一種充電電路及輸出控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及充電電路，特別是一種具備恒定電壓或恒定電流輸出的充電電路及輸出控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界環(huán)境、能源問題日益突出，電動汽車成為了汽車工業(yè)研宄、開發(fā)的熱點(diǎn)，但電動汽車的市場化仍受到一些關(guān)鍵技術(shù)的阻礙。其中，比較突出的一個(gè)技術(shù)就是電動汽車的充電技術(shù)。
[0003]電動汽車充電機(jī)是電動汽車的重要組成部分。目前，常見的充電機(jī)電路多是采用前級的有源功率因數(shù)校正(ActivePowerFactorCorrect1n，簡稱APFC)電路和后級的隔離DC/DC轉(zhuǎn)換電路兩部分構(gòu)成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中，分別使用兩片不同的數(shù)字芯片，單獨(dú)控制前級的APFC電路和后級的隔離DC/DC轉(zhuǎn)換電路，兩片數(shù)字芯片之間的信號傳遞需要添加通信電路來實(shí)現(xiàn)。
[0004]另一種充電機(jī)的實(shí)現(xiàn)電路是使用兩個(gè)相同功率的電路板并聯(lián)組成一個(gè)大功率模塊，且使用兩個(gè)控制芯片，同時(shí)需要對大功率模塊內(nèi)部兩個(gè)并聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)均流控制，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制器設(shè)計(jì)難度較大。
[0005]另外，一般的充電機(jī)都具備恒壓充電和恒流充電兩種工作模式?？梢愿鶕?jù)不同的工作狀態(tài)選擇工作模式。但是，當(dāng)兩種工作模式切換時(shí)，充電機(jī)會產(chǎn)生很大的動態(tài)響應(yīng)波動，影響充電機(jī)輸出電壓的質(zhì)量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種充電電路及輸出控制方法，簡化了電路結(jié)構(gòu)，提高了電路的可靠性，實(shí)現(xiàn)了迅速/平穩(wěn)的切換工作狀態(tài)且輸出動態(tài)響應(yīng)快的目的，提高了充電電路輸出電壓的質(zhì)量。
[0007]第一方面，本發(fā)明提供一種充電電路，包括:功率因數(shù)校正電路、諧振電路、采樣電路、驅(qū)動電路和控制電路；
[0008]所述功率因數(shù)校正電路，用于在所述控制電路的控制下，將接收的交流參數(shù)轉(zhuǎn)換為第一直流參數(shù)并輸出；
[0009]所述諧振電路，用于在所述控制電路的控制下，對接收的所述第一直流參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得輸出直流參數(shù)；
[0010]所述采樣電路，用于在所述控制電路的控制下，采集所述交流參數(shù)、第一直流參數(shù)以及所述輸出直流參數(shù)，并輸出至所述控制電路；
[0011]所述控制電路，用于接收所述交流參數(shù)和所述第一直流參數(shù)，并采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制模式，確定調(diào)節(jié)所述功率因數(shù)校正電路輸出的第一直流參數(shù)的第一驅(qū)動信號，以及，還用于接收所述輸出直流參數(shù)，并采用電流外環(huán)和電壓內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制模式，確定調(diào)節(jié)所述諧振電路的輸出直流參數(shù)的驅(qū)動信號，其中，所述輸出直流參數(shù)至少包括恒定的直流電流參數(shù)或恒定的直流電壓參數(shù)；
[0012]所述驅(qū)動電路，用于接收所述控制電路輸出的所述第一驅(qū)動信號和所述驅(qū)動信號，并對所述第一驅(qū)動信號和所述驅(qū)動信號進(jìn)行電平和波形調(diào)整后，分別輸出至所述功率因數(shù)校正電路和諧振電路。
[0013]第二方面，本發(fā)明提供一種充電電路的輸出控制方法，采用本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電電路來執(zhí)行，所述方法包括:
[0014]所述采樣電路實(shí)時(shí)采集所述諧振電路的輸出電壓參數(shù)和輸出電流參數(shù)，并將所采集的輸出電壓參數(shù)和輸出電流參數(shù)發(fā)送至所述控制電路所包括的控制芯片；
[0015]所述控制芯片通過電流環(huán)對輸出電流誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得電流環(huán)輸出參數(shù)；
[0016]所述控制芯片通過電壓環(huán)對輸出電壓誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得所述諧振電路的驅(qū)動信號;
[0017]將所述驅(qū)動信號輸出至所述驅(qū)動電路，通過所述驅(qū)動電路調(diào)整所述驅(qū)動信號的電平和波形，將調(diào)整后的驅(qū)動信號輸出至所述諧振電路以調(diào)節(jié)所述諧振電路的輸出直流參數(shù)；
[0018]其中，所述輸出電流誤差是預(yù)設(shè)的輸出電流參考值與輸出電流參數(shù)之間的差值，以及，所述輸出電壓誤差是預(yù)設(shè)的輸出電壓參考值與所述電流環(huán)輸出參數(shù)以及所述輸出電壓參數(shù)之間的差值，以及，所述輸出直流參數(shù)至少包括恒定的直流電流參數(shù)或恒定的直流電壓參數(shù)。
[0019]本發(fā)明提供一種充電電路及輸出控制方法，使前級的功率因數(shù)校正電路和后級的諧振電路共用一塊控制芯片，硬件電路結(jié)構(gòu)更加簡單，提高了電路的可靠性；雙環(huán)控制器運(yùn)算所需的信號均由控制芯片直接采樣后處理，提高了本發(fā)明的實(shí)時(shí)性以及可操作性。后級的諧振電路采用電流外環(huán)和電壓內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制模式，實(shí)現(xiàn)了充電電路的恒定電壓充電模式和恒定電流充電模式的快速切換，可以極大的降低輸出紋波、提高動態(tài)性能和短路保護(hù)速度，提高了輸出電壓的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種充電電路的主電路圖；
[0023]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種充電電路中電流外環(huán)和電壓內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制器的原理圖；
[0024]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種充電電路中電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制器的原理圖；
[0025]圖5是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種充電電路的輸出控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下將參照本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，通過實(shí)施方式清楚、完整地描述本發(fā)明的技術(shù)方案，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0028]實(shí)施例一
[0029]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1所示，所述充電電路，包括:功率因數(shù)校正電路110、諧振電路120、采樣電路140、驅(qū)動電路150和控制電路130 ；
[0030]所述功率因數(shù)校正電路110，用于在所述控制電路130的控制下，將接收的交流參數(shù)轉(zhuǎn)換為第一直流參數(shù)并輸出；
[0031]所述諧振電路120，用于在所述控制電路130的控制下，對接收的所述第一直流參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得輸出直流參數(shù)；
[0032]所述采樣電路140，用于在所述控制電路130的控制下，采集所述交流參數(shù)、第一直流參數(shù)以及所述輸出直流參數(shù)，并輸出至所述控制電路130 ;
[0033]所述控制電路130，用于接收所述交流參數(shù)和所述第一直流參數(shù)，并采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制模式，確定調(diào)節(jié)所述功率因數(shù)校正電路110輸出的第一直流參數(shù)的第一驅(qū)動信號，以及，還用于接收所述輸出直流參數(shù)，并采用電流外環(huán)和電壓