一種新能源汽車車載光伏充電器電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種新能源汽車車載光伏充電器電路，所述新能源汽車車載光伏充電器電路包括功率開關管Q1、功率開關管Q2、功率開關管Q3、升壓電感L1、輔助電感L2、功率二極管D1、功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、濾波電容C1、濾波電容C2、BUS電容C3、繼電器RY1和繼電器RY2。本實用新型的新能源汽車車載光伏充電器電路采用輔助軟開關升壓拓撲結構，開關損耗小，轉換效率高，適應的輸入電壓范圍寬，同時本實用新型對光伏電池板進行輸出最大功率點跟蹤控制，對充電過程和充電電壓進行實時監(jiān)控，確保蓄電池充電的高效、安全、可靠。
【專利說明】一種新能源汽車車載光伏充電器電路
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及新能源汽車及電力電子【技術領域】，尤其涉及一種新能源汽車車載光伏充電器電路。
【背景技術】
[0002]隨著汽車技術的發(fā)展和人們生活水平的提高，越來越多的汽車走進千家萬戶，成為人們出行的重要交通工具。當前汽車動力仍以常規(guī)能源為主，即依賴于石油能源的開發(fā)，然而，世界現(xiàn)有的石油儲備量有限，常規(guī)能源的危機成為汽車發(fā)展的一項瓶頸。同時，使用石油作為汽車的動力能源，排放出來的氣體對城市的大氣環(huán)境和地球的溫室效應帶來了巨大沖擊，危害了人們現(xiàn)有的生活環(huán)境，因此，一直以來，人們積極尋找替代能源作為汽車的動力，以突破當前窘境。
[0003]近年來，太陽能由于具有眾多的環(huán)保和經濟方面的好處，自然而然地成為一種主要的綠色再生能源形態(tài)。在傳統(tǒng)能源日漸匱乏的背景下，太陽能新能源汽車無疑是解決汽車能源問題的一道曙光。太陽能新能源汽車以其零排放，無污染，資源豐富等優(yōu)勢必將被廣泛應用，從而創(chuàng)造巨大的經濟效益和社會效益。
[0004]現(xiàn)有技術中的新能源汽車車載光伏充電器電路轉換效率不高，影響了能源使用效益，因此，設計一種能夠提高效率的新能源汽車車載光伏充電器電路至關重要。
實用新型內容
[0005]由于對汽車蓄電池的充電的電壓為360?580V,而光伏充電器的輸出電壓的電壓范圍為120?260V，光伏充電器的最大功率點電壓為200V左右，這樣，為了對汽車蓄電池進行充電，需要對光伏充電器的輸出電壓即PV電壓進行升壓。本實用新型解決的問題是如何實現(xiàn)一種開關損耗小、轉換效率高、適應的輸入電壓范圍寬的光伏充電器輸出電壓升壓模式。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種新能源汽車車載光伏充電器電路，所述光伏充電器電路包括，功率開關管Q1、功率開關管Q2、功率開關管Q3、升壓電感L1、輔助電感L2、功率二極管D1、功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、濾波電容Cl、濾波電容C2、BUS電容C3、繼電器RYl和繼電器RY2，升壓電感LI的一端與濾波電容Cl的一端連接后與光伏電池板的正極連接，濾波電容CI的另一端與光伏電池板的負極連接，升壓電感LI的另一端與功率開關管Ql的集電極、輔助電感L2的一端、濾波電容C2的一端、功率二極管Dl的陽極連接，功率開關管Ql的發(fā)射極與光伏電池板的負極連接，輔助電感L2的另一端與功率開關管Q2的集電極、功率二極管D3的陽極連接,功率開關管Q2的發(fā)射極與光伏電池板的負極連接，功率二極管D3的陰極與濾波電容C2的另一端、功率二極管D2的陽極連接，功率二極管D2的陰極與功率二極管Dl的陰極、BUS電容C3的正極、功率開關管Q3的集電極連接，BUS電容C3的負極與光伏電池板的負極連接，功率開關管Q3的發(fā)射極與功率二極管D4的陽極連接，功率二極管D4的陰極與繼電器RYl的一端連接，繼電器RYl的另一端與蓄電池正極連接，繼電器RY2的一端與光伏電池板的負極連接，繼電器RY2的另一端與蓄電池的負極連接，功率開關管Ql和功率開關管Q2的PWM驅動頻率為20kHz。
