CN108270347A - 数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路及控制该电路的方法，包括交流电源、主功率电路、控制电路、动力电池和总线通讯电路；所述的主功率电路用于将交流电源转化为直流电源，并对动力电池充电；控制电路用于对主功率电路进行控制；该控制电路通过总线通讯电路与外部控制单元进行通讯。该控制方法分为：1、开始；2、上电自检及捕获单元初始化；3、是否有脉宽调制信号捕获中断发生；4、脉宽调制信号捕获是否正常；5、计算输出的交流电压频率及相位；6、采样输出电压电流做闭环控制；7、定时对输出电压电流做闭环控制；8、将补偿量叠加在实际输出控制量上；9、利用单片机的脉宽调制信号电路产生驱动信号。
Description
技术领域
本发明涉及数字充电机技术，尤其涉及一种数字充电机的直流输出低频 纹波补偿电路及其控制方法。
背景技术
当前车载充电机的功率等级一般都是3.3kW或6.6kW，在这个功率等级 的主流电路拓扑都采用开关电源电路拓扑(比如前级PFC加后级LLC)。 由于受功率因数(PFC)要求的制约，在前级PFC电路输出的直流母线侧必 然存在着2倍工频(100Hz/120Hz)的低频纹波。这个低频纹波如果不加以 处理，则将通过后级DC-DC的变换体现在最终的直流输出上。作为车载充 电机的输出，如果低频纹波较大，则会产生较大的电流或电压的波动。首先 这将对BMS的工作产生影响，严重的可能不能正常充电。其次，以较大低 频纹波分量的直流电对蓄电池充电，会降低蓄电池的使用寿命。
为此，必须对充电机输出的低频纹波进行抑制。要抑制充电机输出端低 频纹波，途径有两种：或者降低前级PFC输出母线侧的低频纹波，或者在后 级对该纹波进行控制，抑制其在后级直流输出的分量。前者对应的常规方法 是在PFC输出直流母线上直接并联大容量的电解电容、蓄电池或接入有源滤 波装置。这样虽然有效的抑制了低频纹波电流，但大容量电解电容以及有源 滤波装置不仅会增加系统成本和增大产品体积，而且大量使用电解电容会影 响产品的使用寿命。为此实际往往采用后一种方式，就是通过在后级电路控制算法中针对低频纹波做闭环控制，通过降低控制带宽，来达到抑制低频纹 波的效果。这种方法虽然也能起作用，但后级DC-DC变换器的动态响应会 比较差，当负载发生突变时，至少需要几个工频周期后才能稳定，这对产品 的可靠性来讲是一个很高的风险点。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提出通过对充电机现有模 拟信号的处理，将计算的控制量补偿在输出控制量上，从而达到抑制纹波的 目的，不仅节省了成本和体积，也提升了产品性能和使用寿命。
本发明另一个目的在于提供一种数字充电机的直流输出低频纹波补偿 电路的控制方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种数字充电机的直流输出低频纹波抑制电路，包括交流电源、主功率 电路、控制电路、动力电池和总线通讯电路；所述的交流电源用来给主功率 电路提供电源，所述的主功率电路用于将交流电源通过整流转化为直流电 源，该转化后的直流电源对动力电电池充电；所述直流电源的输出规格受控 制电路控制；所述的控制电路用于对主功率电路进行控制；该控制电路通过 总线通讯电路与外部控制单元进行通讯。
所述的控制电路用于对主功率电路进行控制包括模拟量采样、驱动电路 控制和温度检测控制。
所述的主功率电路包括AC-DC变换器，该AC-DC变换器用于对主功率 电路输入的交流电源转换为直流电源；滤波电路，该滤波电路用于将转换后 的直流电源进行滤波；DC-DC直流转换电路，所述的DC-DC直流转换电路 用于控制输出电路的电压电流，将所述的滤波电路滤波后输入至DC-DC直 流转换电路的直流电源对动力电池充电。
所述的控制电路包括采样及驱动电路，该采样及驱动电路用于对输出电 路的电压电流采样及驱动，锁相电路，该锁相电路用于对输入电路的交流电 压的频率及相位进行检测；交流侧单片机，该交流侧单片机用于将采样电路 输入的模拟信号转化为数字信号；直流侧单片机，该直流单侧单片机用于将 锁相电路输入的脉宽调制信号获得交流电源的相位和频率，进而得到输出直 流电压上2倍工频纹波的频率和相位，所述的直流侧单片机将该脉宽调制信 号与输出负载特性查表对应得到的系数相结合，得到对输出纹波抑制的补偿 量；还包括另一个采样及驱动电路，该采样及驱动电路用于对输入的交流信 号传输至直流侧单片；所述的直流侧单片机通过总线通讯电路与外部控制器 之间的通信传输。
