本實用新型涉及控制電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種用于恒壓限流充電的控制電路。

背景技術(shù)：

隨著人類環(huán)境的變化和節(jié)能減排的呼聲越來越高，綠色能源的開發(fā)成了當(dāng)今社會的發(fā)展主題，而作為減少溫室氣體排放和減輕對原油進口依賴的解決方案之一，新能源汽車將成為各國汽車工業(yè)發(fā)展的大勢所趨，其中尤以電動汽車受到世界各國的極大關(guān)注。

電動汽車是一種清潔、低碳型綠色車輛，主要采用動力蓄電池作為主要電源。現(xiàn)有的蓄電池充電機容量有限，市場上使用的電動汽車一次充電后的續(xù)駛里程一般為100km至300km，然后需要更換新充滿電池進行補給。隨著人們對快速充電的迫切要求，大功率直流蓄電池充電機的使用越來越普遍。

由于蓄電池負(fù)載的特殊性，要想使充電機獲得低的輸出紋波電流或者輸出紋波電壓，通常是一項困難的事，尤其對于電壓模式的控制方式，為了針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，研發(fā)者有必要換一種設(shè)計思路，改變傳統(tǒng)的恒流恒壓控制采樣方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型目的提供了一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、控制性能較好，可降低輸出電流紋波或輸出電壓紋波的用于恒壓限流充電的控制電路。

為解決以上技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種用于恒壓限流充電的控制電路，其特征在于，包括開關(guān)電路和整流濾波電路，所述開關(guān)電路通過主變壓器與整流濾波電路相連接，該用于恒壓限流充電的控制電路還包括一通過采集整流濾波電路上的電流以及電壓來調(diào)節(jié)開關(guān)電路的導(dǎo)通脈寬或開關(guān)頻率的充電控制電路。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述主變壓器包括原邊線圈、第一副邊線圈和第二副邊線圈，所述原邊線圈的同名端與非名端分別與開關(guān)電路相連接，在所述第一副邊線圈的非同名端與第二副邊線圈的同名端之間設(shè)有中心抽頭，所述整流濾波電路包括第一整流二極管、第二整流二極管、濾波電感、電容、等效負(fù)載和電流采樣電阻，所述第一整流二極管的陽極與主變壓器的第一副邊線圈的同名端相連接，所述第一整流二極管的陰極分別與第二整流二極管的陰極和濾波電感的一端相連接，所述濾波電感的另一端分別與電容的正極和等效負(fù)載的一端相連接，所述第二整流二極管的陽極與主變壓器的第二副邊線圈的非同名端相連接，所述電流采用電阻的一端與主變壓器的中心抽頭相連接，所述電流采用電阻的另一端、電容的負(fù)極和等效負(fù)載的另一端均接地。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述主變壓器包括原邊線圈和副邊線圈，所述原邊線圈的同名端與非名端分別與開關(guān)電路相連接，所述整流濾波電路包括第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管、第四整流二極管、濾波電感、電容、等效負(fù)載和電流采樣電阻，所述第一整流二極管的陽極與第二整流二極管的陰極分別與主變壓器的副邊線圈的非同名端相連接，所述第三整流二極管的陽極與第四整流二極管的陰極分別與主變壓器的副邊線圈的同名端相連接，所述第一整流二極管的陰極分別與第三整流二極管的陰極和濾波電感的一端相連接，所述濾波電感的另一端分別與電容的正極和等效負(fù)載的一端相連接，所述第二整流二極管的陽極分別與第四整流二極管的陽極和電流采樣電阻的一端相連接，所述電流采用電阻的另一端、電容的負(fù)極和等效負(fù)載的另一端均接地。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述充電控制電路包括模擬電壓外環(huán)PID控制器和模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器，所述模擬電壓外環(huán)PID控制器的電流輸出端與最小值電路相連接，所述模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器的電流出入端與最小值電路相連接，所述模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器通過PWM/PFM模塊調(diào)節(jié)開關(guān)電路的導(dǎo)通脈寬。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述模擬電壓外環(huán)PID控制器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第三電容和第一運算放大器，所述第一電阻的一端與輸出電壓的參考電壓相連接，所述第一電阻的另一端與第一運算放大器的正向輸入端相連接，所述第二電阻的一端分別與整流濾波電路的電壓反饋端和第一電容的一端相連接，所述第二電阻的另一端分別與第一運算放大器的反向輸入端、第三電阻的一端、第二電容的一端和第三電容的一端相連接，所述第三電阻的另一端與第一電容的另一端相連接，所述第二電容的另一端與第四電阻的一端相連接，所述第四電阻的另一端、第三電容的另一端和第一運算放大器的輸出端分別與最小值電路的電流輸入端相連接。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器包括第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第四電容、第五電容、第六電容和第二運算放大器，所述第五電阻的一端與最小值電路的電流輸出端相連接，所述第五電阻的另一端與第二運算放大器的正向輸入端相連接，所述第六電阻的一端分別與整流濾波電路的電流反饋端和第四電容的一端相連接，所述第六電阻的另一端分別與第二運算放大器的反向輸入端、第七電阻的一端、第五電容的一端和第六電容的一端相連接，所述第七電阻的另一端與第四電容的另一端相連接，所述第五電容的另一端與第八電阻的一端相連接，所述第八電阻的另一端、第六電容的另一端和第二運算放大器的輸出端分別與PWM/PFM模塊的電流輸入端相連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型還包括一通過采集整流濾波電路上的電流以及電壓來調(diào)節(jié)開關(guān)電路的導(dǎo)通脈寬或開關(guān)頻率的充電控制電路，采用上述結(jié)構(gòu)，可降低輸出電流紋波或輸出電壓紋波。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的開關(guān)電路和整流濾波電路實施一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的開關(guān)電路和整流濾波電路實施二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型的充電控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

