專利名稱：一種通用型電動汽車充電機主回路模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動汽車充電機的主回路模塊，尤其涉及一種通用型的、適用于不同電池類型的電動汽車充電機主回路模塊。
背景技術：
電動汽車是靠電力作為動力源來驅動的，車上裝備著動力電池，用以儲蓄電能。為了給電動汽車充電，需要有相應的充電設備，也就是電動汽車充電機。在目前的實際應用中，最常用的動力電池為閥控鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池。由于不同類型電池的充電特性和充電要求不一樣，因此現有技術的電動汽車充電機都是針對某一類型的電池進行設計，沒有可適用于不同類型動力電池的充電機。
實用新型內容為了克服現有電動汽車充電機對于個類型電池充電不能通用的問題，本實用新型提供了一種通用型的電動汽車充電機主回路模塊。本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是一種通用型電動汽車充電機主回路模塊，一次整流濾波電路輸出端連接全橋逆變電路輸入端，全橋逆變電路輸出端連接二次整流濾波電路輸入端，二次整流濾波電路輸出端連接電池和充電電壓和電流的檢測和信號調理電路，充電電壓和電流的檢測和信號調理電路輸出端連接充電電壓和電流的閉環調節電路和主回路和控制回路的信號接口電路輸入端，充電電壓和電流的閉環調節電路輸出端與PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路輸入端連接，PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路輸出端與全橋逆變電路連接，主回路和控制回路的信號接口電路輸出端連接充電電壓和電流的閉環調節電路和PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路，主回路和控制回路的信號接口電路輸入端連接控制回路。所述一次整流濾波電路連接輔助電源。本實用新型的通用型電動汽車充電機主回路模塊將電動汽車充電機的充電主回路和控制回路進行分離，充電機主回路為通用型設計，可以十分靈活地按照控制回路給出的控制命令和參數進行充電，從而使一種充電機主回路可以適用于不同的動力電池類型， 簡化了電動汽車充電機的設計。
圖1是本實用新型的通用型電動汽車充電機主回路模塊的總體結構原理框圖。圖2是本實用新型的通用型電動汽車充電機主回路模塊的部分電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的通用型電動汽車充電機主回路模塊的總體結構原理和部分電路如圖1和圖2所示，一次整流濾波電路1輸出端連接全橋逆變電路2輸入端，全橋逆變電路2輸出端連接二次整流濾波電路3輸入端，二次整流濾波電路3輸出端連接電池和充電電壓和電流的檢測和信號調理電路4，充電電壓和電流的檢測和信號調理電路4輸出端連接充電電壓和電流的閉環調節電路5和主回路和控制回路的信號接口電路7輸入端，充電電壓和電流的閉環調節電路5輸出端與PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路6輸入端連接，PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路6輸出端與全橋逆變電路2連接，主回路和控制回路的信號接口電路7輸出端連接充電電壓和電流的閉環調節電路5和PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路6，主回路和控制回路的信號接口電路7輸入端連接控制回路。一次整流濾波電路1還連接輔助電源。 一次整流濾波電路1、全橋逆變電路2和二次整流濾波電路3產生電壓、電流大小可以調節的直流電為電池充電，采用的器件根據充電功率的大小選擇。充電電壓和電流的檢測和信號調理電路4包括了一路直流充電電壓檢測和信號調理電路，一路充電電流的檢測和信號調理電路，信號調理電路的輸出為與實際充電電壓、電流成線性關系的直流電壓信號，充電電壓調理信號和充電電流調理信號的輸出又分別分為兩路，一路送到充電電壓和電流閉環調節電路5，另一路送到主回路和控制回路的信號接口電路7。充電電壓和電流閉環調節電路5包括了充電電壓PI調節器15和充電電流PI調節器14，分別根據來自于主回路和控制回路的信號接口電路7的電壓給定信號和實際電壓信號的誤差，以及電流給定信號和實際電流信號的誤差，按照比例-積分控制算法產生控制信號輸出，送到PWM控制芯片17的控制信號輸入端，從而調節全橋逆變電路的高頻脈沖寬度，進而使充電電壓和電流根據給定值變化。