电动汽车车载充电机及谐振电路装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种电动汽车车载充电机及谐振电路装置，其中，该充电机包括功率因数校正电路单元，谐振电路装置和CPLD控制电路单元，其中：功率因数校正电路单元和谐振电路装置电连接；CPLD控制电路单元电连接到谐振电路装置；交流电输入到功率因数校正电路单元，经过无桥交错的功率因数电路转变为直流输出，进入到谐振电路装置；在CPLD控制电路单元的控制下，进入到谐振电路装置的直流电，做DC-DC变换后直流输出，输出给充电电池充电。其能够根据电源负载变化高效、可靠地调整LLC谐振频率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种电动汽车车载充电机设备制造
，特别是一种可靠高效的电动汽车车载充电机及谐振电路装置。
技术介绍
随着现代电カ电子技术的发展，开关电源向着高频化、集成化、模块化方向发展。提高开关频率能减小体积、提高功率密度及可靠性，平滑变化的波形和较小的电压、电流变化率也有利于改善系统的电磁兼容性，降低开关噪声。功率谐振变换器以谐振电路为基本的变换单元，利用谐振时电流或者电压周期性的过零，从而使开关器件在零电压条件下开通或者是关断，达到降低开关损耗的目的，进ー步提高效率，因此得到了重视和研究。目前国内常见的车辆LLC(此处的LLC的L表示电感Inductance，C表示电容Capacitance, LLC是ー种电感、电感和电容的拓扑结构)谐振型DC-DC电源是在固定50%占空比的前提下用调整LLC谐振电路振荡频率偏离谐振点的方法来调整输出电压与电流，其无法根据电源负载变化调整LLC谐振频率，效率较低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电动汽车车载充电机及谐振电路装置，其能够根据电源负载变化高效、可靠地调整LLC谐振频率。为实现本技术目的而提供的一种电动汽车车载充电机，包括功率因数校正电路单元，还包括谐振电路装置和CPLD控制电路单元，其中功率因数校正电路单元和谐振电路装置电连接；CPLD控制电路单 元电连接到谐振电路装置；交流电输入到功率因数校正电路单元，经过无桥交错的功率因数电路转变为直流输出，进入到谐振电路装置；在CPLD控制电路单元的控制下，进入到谐振电路装置的直流电，做DC-DC变换后直流输出，输出给充电电池充电。为实现本技术的目的，还提供一种谐振电路装置，包括LLC电路子単元，整流器，滤波器；所述LLC电路子単元，包括开关管子単元，电感L100，电容C103和变压器TF100 ；所述开关管子单元包括T100、T101、T102、T103四只MOSFET管组成的两组MOSFET管，在CPLD控制电路单元的控制下，交替工作，把输入的直流电变为交流电；相互串联的电感LlOO和电容C103连接到两组MOSFET管的两端，进行频率变换后输出给所述变压器TF100 ;变压器TF100对交流电进行变压后，输出到整流器；所述整流器由四只ニ极管D100、D101、D102、D103组成，对变压器TF100输出的变压后的交流电进行整流，输出给滤波器；所述滤波器由电容C104、电感L1、电容C54组成的型滤波器，对整流器输出的直流电进行滤波后输出充电。较优地，作为ー种可实施例，所述开关管的开关频率为60K-200KHZ。本技术的有益效果是本技术的电动汽车车载充电机及谐振电路装置，通过复杂可编程逻辑器件(CPLD)改变谐振频率的谐振电路装置，能够根据电源负载变化高效、可靠地调整LLC谐振频率，使车载充电机谐振电路的效率达到97%以上，同时此充电机串联谐振的电路装置不仅结构紧凑，而且能够有效的減少电磁干扰。附图说明图1为本实用型新车载充电机整体框图；图2为本技术车载充电机部分电路图；图3为本实用型新车载充电机谐振电路装置电路图；图4为本实用型新车载充电机谐振电路装置工作过程示意图；图5a、5b为本实用型新车载充电机谐振工作原理图；图6为本实用型新车载充电机CPLD控制电路单元控制流程图；图7本实用型新车载充电机效率示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术的电动汽车车载充电机及谐振电路装置进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术的电动汽车车载充电机是通过CPLD (ComplexProgrammableLogic Device,复杂可编程逻辑器件)控制的可改变谐振频率的谐振电路装置，进行充电。本技术电动汽车车载充电机的框图，如图1所示，包括功率因数校正电路单元(PFC) 1，谐振电路装置2，以及CPLD控制电路单元3 ；图2为本技术的车载充电机部分电路图，包括功率校正电路单元1，谐振电路装置2 ;功率因数校正电路单元I和谐振电路装置2电连接；交流电输入到功率因数校正电路单元1，经过无桥交错的功率因数电路转变为直流输出，进入到谐振电路装置2 ；在CPLD控制电路单元3的控制下，进入到谐振电路装置2的直流电，做DC-DC变换后直流输出，输出给充电电池充电；CPLD控制电路单元3电连接到谐振电路装置2，利用偏差的比例-积分-微分，即PID(Proportional Integral Derivative)算法对谐振电路装置2循环调节。