[0007]可選地，繼電器RYl和繼電器RY2為零電流吸合繼電器。
[0008]可選地,在光伏電池板的正極負極兩端設置參數(shù)米樣電路,對光伏電池板的輸出電流和輸出電壓進行12位ADC采樣，測量光伏電池板的輸出功率，以跟蹤光伏電池板的最大輸出功率點。
[0009]本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型的新能源汽車車載光伏充電器電路，改造了現(xiàn)有技術中新能源汽車車載光伏充電器電路，采用輔助軟開關升壓拓撲結構對電路進行設計，開關損耗小，轉換效率高，同時適應的輸入電壓范圍寬，本實用新型還對光伏電池板進行輸出最大功率點跟蹤控制，以對充電過程和充電電壓進行實時監(jiān)控，確保蓄電池充電的高效、安全、可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型一種新能源汽車車載光伏充電器電路的結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型又一種新能源汽車車載光伏充電器電路的結構示意圖；
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0013]首先，請參考圖1，圖1為本實用新型一種新能源汽車車載光伏充電器電路的結構示意圖，所述光伏充電器電路即PV電路包括功率開關管Q1、功率開關管Q2、功率開關管Q3、升壓電感L1、輔助電感L2、功率二極管D1、功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、濾波電容Cl、濾波電容C2、BUS電容C3、繼電器RYl和繼電器RY2，升壓電感LI的一端與濾波電容Cl的一端連接后與光伏電池板的正極連接,濾波電容Cl的另一端與光伏電池板的負極連接，升壓電感LI的另一端與功率開關管Ql的集電極、輔助電感L2的一端、濾波電容C2的一端、功率二極管Dl的陽極連接，功率開關管Ql的發(fā)射極與光伏電池板的負極連接，輔助電感L2的另一端與功率開關管Q2的集電極、功率二極管D3的陽極連接，功率開關管Q2的發(fā)射極與光伏電池板的負極連接，功率二極管D3的陰極與濾波電容C2的另一端、功率二極管D2的陽極連接，功率二極管D2的陰極與功率二極管Dl的陰極、BUS電容C3的正極、功率開關管Q3的集電極連接，BUS電容C3的負極與光伏電池板的負極連接，功率開關管Q3的發(fā)射極與功率二極管D4的陽極連接，功率二極管D4的陰極與繼電器RYl的一端連接，繼電器RYl的另一端與蓄電池正極連接，繼電器RY2的一端與光伏電池板的負極連接，繼電器RY2的另一端與蓄電池的負極連接，功率開關管Ql和功率開關管Q2的PWM驅動頻率為20kHz。其中，繼電器RYl和繼電器RY2為零電流吸合繼電器。
[0014]另外，請參考圖2，圖2為本實用新型又一種新能源汽車車載光伏充電器電路的結構示意圖，相比較圖1，圖2中增加了對光伏充電器電路進行控制的多個電路裝置，其中，Input EMI FiIter輸入EMI濾波器和Output EMI Filter輸出EMI濾波器為光伏充電器電路的輸入端和輸出端進行電磁干擾濾波的裝置，Interface為人機接口，DSP Controller即DSP控制器主要實現(xiàn)BUS電壓檢測、繼電器控制、光伏電池板的正極負極兩端的最大功率點跟蹤MPPT參數(shù)采樣、蓄電池充電電流和充電電壓采樣、功率開關管Ql和功率開關管Q2的PWM驅動頻率控制，Control circuit控制電路用于實現(xiàn)功率開關管Ql和功率開關管Q2的PWM驅動頻率控制，System Power為系統(tǒng)總電源，為各個控制電路裝置進行供電，其中DSPController和Interface通過Can總線連接，Battery為汽車蓄電池，PE為接地線，所述MPPT參數(shù)米樣對光伏電池板的輸出電流和輸出電壓進行12位ADC米樣,測量光伏電池板的輸出功率，以跟蹤光伏電池板的最大輸出功率點。
