[发明专利]一种车载充电机节能省电控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电控制，尤其是涉及一种使用于电动车电池充电上的车载充电机节能省电控制装置及实现方法。

背景技术

随着电动车的不断推广，充电电源越来越得到大规模的使用,现有充电电源大都采用了功率因数校正PFC(Power Factor Correction)预调节器。但是随着单相有源PFC技术的成熟和功率等级的进一步提高，原有单重PFC方案的使用受到限制。因为功率的增加，单重PFC的开关器件要承受过高的瞬间电压和电流应力，出现选择器件的困难，增大成本，而且还将增大电路中关键点的电压电流瞬变，造成较为严重的辐射和传导的EMI。而传统的普通全桥除了最大占空比且最大占空比接近100%的时候能实现或部分实现ZVS，其他的时候由于是PWM调宽的，也很难实现零电压开关ZVS。

发明内容

本发明为解决现有新能源车载充电机难以实现高效，及易受噪声污染和电磁干扰，维护比较麻烦，难实现零电压开关ZVS等现状而提供的一种整机效率更高，节能省电，易于散热，纹波电流和纹波电流降低，增强产品竞争力的车载充电机节能省电控制装置及实现方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种车载充电机节能省电控制装置，包括第一全波整流电路、输入过/欠压检测电路、DC/DC转换电路和BMS系统，其特征在于：还包括交错式PFC电路、CPU控制器、第二全波整流电路和输出继电器，CPU控制器通过CAN收发器与BMS系统通讯连接，交错式PFC电路和DC/DC转换电路之间连接有电流互感器，交错式PFC电路电连接在第一全波整流电路后级，第二全波整流电路电连接在DC/DC转换电路后级，输出继电器电连接在第二全波整流电路后级；输入过/欠压检测电路、交错式PFC电路、DC/DC转换电路、第二全波整流电路和输出继电器分别与CPU控制器相电连接，其中输入过/欠压检测电路与CPU控制器输入过/欠压监控端引脚相电连接，交错式PFC电路与CPU控制器的PFC电流检测端引脚及PFC使能监控端引脚相电连接，第二全波整流电路与CPU控制器的输出电流端引脚及输出电压端引脚相电连接，动力电池电压端电极与CPU控制器的动力电池电压检测端引脚相电连接。整机效率更高，节能省电，易于散热，纹波电压和纹波电流降低，增强产品竞争力。

作为优选，所述的交错式PFC电路包括第一漏极电流检测电路、第二漏极电流检测电路和PFC控制器，第一漏极电流检测电路包括第一电感、第一二极管和第三场效应管，第一电感一端与第一全波整流电路输出端相电连接，第一电感另一端与第一二极管阳极相电连接，同时第一二极管阳极分别与PFC控制器和第三场效应管漏极相电连接，第一二极管阴极与电流互感器输入端相电连接，第三场效应管栅极与PFC控制器相电连接；第二漏极电流检测电路包括第三电感、第七二极管和第六场效应管，第三电感一端与第一全波整流电路输出端相电连接，第三电感另一端与第七二极管阳极相电连接，同时第七二极管阳极分别与PFC控制器和第六场效应管漏极相电连接，第六场效应管栅极与PFC控制器相电连接。提高效率、易于散热、体积更加小型化，降低纹波电流影响；两电感电流纹波的相互抵消使得电路的输入电流纹波减小。

作为优选，所述的电流互感器的二次绕组与CPU控制器的PFC电流检测端引脚相电连接。提高PFC电流检测效果。

作为优选，所述的PFC控制器与CPU控制器的PFC使能监控端引脚相电连接。提高PFC使能检测监控效果。

作为优选，所述的DC/DC转换电路采用全桥移相ZVS电路，全桥移相ZVS电路采用四个功率开关管构成具有移相脉宽调制电路控制的零电压软开关全桥变换器，每个功率管的栅极引脚与DC/DC转换控制器相电连接。提高实现功率开关管的零电压开关，体积更加小型化，提高散热效果。

作为优选，所述的DC/DC转换电路包括DC/DC转换控制器，在DC/DC转换控制器、PFC控制器、CPU控制器和电流互感器的一次绕组输出端上均电连接有辅助电源。提高各控制器所使用控制芯片及电路的电源所需，提高电路工作稳定性。

作为优选，所述的第一全波整流电路输入端前级设有EMI处理器。提高电路EMI处理效果。

作为优选，所述的第二全波整流电路中的整流桥采用八只整流二极管构成，其中每两只二极管相先并联后，再共同组成全波整流桥。提高整流功率，提高散热效果。

作为优选，所述的输出继电器在继电器线圈上并联有开关二极管，开关二极管的阴极与电池电源正极相电连接。提高对继电器线圈保护作用。