所述的锁相电路包括过零比较电路、捕获锁相电路和脉宽调制信号捕获 电路；所述的过零比较电路用于将模拟信号转化为数字信号；所述的捕获锁 相电路用于过零比较电路直流信号捕获锁定，提高直流电源的稳定性；所述 的过零比较电路用于将模拟信号转化为数字信号；所述的脉宽调制信号捕获 电路用于脉宽调制信号的周期及占空比做计时计算，得到数字信号；所述的 输入至过零比较电路的直流信号通过脉宽调制信号电路输入至直流侧单片 机；所述的采样电路将输入的交流信号采样后通过交流侧单片机转化为直流 信号，再经过滤波电路滤波后输入直流侧单片机；所述的直流单片机将输入 的直流信号输入至驱动开关电路。
所述的直流侧单片机包括纹波频率相位电路，用于计算输出纹波电流的 频率及相位；补偿因数电路，用于查表得到补偿因数；纹波补偿量电路，用 于得到纹波电流的补偿量；闭环控制电路用于得到闭环控制量；所述的过零 比较电路将直流信号通过捕获锁相电路和脉宽调制信号电路输入至纹波频 率相位电路，该纹波频率相位电路将获取的直流信号通过纹波补偿量电路和 输出控制电路传输至输出开关驱动电路；所述的采样电路将输入的交流信号 通过交流侧单片机转化为直流信号后通过滤波电路滤波，一路将直流信号通 过补偿因数电路和纹波补偿量电路输入至输出控制电路；另一路将直流信号 通过闭环控制电路输入至输出控制电路。
所述的滤波电路为直流母线电容，该直流母线电容用于电路能量的存储 和电压信号的滤波。
一种数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路的控制方法，包括如下步 骤：
步骤1)开始；
步骤2)上电自检及捕获单元初始化；
步骤3)判断是否有脉宽调制信号捕获中断发生；如果脉宽调制信号捕 获中断发生，则，进入下一步；如果没有脉宽调制信号捕获中断发生，则， 直接进入采样输出电压及电流步骤
步骤4)判断脉宽调制信号捕获是否正常；如果正常，则，进入下一步； 如果不正常，则，直接进入采样输出电压及电流步骤；
步骤5)计算输出的交流电压频率及相位；
步骤6)采样输出电压电流做闭环控制；
步骤7)定时对输出电压电流做闭环控制；
步骤8)将补偿量叠加在实际输出控制量上；
步骤9)利用单片机内部集成脉宽调制信号电路产生驱动信号；又进入 上电自检及捕获单元初始化步骤，循环往复运动。
本发明的有益效果是：1)本发明可以由于可以得到输出低频纹波补偿 量，然后在DC-DC闭环控制单元输出量中减去该补偿量，对限流状态输出电 压低频纹波能够有效的进行抑制；2)本发明由于无需增加大的直流侧滤波 电容或者牺牲后级变换器环路控制带宽，所以本发明可以使车载充电机的小 型化；3)降低了产品成本，并且提高了补偿电路系统的性能和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例纹波补偿控制电路方框图；
图2为本发明实施例充电锁相电路方框图；
图3为本发明实施例直流侧单片机系统方框图；
图4为本发明实施例纹波补偿电路控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对发明作进一步详细的说明。
本发明在不需要增加硬件成本和体积，也不需要牺牲后级环路控制响应 带宽的条件下，实现对输出低频纹波的有效抑制。这种控制方式是在后级 DC-DC中通过对输入交流电压锁相，获取2倍工频且同相位的正弦量。同时 根据输出电压，输出电流、及纹波幅值拟合出的三维矩阵查表，得到一个补 偿因子。再将补偿因子和输入电压对应的正弦量相乘，得到一个与输出电流 纹波同相位的补偿量。最后在正常的闭环控制输出量上减去该补偿量，从而 达到开环抑制输出电流纹波的作用。
参看图1，一种数字充电机的直流输出低频纹波抑制电路，包括交流电 源1、主功率电,3、控制电路4、动力电池5和总线通讯电路6；所述的交流 电源1用来给主功率电路提供电源，所述的主功率电路3用于将交流电源通 过整流转化为直流电源，该转化后的直流电源对动力电电池充电5；所述直 流电源2的输出规格受控制电路控制；所述的控制电路4用于对主功率电路 3进行控制；该控制电路4通过总线通讯电路6与外部控制单元进行通讯。
所述的控制电路4用于对主功率电路3进行控制包括模拟量采样、驱动 电路控制和温度检测控制。
参看图1，所述的主功率电路包括AC-DC变换器31，该AC-DC变换器 31用于对主功率电路3输入的交流电源1转换为直流电源；滤波电路32， 该滤波电路32用于将转换后的直流电源进行滤波。所述的滤波电路可以是 直流母线电容，该直流母线电容用于电路能量的存储和电压信号的滤波。
DC-DC直流转换电路33，所述的DC-DC直流转换电路用于控制输出电 路的电压电流，将所述的滤波电路32滤波后输入至DC-DC电路33转换的 直流电源对动力电池充电。
