[发明专利]电动车充电控制电路及其校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路设计领域，特别是关于一种电动车充电控制电路的改进及其校准方法。 

背景技术

电动车充电器控制电路是通过电流负反馈的方式来实现充电端的恒压恒流控制的，请参阅图1所示，其显示现有的电动车充电控制电路的系统框图。如图1中所示，变压器的源端采用电流控制方式的脉宽调制器件101外加场效应开关管102来控制输入功率的大小；变压器次端的输出电压（或电流）经过采样分压后连接到运算放大器103的负端作为采样电压（Vin），三端可调器件产生的基准电压源经过电阻网络分压后连接到运算放大器103的正端作为参考电压（Vref），运算放大器103的输出端接光耦104发光端的负极，运算放大器103的输出电压大小可以改变光耦104的发光强弱，同时也可以控制光耦另一端流过的电流，进而控制变压器源端开关管102导通的频率来影响输入功率。 

在这个系统框图中，基准电压源是由三端可调基准电压源器件（比如可控精密稳压源TL431）、电阻网络和滤波电容组成；Rx为可调电阻，用来在校准阶段手工调整对运放的参考电压进行校准。以恒压阶段为例，整个系统的工作过程大体如下面所描述的：假定电池充满电时的状态为平衡态，此时的Vref-Vin差值为Va；充电阶段开始时，由于此时Vbat小于电池充满电时的电压，因此，Vref-Vin>Va，使得输出的Vout大于平衡态时的电压，因此光耦的发光变弱，Ia变小，脉宽调制（PWM）频率变快，使得输入功率变强， 充电电压逐渐向平衡态时的电压靠近；同样地，若Vbat高于电池充满电的电压，因此Vref-Vin<Va，Vout小于平衡态时的电压，因此光耦发光变强，Ia变强，PWM频率变慢，使得输入功率变弱，充电电压下降，通过这种负反馈的方式可以使最终的充电电压维持在平衡态附近，实现恒压控制。 

以充电恒压阶段为例，由上述分析可知，由于参考电压Vref的大小直接决定了恒压阶段Vbat的大小，理论上讲，相同的Vref必然会产生相同的Vbat，但在实际应用中，由于产生采样电压Vin分压电阻的参数误差以及所用元器件的工艺偏差，使得相同的Vref会产生不同的恒压阶段Vbat的值，由于要求相同产品恒压阶段的Vbat必须一致，所以对每台产品的参考电压Vref都必须进行微调，所以每台产品都需要经过一个校准的过程，Rx的作用就体现在这里。 

图1为目前市场上广泛采用的电动车充电器恒压充电的电路原理框图，图1所示充电器电路有两个突出的问题：一，基准电压源以及参考电压Vref的产生均需要经过电阻网络，这就使得产品的硬件设计需要用到更多的阻容器件，会给产品的尺寸大小、加工焊接带来了更多的成本，更为重要的是，由于不同的电池其恒压恒流的参数各不相同，这就使得针对每种电池需要重新设计电阻网络和调整电阻的参数，这就增加了产品硬件开发的成本和时间；二，特别需要注意的是，由于电阻本身的参数误差以及器件的工艺偏差，使得每件产品均需要对Vref进行微调，这个微调过程是通过调整可变电阻Rx的大小并且由人工完成的！这样就不可避免的造成生产效率的低下和人为错误的产生。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动车充电器的充电控制电路，其产品器件 少，并且参考电压校准过程效率高。 

本发明的另一目的在于提供一种电动车充电电路，其产品器件少，并且效率高。 

本发明的再一目的在于提供一种电动车充电器的充电控制电路的参考电压校准的方法。 

为实现上述本发明的目的，本发明提供了一种电动车充电控制电路，其包括一个集成运放单元，其中该集成运放单元的一个输入端接收采样到的充电电压，另一个输入端接收参考电压，经比较之后输出充电控制信号；所述充电控制电路的参考电压由带隙基准源经数模转换模块转换之后提供，所述数模转换模块为可编程数模转换模块，调整数模转换模块可调整所述数模转换模块输出的参考电压。 

根据本发明的一个实施例，所述充电控制电路为一个微控制单元，其包括所述带隙基准源、集成运放单元以及数模转换模块，所述集成运放单元为可配置为前述集成运放功能的差分比较器模块。 

根据本发明的一个实施例，所述微处理单元还包括可编程存储器，可以对控制过程进行编程自动控制。 

根据本发明的一个实施例，当充电电池处于恒压充电时，数模转换模块提供恒压充电参考电压，当充电电池处于恒流充电时，数模转换模块提供恒流充电参考电压。