器3主要實(shí)現(xiàn)電流采樣、電壓采樣、電流控制、電壓控制、通訊功能、故障報(bào)警功能、充電曲線選擇功能以及保護(hù)功能。輸出電壓過高會(huì)對(duì)用電設(shè)備造成災(zāi)難性事故，為杜絕此類情況發(fā)生，默認(rèn)過壓保護(hù)值為63±1V，出現(xiàn)輸出過壓后充電機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)，并進(jìn)行故障告警。充電機(jī)的輸出電流不能無限增大，最大限制為額定輸出電流的1.05?1.15倍，如果超負(fù)荷，充電機(jī)自動(dòng)調(diào)低輸出電壓以保護(hù)充電機(jī)。充電機(jī)輸出電壓和電流以及電池充電狀態(tài)通過液晶屏顯示，使用者可以直觀方便的了解充電機(jī)的工作狀態(tài)。
[0033]上述技術(shù)方案中，輸出過流保護(hù)模塊4a用于在充電機(jī)出現(xiàn)過流時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。輸出限流保護(hù)模塊4b用于限制充電機(jī)的輸出電流。輸出過壓保護(hù)模塊4c用于在充電機(jī)輸出端電壓過高時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)，可以保護(hù)用電設(shè)備。輸入過欠壓保護(hù)模塊4d在輸入三相交流電出現(xiàn)過壓或欠壓時(shí)，充電機(jī)不啟動(dòng)，可以保護(hù)充電機(jī)，輸入電壓低于323VAC或高于437VAC時(shí)，由檢測(cè)電路發(fā)出停機(jī)信號(hào)，保護(hù)充電機(jī)不受損壞。輔助電源5由控制芯片、開關(guān)管、變壓器、整流二極管組成，為充電機(jī)控制電路、保護(hù)電路供電。
[0034]上述技術(shù)方案中，如圖1和圖2所述諧振模塊2a包括MOS管S1、MOS管S2、諧振電感L1、變壓器Tl、諧振電容C5、諧振電容C6、電容Cl?電容C4，其中，MOS管SI的柵極和MOS管S2的柵極連接控制器3的控制信號(hào)輸出端，MOS管SI的漏極連接AC/DC變換整流濾波模塊Id的輸出端，電容Cl和電容C3的一端連接MOS管SI的漏極，電容Cl和電容C3的另一端連接MOS管SI的源極，MOS管S2的漏極連接MOS管SI的源極，MOS管S2的源極連接AC/DC變換整流濾波模塊Id的輸出端，電容C2和電容C4的一端連接MOS管S2的漏極，電容C2和電容C4的另一端連接MOS管S2的源極，所述諧振電感LI的一端連接MOS管SI的源極，諧振電感LI的另一端連接變壓器Tl初級(jí)的一端，變壓器Tl初級(jí)的另一端通過串聯(lián)的諧振電容C5和諧振電容C6連接MOS管S2的源極，所述諧振電感LI的另一端與變壓器Tl初級(jí)一端的線路上設(shè)有輸出過流保護(hù)模塊4a的電流信號(hào)采樣環(huán)B和輸出限流保護(hù)模塊4b的電流信號(hào)采樣環(huán)A，所述電流信號(hào)采樣環(huán)B為輸出過流保護(hù)模塊4a的電流采樣信號(hào)輸入端，電流信號(hào)采樣環(huán)A為輸出限流保護(hù)模塊4b的電流采樣信號(hào)輸入端。
[0035]上述技術(shù)方案中，所述DC/DC變換整流濾波模塊2b包括二極管Zl、二極管Z2、輸出濾波電容C7、輸出濾波電容C8和輸出濾波電感L2，其中，二極管Zl的正極連接諧振模塊2a的變壓器Tl次級(jí)的一端，二極管Z2的正極連接諧振模塊2a的變壓器Tl次級(jí)的另一端，二極管Zl的負(fù)極連接二極管Z3的正極，二極管Z2的負(fù)極連接二極管Zl的負(fù)極，輸出濾波電容C7的正極連接二極管Zl的負(fù)極，輸出濾波電容C7的負(fù)極連接變壓器Tl次級(jí)的抽頭，輸出濾波電感L2的一端連接變壓器Tl次級(jí)的抽頭，輸出濾波電容C8的正極連接二極管Zl的負(fù)極，輸出濾波電容C8的負(fù)極連接輸出濾波電感L2的另一端，所述二極管Z3的負(fù)極和輸出濾波電感L2的另一端為DC/DC變換整流濾波模塊2b的輸出端，所述輸出濾波電容CS的兩端為DC/DC變換整流濾波模塊2b的電壓采樣信號(hào)輸出端?？