参看图1，所述的控制电路4包括采样及驱动电路41，该采样及驱动电 路41用于对输出电路的电压电流采样及驱动，锁相电路42，该锁相电路用 于对输入电路的交流电压的频率及相位进行检测；交流侧单片机44，该交流 侧单片机44用于将采样电路41输入的模拟信号转化为数字信号；直流侧单 片机45，该直流单侧单片机用于将锁相电路输入的脉宽调制信号获得交流电 源的相位和频率，进而得到输出直流电压上2倍工频纹波的频率和相位，所 述的直流侧单片机45将该脉宽调制信号与输出负载特性查表对应得到的系 数相结合，得到对输出纹波抑制的补偿量；还包括另一个采样及驱动电路43， 该采样及驱动电路43用于对输入的交流信号传输至直流侧单片机45；所述 的直流侧单片机45通过总线通讯电路6与外部控制器之间的通信传输。
参看图2，所述的锁相电路42包括过零比较电路421、捕获锁相电路422 和脉宽调制信号电路(PWM)423；所述的过零比较电路421用于将模拟信 号转化为数字信号；所述的捕获锁相电路422用于过零比较电路直流信号捕 获锁定，提高直流电源的稳定性；所述的脉宽调制信号(PWM)423用于脉 宽调制信号的周期及占空比做计时计算，得到数字信号；所述的输入至过零 比较电路421的直流信号通过脉宽调制信号(PWM)423输入至直流侧单片机45；所述的采样电路41将输入的交流信号采样后通过交流侧单片机44 转化为直流信号，再经过滤波电路432滤波后输入直流侧单片机45；所述的 直流单片机45将输入的直流信号输入至驱动开关电路46。
参看图3，所述的直流侧单片机451包括纹波频率相位电路，用于计算 输出纹波电流的频率及相位；补偿因数电路452，用于查表得到补偿因数； 纹波补偿量电路453，用于得到纹波电流的补偿量；闭环控制电路454用于 得到闭环控制量；所述的过零比较电路421将直流信号通过捕获锁相电路 422和脉宽调制信号电路423输入至纹波频率相位电路451，该纹波频率相 位电路451将获取的直流信号通过纹波补偿量电路453和输出控制电路455 传输至输出开关驱动电路456；所述的采样电路431将输入的交流信号通过 交流侧单片机44转化为直流信号后通过滤波电路432滤波，所述的滤波后 的直流信号，一路将直流信号通过补偿因数电路452和纹波补偿量电路453 输入至输出控制电路455；另一路将直流信号通过闭环控制电路454输入至 输出控制电路455。
参看图4，本发明实施例数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路的控 制方法，主要包括如下步骤：
步骤1)开始S1；
步骤2)上电自检及捕获单元初始化S2；
步骤3)判断是否有脉宽调制信号捕获中断发生S3；如果脉宽调制信号 捕获中断发生，则，进入下一步；如果没有脉宽调制信号捕获中断发生，则， 直接进入采样输出电压及电流步骤S6；
步骤4)判断脉宽调制信号捕获是否正常S4；如果正常，则，进入下一 步；如果不正常，则，直接进入采样输出电压及电流步骤S6；
步骤5)计算输出的交流电压频率及相位S5；
步骤6)采样输出电压电流做闭环控制S6；
步骤7)定时对输出电压电流做闭环控制S7；
步骤8)将补偿量叠加在实际输出控制量上S8；
步骤9)利用单片机内部集成脉宽调制信号电路产生驱动信号S9。
进一步地，完成所述步骤9)后，跳转执行步骤2)，即再一次进入上 电自检及捕获单元初始化步骤S2，循环往复运动。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护 范围。
Claims (9)
1.一种数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路，其特征在于：包括交流电源、主功率电路、控制电路、动力电池和总线通讯电路；所述的交流电源用来给主功率电路提供电源，所述的主功率电路用于将交流电源通过整流转化为直流电源，该转化后的直流电源对动力电池充电；所述直流电源的输出规格受控制电路控制；所述的控制电路用于对主功率电路进行控制；该控制电路通过总线通讯电路与外部控制单元进行通讯。
2.根据权利要求1所述数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路，其特征在于：所述的控制电路用于对主功率电路进行控制包括模拟量采样、驱动电路控制和温度检测控制。
