一種數(shù)字控制電動汽車充電機電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)字控制電動汽車充電機電路。
【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，在此背景下電動汽車應(yīng)運而生。為加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進節(jié)能減排，促進大氣污染治理，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)污染小的電動汽車充電機有了較大的需求。
[0003]目前已經(jīng)應(yīng)用的電動汽車充電機，有一部分是采用無源充電機，還有一部分即使帶有源功率因數(shù)校正(APFC)功能，但充電機控制完全采用模擬控制，存在設(shè)計復(fù)雜，通用性差，對充電機實現(xiàn)恒壓和恒流功能不方便調(diào)試和不易擴展等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了解決上述問題，提出了一種數(shù)字控制電動汽車充電機電路，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)合來實現(xiàn)大功率的充電機，使得充電機既有APFC功能又兼有數(shù)字控制的優(yōu)點，能夠靈活的實現(xiàn)充電機的恒壓工作和恒流工作。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種數(shù)字控制電動汽車充電機電路，包括若干個通過CAN總線級聯(lián)的充電機主電路，所述充電機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。
[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分別通過電感、電容連接變壓器原邊的兩端，通過DSP芯片實現(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]本實用新型的有益效果為:
[0015](I)充電機系統(tǒng)內(nèi)結(jié)構(gòu)采用三個單元模塊并聯(lián)方式，可以分別對其中的單元模塊進行調(diào)試，可維護性能較好，充電機能夠?qū)崿F(xiàn)有源功率因數(shù)校準(zhǔn)功能，對電網(wǎng)污染??；
[0016](2)通過主控芯片UC2854BN及其外圍電路來控制boost電路以實現(xiàn)充電機的有源功率因數(shù)校正功能；應(yīng)用DSP芯片TMS320F2801作為主控芯片對LLC全橋變換器進行數(shù)字控制以實現(xiàn)充電機的恒壓和恒流工作功能，滿足電動車的充電技術(shù)要求；
[0017](3)可以實現(xiàn)充電機的不同工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，通過數(shù)字均流技術(shù)來實現(xiàn)多臺電源冗余并聯(lián)，提高輸出功率，實現(xiàn)對電動公交車的整車充電。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的充電機主電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型單相模塊電路拓撲圖；
[0020]圖3為本實用新型整機與整機并聯(lián)結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4為本實用新型的恒壓控制結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖5為本實用新型的恒流控制結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖6為本實用新型的數(shù)字控制主程序流程圖。
【具體實施方式】
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[0024]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0025]如圖1、圖2所示，一種數(shù)字控制電動汽車充電機電路，包括若干個通過CAN總線級聯(lián)的充電機主電路，所述充電機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。
[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分別通過電感、電容連接變壓器原邊的兩端，通過DSP芯片實現(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 ] 本充電機整機內(nèi)部采用三個單相模塊并聯(lián)組合成一個三相交流輸入單相直流輸出的整機充電機，來實現(xiàn)1KW大功率電動汽車充電機。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?；赽oost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的工作，整機主電路框圖如圖1所示。單相模塊主電路拓撲圖如圖2所示，Tl是LLC全橋諧振變