用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置的制作方法

本發(fā)明涉及一種具有低待機(jī)功率損耗的轉(zhuǎn)換控制裝置，特別涉及一種用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置。

背景技術(shù)：

由于可用能源的枯竭，各種能源的開(kāi)發(fā)與能源使用的限管是目前全球的共識(shí)。正因?yàn)槿绱?，目前電?dòng)汽車(chē)在整個(gè)世界范圍內(nèi)飛速發(fā)展，作為給電動(dòng)汽車(chē)充電的設(shè)備，電動(dòng)汽車(chē)充電樁也取得了快速的發(fā)展。目前電動(dòng)汽車(chē)充電樁都包括充電模塊、監(jiān)控、計(jì)費(fèi)、顯示、交直流配電等幾部分組成，其中充電模塊是充電樁的核心部件。一個(gè)充電樁一般是由若干個(gè)充電模塊并聯(lián)工作，提供足夠的充電電流。充電模塊的工作受監(jiān)控系統(tǒng)的控制，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)CAN 通訊總線(xiàn)控制充電模塊的啟動(dòng)、關(guān)機(jī)以及輸出電壓、輸出電流等。在沒(méi)有汽車(chē)充電時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)通過(guò)CAN通信關(guān)閉充電模塊，使充電模塊處于待機(jī)狀態(tài)。充電模塊在待機(jī)時(shí)，需要時(shí)刻接受監(jiān)控系統(tǒng)的命令，因此充電模塊內(nèi)部的輔助電源必須一直處于運(yùn)行狀態(tài)，輔助電源會(huì)產(chǎn)生損耗，每個(gè)充電模塊會(huì)產(chǎn)生10-20瓦的損耗，對(duì)于一個(gè)配置8臺(tái)充電模塊的充電樁來(lái)講，待機(jī)時(shí)會(huì)有高達(dá)160W的損耗，如果一個(gè)晚上沒(méi)有汽車(chē)充電，就有1-2度電的損耗，一年就有600度左右的電能損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供了一種用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置，其具有極地的待機(jī)功率損耗。

本實(shí)用新型所提供的一種用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置，包括第一轉(zhuǎn)換單元、第二轉(zhuǎn)換單元、第一控制單元及第二控制單元，所述第一轉(zhuǎn)換單元的輸出端與第二轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連，所述第二轉(zhuǎn)換單元的輸出端與第一控制單元及第二控制單元的輸入端相連，所述第二控制單元的輸出端與第一控制單元的控制端相連，所述第一控制單元的輸出端與第二轉(zhuǎn)換單元的控制端相連；所述第一轉(zhuǎn)換單元用于進(jìn)行交流-直流電力轉(zhuǎn)換、功率因數(shù)修正及前置調(diào)節(jié)，以輸出第一直流電壓；所述第二轉(zhuǎn)換單元接收該第一轉(zhuǎn)換單元所輸出的第一直流電壓，并將該第一直流電壓轉(zhuǎn)換為一第二直流電壓，所述第一控制單元用于接收第二直流電壓，并輸出穩(wěn)定的第二直流電壓，所述第二控制單元用于在接收所述第二轉(zhuǎn)換單元所輸出的第二直流電壓后，輸出一控制信號(hào)至該第一轉(zhuǎn)換單元及該第二轉(zhuǎn)換單元，以控制該第一轉(zhuǎn)換單元及該第二轉(zhuǎn)換單元。

其中，所述第一轉(zhuǎn)換單元為功率因子調(diào)整器。

其中，所述第一轉(zhuǎn)換單元為倍壓整流器。

其中，所述倍壓整流器包括一濾波器。

其中，所述第一轉(zhuǎn)換單元為同頻式轉(zhuǎn)換器，所述同頻式轉(zhuǎn)換器為一單晶式轉(zhuǎn)換器。

其中，所述第一轉(zhuǎn)換單元為同頻式轉(zhuǎn)換器，所述同頻式轉(zhuǎn)換器為同步整流電路。

其中，該第一控制單元為一同頻式轉(zhuǎn)換-控制器，所述同頻式轉(zhuǎn)換-控制器包括一電壓控制振蕩器。

其中，所述第二控制單元包括一磁滯比較器。

本實(shí)用新型所述的用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置，利用空載(或輕載)條件下仍具有零電壓切換來(lái)控制所述第二轉(zhuǎn)換單元，可以有效減少正常操作下的切換損失，有效降低待機(jī)下的功率消耗。

附圖說(shuō)明

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

圖1是本實(shí)用新型的用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置的較佳實(shí)施方式的方框圖。

圖2是本實(shí)用新型的用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置的另一較佳實(shí)施方式的方框圖。

