[发明专利]一种充电桩用直流充电及监测系统

权利要求书

1.一种充电桩用直流充电及监测系统，其特征在于，包括数字控制电路、第一储能电路、第二储能电路、第一隔离电路、第二隔离电路、第一图腾柱电路、第二图腾柱电路、整流滤波电路、去耦电路以及全桥谐振电路：

所述数字控制电路设有第一电压信号输入端，数字控制电路的第一输出端与第一储能电路连接，数字控制电路的第二输出端与第二储能电路连接；

所述第一隔离电路的输入端与第一储能电路的输出端连接，第一隔离电路的输出端与第一图腾柱电路的输入端连接；所述第二隔离电路的输入端与第二储能电路的输出端连接，所述第二隔离电路的输出端与第二图腾柱电路的输入端连接；

所述整流滤波电路、去耦电路、全桥谐振电路顺次电连接，所述全桥谐振电路设有第二电压信号输入端以及电压输出端DCOUT+；所述全桥谐振电路的第一输入端与第一图腾柱电路的输出端连接，全桥谐振电路的第二输入端与第二图腾柱电路的输出端连接，全桥谐振电路的第三输入端与去耦电路的输出端连接；

所述第一电压信号输入端输入的电压值为110V~220V，第二电压信号输入端输入的电压值为220V~380V；

所述全桥谐振电路包括电连接的全桥电路及谐振电路：所述全桥电路包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3以及开关管Q4，所述开关管Q1、开关管Q2的漏极分别与开关管Q3、开关管Q4的栅极连接；所述开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4分别并联连接有电容C6、电容C7、电容C8、电容C9；所述谐振电路包括电容C10、电容C11以及电感L1，所述电容C10、电容C11并联连接，所述电感L1与电容C10电连接；

所述全桥谐振电路还包括输入电路、整流储能电路以及整流电路，所述输入电路、整流储能电路、全桥电路顺次连接，所述整流电路与谐振电路连接：

所述输入电路包括串联连接的电阻R1、D1以及电容C1，电容C1的两端并联设有电容C2；

所述整流储能电路包括并联连接的电容C3、电容C4及电容C5，所述电容C4的一端设有直流电压输入端DC+；

所述整流电路包括整流二极管D2、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15，所述电容C13、电容C14、电容C15并联连接，所述整流二极管D2、电容C13、电容C12串联连接；所述整流二极管D2、电容C12均与变压器T2连接；

所述输入电路和整流储能电路之间设有差模电感T1，所述谐振电路和整流电路之间连接有变压器T2，所述整流电路和采样电路之间连接有差模电感T3。

2.根据权利要求1所述的充电桩用直流充电及监测系统，其特征在于，所述数字控制电路包括内置有ADC模块、EPWM输出模块、I/O口的DSP芯片，所述ADC模块连接有用于对电路电流电压采样的采样电路，所述EPWM输出模块连接有驱动电路，所述I/O口连接有操作/显示面板，所述DSP芯片连接有辅助电源。

3.根据权利要求2所述的充电桩用直流充电及监测系统，其特征在于，所述采样电路包括并联连接的电容C16、电容C17、电容C18、电容C19以及并联连接的电阻R5、电阻R6，所述电阻R5的一端与数字控制电路连接，所述电阻R6的一端连接有电压输出端DCOUT+。

4.根据权利要求2或3任一项所述的充电桩用直流充电及监测系统，其特征在于，所述DSP芯片还装载有用于控制芯片输出的第一程序模块、用于切换定频模式和变频模式的第二程序模块以及用于控制定频模式和变频模式切换点的第三程序模块。

5.根据权利要求4所述的充电桩用直流充电及监测系统，其特征在于，所述第一程序模块加载的方法包括：

步骤一：禁止看门狗，并初始化系统时钟及外部时钟；

步骤二：禁止所有中断，并初始化中断向量表及分配中断向量；

步骤三：初始化GPIO接口、EPWM输出模块及ADC输入模块；

步骤四：变量初始化；

步骤五：循环及等待软启动时的定时器中断；

步骤六：稳定输出电压时的定时器中断；

步骤七：操作/显示面板显示。

6.根据权利要求4所述的充电桩用直流充电及监测系统，其特征在于，所述第二程序模块加载的方法包括：

步骤一：对硬件进行采样处理，读取负载大小，确定带载范围；

步骤二：配置EPWM寄存器；

步骤三：若设定输出电压小于实际电压，则进入定频模式；否则，进入变频模式；

步骤四：步骤三中两种模式下依据不同的调节方式调节输出电压，定频模式下根据调节占空比实现，变频模式下根据调节频率实现；

步骤五：继续采样，根据输出电压是否符合带载电压的范围进行反馈，若超出范围则反馈到采样电路中，重复步骤一至步骤四；若未超出，则输出实际电压。