刂破?激勵(lì)信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)上下兩支MOS管SI和MOS管S2，使MOS管S1、MOS管S2交替導(dǎo)通并留有一定的間隔時(shí)間。當(dāng)MOS管SI導(dǎo)通時(shí)，MOS管S2處于關(guān)斷狀態(tài)，電流從AC/DC變換整流濾波模塊Id輸出端Vi的正極流出，經(jīng)MOS管S1、諧振電感L1、變壓器Tl初級(jí)繞組、諧振電容C5、諧振電容C6，返回AC/DC變換整流濾波模塊Id輸出端Vi的負(fù)極，在此過程中一部分能量通過變壓器耦合到次級(jí)經(jīng)二極管Zl輸出，而另一部分能量則儲(chǔ)存在諧振電感L1、諧振電容C5、諧振電容C6中。變壓器Tl初級(jí)側(cè)電流由諧振電感L1、諧振電容C5、諧振電容C6的諧振確定，此電流在上述器件構(gòu)成的LC網(wǎng)絡(luò)中呈現(xiàn)正弦曲線變化規(guī)律，因而在變壓器次級(jí)輸出的電流亦呈正弦規(guī)律變化，因此，次級(jí)的開關(guān)型整流二極管是自然關(guān)斷的，工作在軟開關(guān)狀態(tài)，輸出端的開關(guān)尖峰極小。MOS管SI的漏源之間并有電容C3，由于電容兩端電壓不能突變，所以MOS管SI為零電壓關(guān)斷，減小了關(guān)斷損耗。MOS管SI關(guān)斷以后，MOS管S2不會(huì)立即導(dǎo)通，由于電感的電流不能突變，所以網(wǎng)絡(luò)中的電流在諧振電感LI的作用下繼續(xù)按原方向流動(dòng)，這時(shí)會(huì)形成電容C3充電，而電容C4放電，直到電容C3兩端電壓充電至輸入電壓，電容C4放電至零，MOS管S2寄生二極管因承受正向電壓而導(dǎo)通箝位，MOS管S2的兩端電壓為零，此時(shí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)使MOS管S2導(dǎo)通。網(wǎng)絡(luò)中的電流在自然過零后換向，開始反方向的正弦曲線變化，在變壓器次級(jí)輸出反方向的正弦電流，經(jīng)二極管Z2輸出。同樣MOS管S2的漏源并有電容C4，MOS管S2為零電壓關(guān)斷。網(wǎng)絡(luò)中的電流在諧振電感LI的作用下繼續(xù)按反方向流動(dòng)，電容C3放電，電容C4充電，當(dāng)電容C4兩端電壓充電至輸入電壓值時(shí)，電容C3放電至零，MOS管SI寄生二極管導(dǎo)通箝位，此時(shí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)使MOS管SI導(dǎo)通(零壓導(dǎo)通)，開始了下一個(gè)開關(guān)周期。LC諧振網(wǎng)絡(luò)的特征阻抗決定了變換器的最大輸出功率。實(shí)際上，由于變壓器Tl的耦合作用，輸出濾波電容C7、電容C8，以及輸出濾波電感L2都是諧振網(wǎng)絡(luò)的分支，稱之為多諧振。為了降低單只器件承受的電流應(yīng)力，提高電路的可靠性和技術(shù)指標(biāo)，濾波電容、諧振電容采用多個(gè)并聯(lián)的方式。
