專利名稱：一種電動汽車充電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動汽車的充電器，尤其是涉及一種多個AC-DC鏈路串聯的 電動汽車充電器。
背景技術：
隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭，以電能為首的新能源汽車的開發(fā)和應用日益成為汽車 行業(yè)發(fā)展的主流，但是目前電動汽車的發(fā)展還是受到諸多因素的限制，在充電機的技術層 面就面臨很多的問題，首先，可控硅充電機體積大、對電網污染大；其次，傳統(tǒng)的AC-DC鏈路 充電機采用單一 AC-DC模塊或者多模塊并聯，其均流性不佳，或者為了獲得較好的均流效 果，需要采用復雜的均流控制系統(tǒng)，并且，這種方式也不便于設備的生產、安裝和調試。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種具備較佳均流性的電動汽車充電器。本實用新型的目的是這樣實現的一種電動汽車充電器，包括AC-DC鏈路，該AC-DC鏈路包括順序連接的輸入整流電 路、功率因數校正電路、IGBT橋式逆變電路、高頻隔離變壓器和輸出整流電路，所述的電動 汽車充電器包括至少兩條所述的AC-DC鏈路，該至少兩條AC-DC鏈路的輸出整流電路串聯 輸出。該多條AC-DC鏈路的輸入整流電路、功率因數校正電路、IGBT橋式逆變電路、高頻 隔離變壓器并聯接入電網，經輸出整流電路整流后串聯輸出，這種方式能夠有效的避免多 條AC-DC鏈路并聯輸出可能導致的輸出電流或電壓不穩(wěn)定的現象。作為上述技術方案的改良，本實用新型的進一步技術方案如下上述的AC-DC鏈路的輸出端還連接有輸出濾波電路。可以在每一條AC-DC鏈路的輸出端都連接一個輸出濾波電路，然后再將輸出濾波 電路的輸出端串聯；也可以先將輸出整流電路的輸出端串聯，再串聯一個輸出濾波電路。上述的AC-DC鏈路一共三條。三條AC-DC鏈路串聯能夠獲得較好的恒流和恒壓效果。上述的AC-DC鏈路連接有控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括主控單元、IGBT驅動電路和 MCU控制單元，該主控單元連接到所述的AC-DC鏈路，該MCU控制單元連接到所述的主控單 元和IGBT驅動電路，該IGBT驅動電路連接到所述的AC-DC鏈路，所述的主控單元采集該 AC-DC鏈路的工作數據，并傳送到所述的MCU控制單元，該MCU控制單元根據接收到的工作 數據發(fā)送控制指令到IGBT驅動電路，該IGBT驅動電路根據接收到的控制指令控制該AC-DC 鏈路的工作狀態(tài)。上述的主控單元進一步包括輸入保護電路、保護電路、PWM控制電路、閉環(huán)調節(jié) 電路、輸出采樣放大電路、和輸出保護電路，所述的輸出濾波電路和IGBT橋式逆變電路之 間順次連接輸出采樣放大電路、閉環(huán)調節(jié)電路、PWM控制電路和IGBT驅動電路，形成采樣控制回路，所述的MCU控制單元接收所述輸出采樣放大電路的采樣數據，并發(fā)送指令到閉環(huán) 調節(jié)電路，經由閉環(huán)調節(jié)電路、PWM控制電路和IGBT驅動電路控制所述的IGBT橋式逆變電路。采樣控制回路的工作方式是輸出采樣放大電路采集輸出電壓值和電流值以及 蓄電池的電壓，并將采集的數據同時傳送到MCU控制單元和閉環(huán)調節(jié)電路，同時，MCU控制 單元將設定的輸出電壓值和電流值傳送到閉環(huán)調節(jié)電路，閉環(huán)調節(jié)電路將實際的輸出電壓 值和電流值跟設定的輸出電壓值和電流值進行比對，根據比對結果作出微調并輸出信號到 PWM控制電路，PWM控制電路根據接收到的信號進行脈寬調制，形成方波串，并傳輸到IGBT 驅動電路，由IGBT驅動電路控制IGBT橋式逆變電路。上述的閉環(huán)調節(jié)電路是PID調節(jié)電路。上述的每一個IGBT橋式逆變電路都連接有一個IGBT保護電路，所述的AC-DC鏈 路的輸入端并聯有輔助電源電路，市電經由該輔助電源電路和輸入保護電路連接到所述 的保護電路；所述的AC-DC鏈路的輸出端經輸出保護電路連接到所述的保護電路；所述的 IGBT橋式逆變電路經IGBT保護電路連接到所述的保護電路，該保護電路的輸出端連接到 所述的MCU控制單元。以上是本實用新型的控制系統(tǒng)部分，通過實時采集輸入及輸出的電流或電壓參 數，通過MCU控制單元及時調整AC-DC鏈路的工作參數，實現更好的恒流，恒壓效果，同時， 起到保護電路和汽車蓄電池的作用。