3.根据权利要求1或2所述数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路，其特征在于：所述的主功率电路包括AC-DC变换器，该AC-DC变换器用于对主功率电路输入的交流电源转换为直流电源；滤波电路，该滤波电路用于将转换后的直流电源进行滤波；DC-DC直流转换电路，所述的DC-DC直流转换电路用于控制输出电路的电压电流，将所述的滤波电路滤波后输入至DC-DC直流转换电路的直流电源对动力电池充电。
4.根据权利要求1或2所述数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路，其特征在于：所述的控制电路包括采样及驱动电路，该采样及驱动电路用于对输出电路的电压电流采样及驱动，锁相电路，该锁相电路用于对输入电路的交流电压的频率及相位进行检测；交流侧单片机，该交流侧单片机用于将采样电路输入的模拟信号转化为数字信号；直流侧单片机，该直流单侧单片机用于将锁相电路输入的脉宽调制信号获得交流电源的相位和频率，进而得到输出直流电压上2倍工频纹波的频率和相位，所述的直流侧单片机将该脉宽调制信号与输出负载特性查表对应得到的系数相结合，得到对输出纹波抑制的补偿量；还包括另一个采样及驱动电路，该采样及驱动电路用于对输入的交流信号传输至直流侧单片机；所述的直流侧单片机通过总线通讯电路与外部控制器之间的通信传输。
5.根据权利要求4所述数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路，其特征在于：所述的锁相电路包括过零比较电路、捕获锁相电路和脉宽调制信号电路；所述的过零比较电路用于将模拟信号转化为数字信号；所述的捕获锁相电路用于过零比较电路直流信号捕获锁定，提高直流电源的稳定性；所述的过零比较电路用于将模拟信号转化为数字信号；所述的脉宽调制信号电路用于脉宽调制信号的周期及占空比做计时计算，得到数字信号；所述的输入至过零比较电路的直流信号通过脉宽调制信号捕获电路输入至直流侧单片机；所述的采样电路将输入的交流信号采样后通过交流侧单片机转化为直流信号，再经过滤波电路滤波后输入直流侧单片机；所述的直流单片机将输入的直流信号输入至驱动开关电路。
6.根据权利要求5所述数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路，其特征在于：所述的直流侧单片机包括纹波频率相位电路，用于计算输出纹波电流的频率及相位；补偿因数电路，用于查表得到补偿因数；纹波补偿量电路，用于得到纹波电流的补偿量；闭环控制电路用于得到闭环控制量；所述的过零比较电路将直流信号通过捕获锁相电路和脉宽调制信号电路输入至纹波频率相位电路，该纹波频率相位电路将获取的直流信号通过纹波补偿量电路和输出控制电路传输至输出开关驱动电路；所述的采样电路将输入的交流信号通过交流侧单片机转化为直流信号后通过滤波电路滤波，一路将直流信号通过补偿因数电路和纹波补偿量电路输入至输出控制电路；另一路将直流信号通过闭环控制电路输入至输出控制电路。
7.根据权利要求3所述数字充电机的直流输出低频纹波抑制电路，其特征在于：所述的滤波电路为直流母线电容，该直流母线电容用于电路能量的存储和电压信号的滤波。
8.一种数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1)开始；
步骤2)上电自检及捕获单元初始化；
步骤3)判断是否有脉宽调制信号捕获中断发生；如果脉宽调制信号捕获中断发生，则执行步骤4)；否则，直接进入采样输出电压及电流步骤；
步骤4)判断脉宽调制信号捕获是否正常；如果正常，则执行步骤5)；否则，直接进入采样输出电压及电流步骤；
步骤5)计算输出的交流电压频率及相位；
步骤6)采样输出电压电流做闭环控制；
步骤7)定时对输出电压电流做闭环控制；
步骤8)将补偿量叠加在实际输出控制量上；
步骤9)利用单片机内部集成脉宽调制信号电路产生驱动信号。
9.根据权利要求8所述数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路的控制方法，其特征在于：所述步骤9)之后进一步包括：返回执行步骤2)进入上电自检及捕获单元初始化步骤，循环往复运动。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108964429A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-07 | 杭州奥能电源设备有限公司 | 一种开关电源装置及其输出控制方法 |