一種用于恒壓限流充電的控制電路，包括開關(guān)電路A和整流濾波電路，開關(guān)電路A通過主變壓器T1與整流濾波電路相連接，該用于恒壓限流充電的控制電路還包括一通過采集整流濾波電路上的電流以及電壓來調(diào)節(jié)開關(guān)電路的導(dǎo)通脈寬或開關(guān)頻率的充電控制電路，開關(guān)電路A為各種開關(guān)管變換電路。

開關(guān)電路A和整流濾波電路實施一，參照圖1所示，主變壓器T1包括原邊線圈L1、第一副邊線圈L2和第二副邊線圈L3，原邊線圈L1的同名端與非名端分別與開關(guān)電路A相連接，在第一副邊線圈L2的非同名端與第二副邊線圈L3的同名端之間設(shè)有中心抽頭，整流濾波電路包括第一整流二極管D1、第二整流二極管D2、濾波電感L11、電容C1、等效負(fù)載Rload和電流采樣電阻Rshunt。

第一整流二極管D1的陽極與主變壓器T1的第一副邊線圈L1的同名端相連接，第一整流二極管D1的陰極分別與第二整流二極管D2的陰極和濾波電感L11的一端相連接，濾波電感L11的另一端分別與電容C1的正極和等效負(fù)載Rload的一端相連接，第二整流二極管D2的陽極與主變壓器T1的第二副邊線圈L3的非同名端相連接，電流采用電阻Rshunt的一端與主變壓器T1的中心抽頭相連接，電流采用電阻Rshunt的另一端、電容C1的負(fù)極和等效負(fù)載Rload的另一端均接地。

開關(guān)電路A和整流濾波電路實施二，參照圖2所示，主變壓器T1包括原邊線圈L4和副邊線圈L5，原邊線圈L1的同名端與非名端分別與開關(guān)電路A相連接，整流濾波電路包括第一整流二極管D1、第二整流二極管D2、第三整流二極管D3、第四整流二極管D4、濾波電感L11、電容C1、等效負(fù)載Rload和電流采樣電阻Rshunt。

第一整流二極管D1的陽極與第二整流二極管D2的陰極分別與主變壓器T1的副邊線圈L5的非同名端相連接，第三整流二極管D3的陽極與第四整流二極管D4的陰極分別與主變壓器T1的副邊線圈L5的同名端相連接，第一整流二極管D1的陰極分別與第三整流二極管D3的陰極和濾波電感L11的一端相連接，濾波電感L11的另一端分別與電容C1的正極和等效負(fù)載Rload的一端相連接，第二整流二極管D2的陽極分別與第四整流二極管D4的陽極和電流采樣電阻Rshunt的一端相連接，電流采用電阻Rshunt的另一端、電容C1的負(fù)極和等效負(fù)載Rload的另一端均接地。

參照圖3所述，充電控制電路包括模擬電壓外環(huán)PID控制器和模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器，模擬電壓外環(huán)PID控制器的電流輸出端與最小值電路B相連接，模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器的電流出入端與最小值電路B相連接，模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器通過PWM/PFM模塊調(diào)節(jié)開關(guān)電路A的導(dǎo)通脈寬。

模擬電壓外環(huán)PID控制器包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和第一運算放大器U1。

第一電阻R1的一端與輸出電壓的參考電壓Voref相連接，第一電阻R1的另一端與第一運算放大器U1的正向輸入端相連接，第二電阻R2的一端分別與整流濾波電路的電壓反饋端Vofd和第一電容C1的一端相連接，第二電阻R2的另一端分別與第一運算放大器U1的反向輸入端、第三電阻R3的一端、第二電容C2的一端和第三電容C3的一端相連接，第三電阻R3的另一端與第一電容C1的另一端相連接，第二電容C2的另一端與第四電阻R4的一端相連接，第四電阻R4的另一端、第三電容C3的另一端和第一運算放大器U1的輸出端分別與最小值電路B的電流輸入端相連接。

通過模擬電壓外環(huán)PID控制器輸入到最小值電路中的電流和整個電路擬達到的最大輸出電流值Iomax經(jīng)過最小值電路比較，最小值電路B的輸出作為模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器的輸入給定。

模擬電流內(nèi)環(huán)PID控制器包括第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6和第二運算放大器U2。

第五電阻R5的一端與最小值電路B的電流輸出端相連接，第五電阻R5的另一端與第二運算放大器U2的正向輸入端相連接，第六電阻R6的一端分別與整流濾波電路的電流反饋端Vrshunt和第四電容C4的一端相連接，第六電阻R6的另一端分別與第二運算放大器U2的反向輸入端、第七電阻R7的一端、第五電容C5的一端和第六電容C6的一端相連接，第七電阻R7的另一端與第四電容C4的另一端相連接，第五電容C5的另一端與第八電阻R8的一端相連接，第八電阻R8的另一端、第六電容C6的另一端和第二運算放大器U2的輸出端分別與PWM/PFM模塊的電流輸入端相連接。

綜上所述本實用新型還包括一通過采集整流濾波電路上的電流以及電壓來調(diào)節(jié)開關(guān)電路的導(dǎo)通脈寬的充電控制電路，采用上述結(jié)構(gòu)不但提高了控制性能，而且不易損壞連接在系電池充電機上的進行充電的動力系電池，使控制電路整體較為簡單，從而降低了蓄電池充電機的體積以及功耗。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。