圖1是本實用新型的AC-DC鏈路示意圖；圖2是本實用新型一個具體實施例的AC-DC鏈路串接示意圖；圖3是本實用新型的控制系統(tǒng)示意圖；圖4是本實用新型的防反接和防回流系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對本實 用新型的限定。如圖1所示，本實施例的AC-DC鏈路包括順序連接的輸入整流電路、功率因數校正 電路、IGBT橋式逆變電路、高頻隔離變壓器和輸出整流電路。如圖2所示，本實施例由三條AC-DC鏈路的輸出濾波電路的輸出端串聯輸出， AC-DC鏈路1的輸出端還連接有輸出濾波電路。采用多條AC-DC鏈路串聯輸出的方式，能夠有效的避免多條AC-DC鏈路并聯輸出 可能導致的輸出電流或電壓不穩(wěn)定的現象。三條AC-DC鏈路1串聯輸出能夠獲得較好的恒流和恒壓效果。如圖3所示，本實施例的控制系統(tǒng)包括主控單元2、IGBT驅動電路和MCU控制單 元，主控單元2連接到AC-DC鏈路1，MCU控制單元連接到主控單元2和IGBT驅動電路， IGBT驅動電路連接到AC-DC鏈路1，主控單元2采集該AC-DC鏈路1的工作數據，并傳送到 MCU控制單元，該MCU控制單元根據接收到的工作數據發(fā)送控制指令到IGBT驅動電路，該IGBT驅動電路根據接收到的控制指令控制該AC-DC鏈路1的工作狀態(tài)。主控單元2用于采集AC-DC鏈路1的工作數據，通過MCU控制單元的分析，并發(fā)送 控制指令，然后傳送到IGBT驅動電路，該IGBT驅動電路根據接收到的控制指令控制AC-DC 鏈路1的工作狀態(tài)，通過上述電路結構，使得AC-DC鏈路1的工作狀態(tài)處于MCU控制單元的 監(jiān)控之下，MCU控制單元根據AC-DC鏈路1的實時工作狀態(tài)，發(fā)送相應控制指令到IGBT驅 動電路，由該IGBT驅動電路控制AC-DC鏈路1的工作狀態(tài)，這樣，便實現了汽車充電器的智 能化控制。交流市電經過輸入整流電路和功率因數校正電路后變成直流，再經過IGBT橋式 逆變電路后變成高頻交流，然后經過高頻隔離變壓器和輸出整流電路變成直流。IGBT驅動 電路連接到IGBT橋式逆變電路，并控制該IGBT橋式逆變電路的逆變參數。本實施例的主控單元進一步包括輸入保護電路、保護電路、PWM控制電路、PID調 節(jié)電路、輸出采樣放大電路、和輸出保護電路，輸出濾波電路和IGBT橋式逆變電路之間順 次連接輸出采樣放大電路、PID調節(jié)電路、PWM控制電路和IGBT驅動電路，形成采樣控制回 路，MCU控制單元接收輸出采樣放大電路的采樣數據，并發(fā)送指令到PID調節(jié)電路，經由 PID調節(jié)電路、PWM控制電路和IGBT驅動電路控制所述的IGBT橋式逆變電路。這種方式實現了輸出電路的采樣，并根據采樣數據作出分析，并控制AC-DC鏈路 的輸出參數，實現了 AC-DC鏈路輸出狀態(tài)的實時控制。本實施例的IGBT橋式逆變電路的輸出端連接有IGBT保護電路，AC-DC鏈路的輸 入端并聯有輔助電源電路，市電經由該輔助電源電路和輸入保護電路連接到所述的保護電 路；AC-DC鏈路的輸出端經輸出保護電路連接到所述的保護電路；IGBT橋式逆變電路經 IGBT保護電路連接到所述的保護電路，該保護電路的輸出端連接到所述的MCU控制單元。保護電路一共有三路輸入第一路從交流市電經輔助電源電路和輸入保護電路輸入；第二路從AC-DC鏈路的輸出端經輸出保護電路輸入；第三路從IGBT橋式逆變電路經IGBT保護電路輸入。保護電路的輸出端連接到MCU控制單元，這樣，MCU控制單元便能夠監(jiān)控輸入電 路，輸出電路及IGBT橋式逆變電路的狀態(tài)，實現對電路的實時保護。本實施例的AC-DC鏈路的輸出端連接一二極管D和一可控開關S,該二極管D的正 極連接到輸出濾波電路輸出端的正極，該可控開關S受控于控制系統(tǒng)。由于二極管的電流不可逆特性，可以有效的防止電流回流，同時可控開關能夠控 制在電池極性正確的情況下才閉合，從而防止發(fā)生危險。本實施例的AC-DC鏈路的輸出端通過一輸出電壓檢測電路連接到MCU控制單元， 該MCU控制單元的輸出端通過一開關通斷控制電路連接到所述的可控開關，該MCU控制單 元接收所述輸出電壓檢測電路檢測到的輸出電壓信號，并根據該電壓信號發(fā)出指令到所述 的開關通斷控制電路，該開關通斷控制電路根據接收到的指令控制所述可控開關的開閉。