的开关管的电流大于第一电流阈值后，控制器可以将开关管的当前的占空比降低，从而保护开关管不受到过大电流冲击
。
[0011]作为一种可能的实施方式，在开关管的多个周期内副边电路的采样电流均大于第二电流阈值，控制器用于将开关管的当前的占空比降低
。
[0012]如此，若开关管的多个周期内副边电路的采样电流均大于第二电流阈值，则开关管存在过热失效的风险，此时，将开关管的当前的占空比降低，能保护开关管不受到过大电流冲击，避免开关管过温失效，导致充电装置内部器件损坏
。
[0013]作为一种可能的实施方式，当副边电路的采样电流大于第二电流阈值，且副边电路的采样电流信号电压小于副边电路输出电压采样信号电压，控制器用于将开关管的当前的占空比降低
。
通过比较副边电路的采样电流信号电压与副边电路输出电压采样信号电压，在副边电路的采样电流信号电压小于副边电路输出电压采样信号电压时，控制器将开关管的当前的占空比降低，从而保护开关管不受到过大电流冲击
。
[0014]作为一种可能的实施方式，控制电路包括：电流环模块
、
电压环模块以及合路模块；电流环模块根据副边电路的输出电流以及参考电流生成电流环信号；电压环模块根据副边电路的输出电压以及参考电压生成电压环信号；合路模块分别与电流环模块以及电压环模块连接，用于对电流环信号和电压环信号执行取小操作，输出取小结果；控制器用于根据原边电路的开关管的电流以及取小结果控制开关管的占空比
。
[0015]副边电路的输出电流由电流环模块控制，副边电路的输出电压由电压环模块控制，电流环模块输出电流环信号，电压环模块输出电压环信号，通过合路模块对电流环信号以及电压环信号采用取小操作，将取小结果输出给控制器，控制器根据当前原边电路的开关管电流以及取小结果，控制开关管的占空比
。
[0016]作为一种可能的实施方式，合路模块具体用于：在电流环信号的电压小于电压环信号的电压时，根据电流环信号输出取小结果；或者在电压环信号的电压小于电流环信号的电压时，根据电压环信号输出取小结果
。
[0017]若当前控制周期电流环信号的电压小于电压环信号的电压，则控制器根据电流环信号以及开关管电流，计算目标占空比，以控制开关管以目标占空比导通
。
若当前控制周期电流环信号的电压不小于电压环信号的电压，则控制器根据电压环信号以及开关管电流，计算目标占空比，以控制开关管以目标占空比导通
。
[0018]作为一种可能的实施方式，电流环模块包括：差分放大单元
、
基准比较单元，其中，差分放大单元包括差分放大器，基准比较单元包括：运算放大器以及环路调节模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种充电装置，其特征在于，包括：
AC/DC
变换电路
、
直流母线
、DC/DC
变换电路和预充电电路；
AC/DC
变换电路和所述
DC/DC
变换电路通过所述直流母线连接；所述预充电电路用于在所述
AC/DC
变换电路启动之前，为所述直流母线充电；所述预充电电路包括原边电路和副边电路，所述副边电路包括电流采样电阻，所述电流采样电阻用于采样副边电路的电流
。2.
根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述预充电电路还包括控制器，所述原边电路包括开关管，所述控制器根据所述原边电路的开关管的电流
、
副边电路的采样电流和副边电路输出电压控制所述开关管的占空比
。3.
根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，当所述原边电路的开关管的电流大于第一电流阈值，所述控制器用于将所述开关管的当前的占空比降低
。4.
根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，当所述原边电路的开关管的电流大于第一电流阈值，所述控制器用于在当前开关周期将所述开关管断开
。5.
根据权利要求2或3所述的充电装置，其特征在于，当所述副边电路的采样电流大于第二电流阈值，所述控制器用于将所述开关管的当前的占空比降低
。6.
根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，在所述开关管的多个周期内所述副边电路的采样电流均大于第二电流阈值，所述控制器用于将所述开关管的当前的占空比降低
。7.
根据权利要求2或3所述的充电装置，其特征在于，当所述副边电路的采样电流大于第二电流阈值，且所述副边电路的采样电流信号电压小于所述副边电路输出电压采样信号电压，所述控制器用于将所述开关管的当前的占空比降低
。8.
根据权利要求1‑7任一所述充电装置，其特征在于，所述原边电路，包括二极管
D1、
二极管
D2、
二极管
D3、
二极管
D4、
电容
C1、
原边绕组以及开关管；所述二极管
D1
的正极以及所述二极管
D2
的负极与所述交流电源的正极连接，所述二极管
D3
的正极以及所述二极管
D4
的负极与所述交流电源的负极连接，所述二极管
D1
的负极以及所述二极管
D3
的负极与所述电容
C1
的一端连接，所述二极管
D2
的正极以及所述二极管
D4
的正极与所述电容
C1
的另一端连接，所述原边绕组与所述开关管串联连接后与所述电
C1
并联；所述副边电路包括：副边绕组
、
二极管
D5
以及电容
C2
；所述副边绕组与所述二极管
D5
串联后与所述电容
C2
并联，所述电容
C2
的一端用于连接所述直流母线的负极，所述电容
C2
的另一端用于连接所述直流母线的正极
。9.
根据权利要求2‑8任一所述充电装置，其特征在于，所述预充电电路还包括：电流环模块
、
电压环模块以及合路模块；所述电流环模块用于根据所述副边电路的采样电流以及参考电流生成电流环信号；所述电压环模块用于根据所述副边电路输出电压以及参考电压生成电压环信号；所述合路模块分别与所述电流环模块以及所述电压环模块连接，用于对所述电流环信号和所述电压环信号执行取小操作，确定取小结果；所述控制器用于根据所述原边电路的开关管的电流以及所述取小结果控制所述开关管的占空比
。
10.
根据权利要求9所述充电装置，其特征在于，所述合路模块具体用于：在所述电流环信号的电压小于所述电压环信号的电压时，根据所述电流环信号确定取小结果；或者在所述电压环信号的电压小于所述电流环信号的电压时，根据所述电压环信号确定取小结果
。11.
根据权利要求9或
10
所述充电装置，其特征在于，所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金，刘一凡，刘健宁，吴新业，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：