圖3是圖1中第二轉(zhuǎn)換單元的較佳實(shí)施方式的方框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1所示，為本實(shí)用新型所述的一種用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置的較佳實(shí)施方式的方框圖。所述用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置的較佳實(shí)施方式包括第一轉(zhuǎn)換單元30、第二轉(zhuǎn)換單元311、第一控制單元312及第二控制單元313。所述第一轉(zhuǎn)換單元30的輸出端與第二轉(zhuǎn)換單元311的輸入端相連，所述第二轉(zhuǎn)換單元311的輸出端與第一控制單元312及第二控制單元313的輸入端相連，所述第二控制單元313的輸出端與第一控制單元312的控制端相連，所述第一控制單元312的輸出端與第二轉(zhuǎn)換單元311的控制端相連。

本實(shí)施方式中，所述第一轉(zhuǎn)換單元30為一功率因子調(diào)整器301，所述第二轉(zhuǎn)換單元311為一同頻式轉(zhuǎn)換器311a，所述第一控制單元312為一同頻式轉(zhuǎn)換-控制器312a，所述第二控制單元313為一待機(jī)模式控制器313a。同時(shí)，為了滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)在充電時(shí)對(duì)于大充電電流的需求，所述第二轉(zhuǎn)換單元311 包括同步整流電路，所述功率因子調(diào)整器301用于進(jìn)行交流-直流電力轉(zhuǎn)換。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖2所示，所述第一轉(zhuǎn)換單元30為倍壓整流器303，所述倍壓整流器303包括一濾波器。所述倍壓整流器303用于進(jìn)行交流-直流電力轉(zhuǎn)換。

下面將對(duì)上述轉(zhuǎn)換控制裝置的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述：一交流電壓 Vac3被傳輸至功率因子調(diào)整器301，以進(jìn)行交流/直流電力轉(zhuǎn)換、功率因數(shù)修正及前置調(diào)節(jié)穩(wěn)壓，或者所述交流電壓Vac3經(jīng)過(guò)整流倍壓器303整流濾波后，輸出第一直流電壓Vdc31。所述第二轉(zhuǎn)換單元311接收來(lái)自功率因子調(diào)整器 301所輸出的第一直流電壓Vdc31，將其轉(zhuǎn)換為所需的第二直流電壓Vdc32。所述第一控制單元312通過(guò)調(diào)整第二轉(zhuǎn)換單元311的控制信號(hào)的頻率，以穩(wěn)定輸出所述第二直流電壓Vdc32。此外，所述第一控制單元312在第二轉(zhuǎn)換單元311使用同步整流電路時(shí)，亦必須提供同步整流功率晶體的控制信號(hào)。

所述第二控制單元313接收所述第二轉(zhuǎn)換單元311所輸出的第二直流電壓Vdc32后，根據(jù)其所判斷的目前負(fù)載狀況，輸出控制信號(hào)至功率因子調(diào)整器控制器302及第一控制單元312，以控制功率因子調(diào)整器301及第二轉(zhuǎn)換單元311。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖3所示，其為所述第二轉(zhuǎn)換單元311的方框圖。所述第二轉(zhuǎn)換單元311可為一同頻式轉(zhuǎn)換器311a，其所使用的轉(zhuǎn)換架構(gòu)為單晶式E類(lèi)轉(zhuǎn)換架構(gòu)、多晶橋式轉(zhuǎn)換架構(gòu)或多晶推挽式轉(zhuǎn)換架構(gòu)。根據(jù)其諧振元件與負(fù)載的連接方式，又可區(qū)分為串聯(lián)共振式、并聯(lián)共振式或串并聯(lián)共振式三種形式。

本實(shí)施方式中，所述第一控制單元312可為同頻式轉(zhuǎn)換-控制器312a，其為一具有電壓控制振蕩器功能的功率晶體控制信號(hào)產(chǎn)生器。

本實(shí)施方式中，所述第二控制單元313為待機(jī)模式控制器313a。整個(gè)充電樁操作于輕載或空載的負(fù)載條件下，利用所述第二控制單元313內(nèi)的磁滯比較器，采取磁滯比較控制概念作為觸發(fā)信號(hào)的產(chǎn)生，以便控制功率因子調(diào)整器301及第二轉(zhuǎn)換單元311。

本實(shí)用新型所述的用于充電樁的轉(zhuǎn)換控制裝置，利用空載(或輕載)條件下仍具有零電壓切換來(lái)控制所述第二轉(zhuǎn)換單元311，可以有效減少正常操作下的切換損失。另外，利用輸出電壓與臨界電壓的磁滯比較功能執(zhí)行叢發(fā)模式(Burst mode)功能，在不同的輸出電壓條件中，關(guān)閉功率因數(shù)修正單元301 及第二轉(zhuǎn)換單元311，有效降低待機(jī)下的功率消耗。

以上僅為本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。