輸出電壓檢測電路檢測連接的蓄電池的極性，同時將數據傳送到MCU控制單元， 當MCU控制單元判斷蓄電池極性正確的情況下便發(fā)出指令到可控開關，將可控開關閉合， 否則可控開關一直處于斷開狀態(tài)，無法完成充電過程。本實施例的MCU控制單元還連接有設置及顯示電路，該設置及顯示電路和所述的MCU控制單元雙向通信，該設置及顯示電路接收用戶指令，并傳送到MCU控制單元，該MCU控 制單元通過接收到的用戶指令控制AC-DC鏈路的工作狀態(tài)。設置電路連接到MCU控制單元的輸入端，用于接收用戶指令，顯示電路連接到MCU 控制單元的輸出端，用于輸出系統(tǒng)信息。本實施例的M⑶控制單元設有CAN-BUS總線接口。CAN-BUS總線接口用于聯機通信以及與上級系統(tǒng)的通信，構成一個由多級控制終 端和充電設備終端構成的拓撲網絡。需要特別說明的是如上所述是結合具體內容提供的一種實施方式，并不能認定 本實用新型的具體實施只局限于這些說明。凡與本實用新型結構、裝置等近似、雷同，或是 對于本實用新型構思前提下做出若干技術推演或替換，都應當視為本實用新型的保護范 圍。
權利要求一種電動汽車充電器，包括AC DC鏈路，該AC DC鏈路包括順序連接的輸入整流電路、功率因數校正電路、IGBT橋式逆變電路、高頻隔離變壓器和輸出整流電路，其特征在于所述的電動汽車充電器包括至少兩條所述的AC DC鏈路，該至少兩條AC DC鏈路的輸出整流電路串聯輸出。
2.根據權利要求1所述的一種電動汽車充電器，其特征在于所述的AC-DC鏈路的輸 出端還連接有輸出濾波電路。
3.根據權利要求1所述的一種電動汽車充電器，其特征在于所述的AC-DC鏈路一共三條。
4.根據權利要求1所述的一種電動汽車充電器，其特征在于所述的AC-DC鏈路連接 有控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括主控單元、IGBT驅動電路和MCU控制單元，該主控單元連接到 所述的AC-DC鏈路，該MCU控制單元連接到所述的主控單元和IGBT驅動電路，該IGBT驅動 電路連接到所述的AC-DC鏈路，所述的主控單元采集該AC-DC鏈路的工作數據，并傳送到所 述的MCU控制單元，該MCU控制單元根據接收到的工作數據發(fā)送控制指令到IGBT驅動電 路，該IGBT驅動電路根據接收到的控制指令控制該AC-DC鏈路的工作狀態(tài)。
5.根據權利要求4所述的一種電動汽車充電器，其特征在于所述的主控單元進一步 包括輸入保護電路、保護電路、PWM控制電路、閉環(huán)調節(jié)電路、輸出采樣放大電路、和輸出 保護電路，所述的輸出濾波電路和IGBT橋式逆變電路之間順次連接輸出采樣放大電路、閉 環(huán)調節(jié)電路、PWM控制電路和IGBT驅動電路，形成采樣控制回路，所述的MCU控制單元接收 所述輸出采樣放大電路的采樣數據，并發(fā)送指令到閉環(huán)調節(jié)電路，經由閉環(huán)調節(jié)電路、PWM 控制電路和IGBT驅動電路控制所述的IGBT橋式逆變電路。
6.根據權利要求5所述的一種電動汽車充電器，其特征在于所述的閉環(huán)調節(jié)電路是 PID調節(jié)電路。
7.根據權利要求3所述的一種電動汽車充電器，其特征在于所述的每一個IGBT橋式 逆變電路都連接有一個IGBT保護電路，所述的AC-DC鏈路的輸入端并聯有輔助電源電路， 市電經由該輔助電源電路和輸入保護電路連接到所述的保護電路；所述的AC-DC鏈路的輸 出端經輸出保護電路連接到所述的保護電路；所述的IGBT橋式逆變電路經IGBT保護電路 連接到所述的保護電路，該保護電路的輸出端連接到所述的MCU控制單元。
專利摘要本實用新型公開了一種電動汽車充電器，包括AC-DC鏈路，該AC-DC鏈路包括順序連接的輸入整流電路、功率因數校正電路、IGBT橋式逆變電路、高頻隔離變壓器和輸出整流電路，本電動汽車充電器包括至少兩條所述的AC-DC鏈路，該至少兩條AC-DC鏈路的輸出整流電路串聯輸出，本實用新型具有較好的均流效果。
文檔編號H02J7/04GK201708575SQ201020174910
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權日2010年4月29日
發(fā)明者張福成 申請人:中山市浩成自動化設備有限公司