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2541986Y (zh) * | 2002-04-03 | 2003-03-26 | 汕头高新区天健电子有限公司 | 智能高频开关直流电源装置 |
| US20140035530A1 (en) * | 2011-04-18 | 2014-02-06 | Zehua Shao | Electric automobile pwm rectification and converting voltage/current pulse charging system |
| CN203645381U (zh) * | 2013-12-13 | 2014-06-11 | 深圳市航盛电子股份有限公司 | 一种电动汽车车载充电机系统 |
| CN104883042A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-02 | 北京鼎汉技术股份有限公司 | 一种充电机输出电压纹波的处理方法及装置 |
| CN205666668U (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-26 | 武汉中楚珞珈科技有限公司 | 一种交错模式的模块化并联均流高效充电模块 |
| CN107689691A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-13 | 广州大学 | 一种磁共振式无线充电传感器网络节点设计方法 |
| CN207853746U (zh) * | 2018-02-28 | 2018-09-11 | 深圳市鼎硕同邦科技有限公司 | 数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2541986Y (zh) * | 2002-04-03 | 2003-03-26 | 汕头高新区天健电子有限公司 | 智能高频开关直流电源装置 |
| US20140035530A1 (en) * | 2011-04-18 | 2014-02-06 | Zehua Shao | Electric automobile pwm rectification and converting voltage/current pulse charging system |
| CN203645381U (zh) * | 2013-12-13 | 2014-06-11 | 深圳市航盛电子股份有限公司 | 一种电动汽车车载充电机系统 |
| CN104883042A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-02 | 北京鼎汉技术股份有限公司 | 一种充电机输出电压纹波的处理方法及装置 |
| CN205666668U (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-26 | 武汉中楚珞珈科技有限公司 | 一种交错模式的模块化并联均流高效充电模块 |
| CN107689691A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-13 | 广州大学 | 一种磁共振式无线充电传感器网络节点设计方法 |
| CN207853746U (zh) * | 2018-02-28 | 2018-09-11 | 深圳市鼎硕同邦科技有限公司 | 数字充电机的直流输出低频纹波补偿电路 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108964429A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-07 | 杭州奥能电源设备有限公司 | 一种开关电源装置及其输出控制方法 |
| CN109374961A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-22 | 西安科技大学 | 一种电流信号检测装置 |
| CN110661439A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-07 | 大连海伏科技有限公司 | 一种降低数字开关电源纹波的装置及方法 |
| CN110661439B (zh) * | 2019-10-28 | 2022-04-08 | 大连海伏科技有限公司 | 一种降低数字开关电源纹波的装置及方法 |
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