一種數(shù)字控制電動(dòng)汽車充電機(jī)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字控制電動(dòng)汽車充電機(jī)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技發(fā)展，能源的消耗越來越大，與此同時(shí)環(huán)境的污染也日益加重。如何高效清潔地利用能已成為亟待解決的問題，在此背景下電動(dòng)汽車應(yīng)運(yùn)而生。為加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進(jìn)節(jié)能減排，促進(jìn)大氣污染治理，國務(wù)院也批準(zhǔn)開展新能源汽車推廣應(yīng)用工作。電動(dòng)汽車及其相關(guān)行業(yè)的興起，對高效節(jié)能并且對電網(wǎng)污染小的電動(dòng)汽車充電機(jī)有了較大的需求。
[0003]目前已經(jīng)應(yīng)用的電動(dòng)汽車充電機(jī)，有一部分是采用無源充電機(jī)，還有一部分即使帶有源功率因數(shù)校正(APFC)功能，但充電機(jī)控制完全采用模擬控制，存在設(shè)計(jì)復(fù)雜，通用性差，對充電機(jī)實(shí)現(xiàn)恒壓和恒流功能不方便調(diào)試和不易擴(kuò)展等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了解決上述問題，提出了一種數(shù)字控制電動(dòng)汽車充電機(jī)電路，本電路基于boost電路的有源功率因數(shù)校正技術(shù)和數(shù)字式控制LLC全橋變換器的技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)大功率的充電機(jī)，使得充電機(jī)既有APFC功能又兼有數(shù)字控制的優(yōu)點(diǎn)，能夠靈活的實(shí)現(xiàn)充電機(jī)的恒壓工作和恒流工作。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種數(shù)字控制電動(dòng)汽車充電機(jī)電路，包括若干個(gè)通過CAN總線級聯(lián)的充電機(jī)主電路，所述充電機(jī)主電路包括三相并聯(lián)的單相模塊，單相模塊包括交流輸入整流電路、APFC電路、LLC全橋諧振變換電路和整流輸出模塊，其中交流輸入整流電路為APFC電路提供穩(wěn)定的直流電源，APFC電路對輸入的直流電源進(jìn)行升壓變換，為LLC全橋諧振變換電路提供高壓直流輸入信號，LLC全橋諧振變換電路連接整流輸出模塊，整流輸出模塊連接V bus總線；單相模塊之間通過CAN總線連接。
[0007]所述交流輸入整流電路包括交流電源和橋式整流電路，交流電源連接橋式整流電路，橋式整流電路連接APFC電路。
[0008]所述APFC電路，包括BOOST電路，且APFC電路由APFC控制芯片驅(qū)動(dòng)。
[0009]所述LLC全橋諧振變換電路，包括MOS管、電容、電感和變壓器，其中，MOS管組成全橋諧振電路，全橋諧振電路的中性點(diǎn)分別通過電感、電容連接變壓器原邊的兩端，通過DSP芯片實(shí)現(xiàn)對LLC全橋諧振變換電路的變頻控制。
[0010]所述整流輸出模塊，包括全橋整流電路，變壓器的副邊連接全橋整流電路連接二極管后并聯(lián)極性電容后并聯(lián)負(fù)載。
[0011]所述單相模塊通過R485連接主監(jiān)控板，單相模塊之間通過can通訊，將各自的輸出電流并送到相應(yīng)的DSP芯片。
[0012]所述DSP芯片的型號為TMS320F2801。
[0013]所述APFC控制芯片的型號為UC2854BN。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0015](I)充電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)結(jié)構(gòu)采用三個(gè)單元模塊并聯(lián)方式，可以分別對其中的單元模塊進(jìn)行調(diào)試，可維護(hù)性能較好，充電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)有源功率因數(shù)校準(zhǔn)功能，對電網(wǎng)污染?。?br>[0016](2)通過主控芯片UC2854BN及其外圍電路來控制boost電路以實(shí)現(xiàn)充電機(jī)的有源功率因數(shù)校正功能；應(yīng)用DSP芯片TMS320F2801作為主控芯片對LLC全橋變換器進(jìn)行數(shù)字控制以實(shí)現(xiàn)充電機(jī)的恒壓和恒流工作功能，滿足電動(dòng)車的充電技術(shù)要求；
[0017](3)可以實(shí)現(xiàn)充電機(jī)的不同工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，通過數(shù)字均流技術(shù)來實(shí)現(xiàn)多臺電源冗余并聯(lián)，提高輸出功率，實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)公交車的整車充電。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的充電機(jī)主電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型單相模塊電路拓?fù)鋱D；
[0020]圖3為本實(shí)用新型整機(jī)與整機(jī)并聯(lián)結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型的恒壓控制結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型的恒流控制結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型的數(shù)字控制主程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0024]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1、圖2所示，一種數(shù)字控制電動(dòng)汽車充電機(jī)電路，包括若干個(gè)通過CAN總線級聯(lián)的充電機(jī)主電路，所述充電機(jī)主電路包括三相并聯(lián)的單相模塊，單相模塊包括交流輸入整流電路、APFC電路、LLC全橋諧振變換電路和整流輸出模塊，其中交流輸入整流電路為APFC電路提供穩(wěn)定的直流電源，APFC電路對輸入的直流電源進(jìn)行升壓變換，為LLC全橋諧振變換電路提供高壓直流輸入信號，LLC全橋諧振變換電路連接整流輸出模塊，整流輸出模塊連接V bus總線；單相模塊之間通過CAN總線連接。
[0026]所述交流輸入整流電路包括交流電源和橋式整流電路，交流電源連接橋式整流電路，橋式整流電路連接APFC電路。
[0027]所述APFC電路，包括BOOST電路，且APFC電路由APFC控制芯片驅(qū)動(dòng)。
[0028]所述LLC全橋諧振變換電路，包括MOS管、電容、電感和變壓器，其中，MOS管組成全橋諧振電路，全橋諧振電路的中性點(diǎn)分別通過電感、電容連接變壓器原邊的兩端，通過DSP芯片實(shí)現(xiàn)對LLC全橋諧振變換電路的變頻控制。
[0029]所述整流輸出模塊，包括全橋整流電路，變壓器的副邊連接全橋整流電路連接二極管后并聯(lián)極性電容后并聯(lián)負(fù)載。
[0030]所述單相模塊通過R485連接主監(jiān)控板，單相模塊之間通過can通訊，將各自的輸出電流并送到相應(yīng)的DSP芯片。
[0031 ] 本充電機(jī)整機(jī)內(nèi)部采用三個(gè)單相模塊并聯(lián)組合成一個(gè)三相交流輸入單相直流輸出的整機(jī)充電機(jī)，來實(shí)現(xiàn)1KW大功率電動(dòng)汽車充電機(jī)。每一單相模塊主要由交流輸入整流電路、boost電路、LLC全橋諧振變換器以及整流輸出四部組成。基于boost電路的有源功率因數(shù)校正電路(APFC電路)，為后級LLC全橋變換器來提供穩(wěn)定的高壓直流輸入信號。采用型號為TMS320F2801的DSP芯片，作為LLC全橋變換器數(shù)字控制主芯片來控制充電機(jī)的工作，整機(jī)主電路框圖如圖1所示。單相模塊主電路拓?fù)鋱D如圖2所示，Tl是LLC全橋諧振變