充電電壓和電流的閉環調節電路5中還包括了一個恒壓充電控制信號和恒流充電控制信號的選通電路，充電過程中在同一時刻只有一路信號輸出到PWM控制芯片 17，也就是說充電電路或者工作在恒壓充電模式，或者工作在恒流充電模式。充電模式的改變由外圍控制回路控制，恒壓充電設定值和恒流充電設定值也由控制回路給定。 下面結合本實施例，對充電電壓和電流的檢測和信號調理電路4、充電電壓和電流的閉環調節電路5、全橋逆變功率器件的驅動電路6和主回路和控制回路的信號接口電路7 幾個部分的工作過程做進一步的說明。 如圖2所示，本實施例中，充電電流傳感器8選用HNC-200US霍爾電流傳感器，充電電壓傳感器9選用HNV-025A霍爾電壓傳感器，放大和電壓跟隨電路10是用LM358運算放大器構成的放大電路，輸出的檢測電流信號一路接到電流PI調節器14的反相輸入端，另一路經LM358構成的電壓跟隨器11輸出，作為電流檢測信號送到控制回路；放大和電壓跟隨電路12是用LM358運算放大器構成的放大電路，輸出的檢測電壓信號一路接到電壓PI 調節器15的反相輸入端，另一路經LM358構成的電壓跟隨器13輸出，作為電壓檢測信號送到控制回路。電流PI調節器14是用LM358運算放大器和電阻電容構成的PI調節器，其同相輸入端連接來自于控制回路的充電電流給定，電壓PI調節器15是用LM358運算放大器和電阻電容構成的PI調節器，其同相輸入端連接來自于控制回路的充電電壓給定；充電模式選擇繼電器20的常閉和常開觸點16，常閉觸點連接電流PI調節器14的輸出端與PWM 控制芯片17的控制信號輸入端，常開觸點連接電壓PI調節器15的輸出端與PWM控制芯片 17的控制信號輸入端；充電模式繼電器16的接通和斷開由控制回路控制，斷開時常閉接點接通，充電主回路工作在恒流模式；接通時常開接點接通，充電主回路工作在恒壓模式。PWM 控制芯片17選用UCC3895移相全橋PWM控制芯片，其移相脈沖輸出信號(0UTA 0UTD)受連接在控制信號輸入端(EAP)的電流或電壓調節信號控制，構成了電流閉環或電壓閉環，實現主回路恒流充電或恒壓充電；PWM控制芯片17的SS/DISB是控制軟啟動和封鎖脈沖的引腳，圖2中示意給出了移相脈沖的軟啟動或封鎖由啟動信號繼電器21控制，啟動信號繼電器21接通時其常開接點18接通，控制芯片輸出移相脈沖，啟動信號繼電器21斷開時其常開接點18斷開，控制芯片停止輸出移相脈沖。PWM控制芯片控制全橋逆變功率器件導通關斷的驅動電路19選用M57962M作為全橋逆變電路功率器件的驅動電路主回路模塊將電動汽車充電機的充電主回路和控制回路進行分離，充電機主回路為通用型設計，帶有充電電壓和充電電流閉環控制電路，既可以實現恒壓充電，也可以實現恒流充電，并且帶有模擬量和開關量信號接口，可以按照控制回路給出的控制命令和參數，實現不同類型的充電曲線， 從而為不同類型的動力電池充電。
權利要求1.一種通用型電動汽車充電機主回路模塊，其特征在于一次整流濾波電路(1)輸出端連接全橋逆變電路(2 )輸入端，全橋逆變電路(2 )輸出端連接二次整流濾波電路(3 )輸入端，二次整流濾波電路(3)輸出端連接電池和充電電壓和電流的檢測和信號調理電路(4)， 充電電壓和電流的檢測和信號調理電路(4)輸出端連接充電電壓和電流的閉環調節電路 (5)和主回路和控制回路的信號接口電路(7)輸入端，充電電壓和電流的閉環調節電路(5) 輸出端與PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路(6)輸入端連接，PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路(6)輸出端與全橋逆變電路(2)連接，主回路和控制回路的信號接口電路(7)輸出端連接充電電壓和電流的閉環調節電路(5)和PWM控制芯片及全橋逆變功率器件的驅動電路(6)，主回路和控制回路的信號接口電路(7)輸入端連接控制回路。
2.根據權利要求1所述的一種通用型電動汽車充電機主回路模塊，其特征在于所述一次整流濾波電路(1)連接輔助電源。
專利摘要一種通用型電動汽車充電機主回路模塊，將電動汽車充電機的充電主回路和控制回路進行分離，充電機主回路為通用型設計，帶有充電電壓和充電電流閉環控制電路，既可以實現恒壓充電，也可以實現恒流充電，并且帶有模擬量和開關量信號接口，可以按照控制回路給出的控制命令和參數，實現不同類型的充電曲線，從而為不同類型的動力電池充電，可以十分靈活地按照控制回路給出的控制命令和參數進行充電，從而使一種充電機主回路可以適用于不同的動力電池類型，簡化了電動汽車充電機的設計。
文檔編號H02J7/04GK202014128SQ20112011465
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者孔慶濤, 孫進生, 宋志平, 徐瑩瑩 申請人:大連東方電器制造有限公司