[0036]上述技術(shù)方案中，如圖3所示，所述輸出過流保護(hù)模塊4a包括二極管DlOl?二極管D106、電阻RlOl?電阻R107、電容C201、電容C202、運(yùn)算放大器IC1C、運(yùn)算放大器IClD和光電耦合器U1，其中，所述二極管DlOl的正極連接電流信號(hào)采樣環(huán)B，二極管D103的正極連接電流信號(hào)采樣環(huán)B，二極管D102的負(fù)極連接二極管DlOl的正極，二極管D104的負(fù)極連接二極管D103的正極，二極管D102的正極連接二極管D104的正極，二極管DlOl的負(fù)極連接二極管D103的負(fù)極，電阻RlOl和電阻102并聯(lián)在二極管D103的負(fù)極和二極管D104的正極之間，電阻R103的一端連接二極管D103的負(fù)極，電阻R103的另一端連接電容C201的一端，電容C201的另一端連接二極管D104的正極，電阻R105的一端連接運(yùn)算放大器IClD的反向輸入端，電阻R105的另一端連接二極管D104的正極，電阻R105的一端通過電阻R104連接輔助電源5的供電端，電阻R106的一端連接電阻R103的另一端，電阻R106的另一端連接二極管D104的正極，電容C202的一端連接電阻R106的一端，電容C202的另一端連接二極管D104的正極，二極管D104的正極接地，電阻R103的另一端連接運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端，運(yùn)算放大器IClD的反相輸入端連接電阻R105的一端，運(yùn)算放大器IClD的輸出端連接運(yùn)算放大器IClC的反相輸入端，運(yùn)算放大器IClD的反向輸入端連接運(yùn)算放大器IClC的同相輸入端，運(yùn)算放大器IClC的輸出端連接光電耦合器Ul的輸入端，接光電耦合器Ul的輸入端還通過電阻R107連接輔助電源5的供電端；
[0037]二極管D105的負(fù)極連接運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端，二極管D105的正極連接二極管D106的正極，二極管D106的正極還連接運(yùn)算放大器IClC的反相輸入端，二極管D106的負(fù)極和光電親合器Ul的過流信號(hào)輸出端均連接控制器3的對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端，光電耦合器Ul的接地端接地。輸出過流保護(hù)模塊4a在充電機(jī)出現(xiàn)過流時(shí)使充電機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
[0038]正常工作時(shí):充電機(jī)輸出電流低于設(shè)定的過流值時(shí)，輸出電流采樣得到的電壓，經(jīng)電阻R103和電阻R106分壓，運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端電壓低于反相電壓(12V的供電電壓經(jīng)電阻R104和電阻R105分壓)，運(yùn)算放大器IClD輸出低電平，沒有信號(hào)送到關(guān)機(jī)端(即控制器3)。運(yùn)算放大器IClC輸出高電平，因此沒有過流信號(hào)輸出。
[0039]當(dāng)充電機(jī)輸出電流高于設(shè)定的過流值時(shí)，輸出電流采樣得到的電壓，經(jīng)電阻R105和R106分壓，運(yùn)算放大器IClD同相輸入端電壓高于反相輸入端電壓，運(yùn)算放大器IClD輸出高電平，此高電平信號(hào)送到關(guān)機(jī)端口使充電機(jī)停止工作。運(yùn)算放大器IClD —旦輸出高平，該電平經(jīng)二極管D105反饋到運(yùn)算放大器IClD的同相端，這時(shí)運(yùn)算放大器IClD同相端輸入端電壓一直高于反相輸入端電壓，充電機(jī)被鎖死，只有斷開輸入，重新開機(jī)才能解鎖。運(yùn)算放大器IClC的輸出低電平，光電耦合器Ul送出過流信號(hào)給控制器3。
[0040]上述技術(shù)方案中，如圖4所示，所述輸出限流保護(hù)模塊4b包括電阻Rl?電阻R18、二極管Dl?D7、電容ClOl?電容C105、三極管Q1、三極管Q2、運(yùn)算放大器IC1A，其中，所述二極管Dl的正極連接電流信號(hào)采樣環(huán)A，所述二極管D3的正極連接電流信號(hào)采樣環(huán)A，二極管D2的負(fù)極連接二極管Dl的正極，二極管D4的負(fù)極連接二極管D3的正極，二極管D2的正極連接二極管D4的正極，二極管Dl的負(fù)極連接