[0015]其中，所述光伏充電器電路以恒壓充電模式對汽車蓄電池進行充電包括，在給汽車蓄電池充電之前，先閉合繼電器RYl和繼電器RY2，監(jiān)測汽車蓄電池的電壓值，然后升壓調節(jié)BUS電容C3的兩端電壓值至汽車蓄電池的電壓值，再開通功率開關管Q3，通過功率二極管D4給汽車蓄電池充電，在充電結束后，關斷功率開關管Q3并斷開繼電器RYl和繼電器RY2，防止汽車蓄電池反向放電。
[0016]其中，所述通過控制功率開關管Ql和功率開關管Q2的開通關斷，升壓調節(jié)作為所述光伏充電器電路輸出電壓值的BUS電容C3的兩端電壓值包括:當功率開關管Ql零電壓開通時，功率開關管Q2零電壓關斷，輔助電感L2中的存儲能量通過功率二極管D3存儲在濾波電容C2中；當功率開關管Ql非零電壓關斷時，功率開關管Q2近似于零電流開通，濾波電容C2中的存儲能量過功率二極管D2釋放到BUS電容C3中，同時升壓電感LI中的存儲能量通過功率二極管Dl也釋放到BUS電容C3中，提升BUS電容C3的兩端電壓值。
[0017]其中，繼電器RYl和繼電器RY2采用零電流吸合，防止繼電器吸合時打火，對光伏電池板的輸出電流和輸出電壓進行12位ADC采樣，測量光伏電池板的輸出功率，以跟蹤光伏電池板的最大輸出功率點。
[0018]雖然本實用新型己以較佳實施例披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種新能源汽車車載光伏充電器電路，其特征在于，所述光伏充電器電路包括:功率開關管Ql、功率開關管Q2、功率開關管Q3、升壓電感L1、輔助電感L2、功率二極管Dl、功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、濾波電容Cl、濾波電容C2、BUS電容C3、繼電器RYl和繼電器RY2，升壓電感LI的一端與濾波電容Cl的一端連接后與光伏電池板的正極連接，濾波電容Cl的另一端與光伏電池板的負極連接，升壓電感LI的另一端與功率開關管Ql的集電極、輔助電感L2的一端、濾波電容C2的一端、功率二極管Dl的陽極連接，功率開關管Ql的發(fā)射極與光伏電池板的負極連接，輔助電感L2的另一端與功率開關管Q2的集電極、功率二極管D3的陽極連接，功率開關管Q2的發(fā)射極與光伏電池板的負極連接，功率二極管D3的陰極與濾波電容C2的另一端、功率二極管D2的陽極連接，功率二極管D2的陰極與功率二極管Dl的陰極、BUS電容C3的正極、功率開關管Q3的集電極連接，BUS電容C3的負極與光伏電池板的負極連接，功率開關管Q3的發(fā)射極與功率二極管D4的陽極連接,功率二極管D4的陰極與繼電器RYl的一端連接，繼電器RYl的另一端與蓄電池正極連接，繼電器RY2的一端與光伏電池板的負極連接，繼電器RY2的另一端與蓄電池的負極連接，功率開關管Ql和功率開關管Q2的PWM驅動頻率為20kHz。
2.根據(jù)權利要求1所述的光伏充電器電路，其特征在于: 繼電器RYl和繼電器RY2為零電流吸合繼電器。
3.根據(jù)權利要求1所述的光伏充電器電路，其特征在于: 在光伏電池板的正極負極兩端設置參數(shù)米樣電路，對光伏電池板的輸出電流和輸出電壓進行12位ADC采樣，測量光伏電池板的輸出功率，以跟蹤光伏電池板的最大輸出功率點。
【文檔編號】H02J7/00GK203416027SQ201320556193
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權日:2013年9月9日
【發(fā)明者】崔兵兵, 張根發(fā), 吳濤, 蘇青峰, 劉長柱 申請人:上海聯(lián)孚新能源科技有限公司