本技术的车载充电机，根据谐振电路装置的特性，利用CPLD控制电路单元控制开关管的开通关断，达到安全高效的控制开关管，既能使变压器的电感充分放电，又能保证开关管工作。下面详细说明本技术的谐振电路装置2。本技术中的谐振电路装置2包括LLC电路子単元，整流器，滤波器，本技术谐振电路装置的电路图如图3所示。 所述LLC电路子单元，包括开关管子单元，电感L100，电容C103和变压器TF100 ；所述开关管子单元包括T100、T101、T102、T103四只MOSFET管组成的两组MOSFET管，在CPLD控制电路单元的控制下，交替工作，把输入的直流电变为交流电；相互串联的电感LlOO和电容C103连接到两组MOSFET管的两端，进行频率变换后输出给所述变压器TF100 ;变压器TF100对交流电进行变压后，输出到整流器；所述整流器由四只ニ极管0100、0101、0102、0103组成，对变压器了？100输出的变压后的交流电进行整流，输出给滤波器；所述滤波器由电容C104、电感L1、电容C54组成的型滤波器，对整流器输出的直流电进行滤波后输出充电。本技术的谐振电路装置采用电感LlOO和电容C103串联谐振，既能够满足高频化的要求，又能得到较高的变换效率。如图4所示，功率因数校正电路(PFC)单元输出的直流电压/电流，经过谐振电路装置中的开关管子単元变为交流电，此交流电经过工作频率变换、并进行调压，再经过整流器、滤波器电路把交流电压或者是电流变为平滑的直流电压或者是电流，以直流电的形式输出。本技术谐振电路装置利用CPLD控制电路单元控制的开关管子单元中的两组MOSFET管交替工作，从而调整所输出直流电压。较佳地，作为ー种可实施方式，所述开关管的开关频率为60K-200KHZ。本技术的谐振电路装置，在CPLD控制电路单元的控制下，输出直流电压是可调的，谐振电路装置前一级功率因数校正电路单元的输出进行DC-DC的变换，使实际输出到充电电池的电压或者是电流等于充电电池所需要的充电电压或者是电流。下面详细说明本技术的CPLD控制电路单元3控制谐振电路装置2的过程。CPLD控制电路单元电连接在谐振电路装置中的MOSFET管的门极，CPLD控制电路单元控制开关管TlOl和T102同时导通和关闭，开关管TlOl和T102导通时，如图5a所示，电压或者是电流的流向是从电感L100，经过电容C103到达变压器TF100。在开关管TlOl和T102关闭的一个“死区”时间之后开通TlOO和T1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车车载充电机，包括功率因数校正电路单元，其特征在于，还包括谐振电路装置和CPLD控制电路单元，其中：?功率因数校正电路单元和谐振电路装置电连接；?CPLD控制电路单元电连接到谐振电路装置；?交流电输入到功率因数校正电路单元，经过无桥交错的功率因数电路转变为直流输出，进入到谐振电路装置；?在CPLD控制电路单元的控制下，进入到谐振电路装置的直流电，做DC?DC变换后直流输出，输出给充电电池充电。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车车载充电机，包括功率因数校正电路单元，其特征在于，还包括谐振电路装置和CPLD控制电路单元，其中 功率因数校正电路单元和谐振电路装置电连接； CPLD控制电路单元电连接到谐振电路装置； 交流电输入到功率因数校正电路单元，经过无桥交错的功率因数电路转变为直流输出，进入到谐振电路装置； 在CPLD控制电路单元的控制下，进入到谐振电路装置的直流电，做DC-DC变换后直流输出，输出给充电电池充电。2.根据权利要求1所述的电动汽车车载充电机，其特征在于，所述谐振电路装置包括LLC电路子单元，整流器，滤波器； 所述LLC电路子单元，包括开关管子单元，电感L100，电容C103和变压器TFlOO ； 所述开关管子单元包括T100、T101、T102、T103四只MOSFET管组成的两组MOSFET管，在CPLD控制电路单元的控制下，交替工作，把输入的直流电变为交流电；相互串联的电感LlOO和电容C103连接到两组MOSFET管的两端，进行频率变换后输出给所述变压器TF100 ；变压器TF100对交流电进行变压后，输出到整流器； 所述整流器由四只二极管D100、D101、D102、D103组成，对变压器TF100输出的变压后的交流电进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张未，李霞，方波，
申请(专利权)人：苏州舜唐新能源电控设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：