CN113839457A - 一种用于智能充电机的充电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电机技术领域,具体涉及一种用于智能充电机的充电电路,包括交流输入滤波整流电路、PFC功率电路、LLC半桥及输出整流滤波电路、控制器、LLC控制电路、LLC驱动电路、PFC控制电路、PFC驱动电路、PFC输出电压受控调节电路、系统辅助供电电路、电池正反接检测电路和电池充电开关电路,所述控制器用于根据检测到电池正反接检测电路的输出电压来控制PFC输出电压受控调节电路,以此来控制PFC功率的输出电压,使得所述第一变压器的输入电压和输出电压的比例与所述第一变压器的谐振点相同。本发明通过硬件电路来达到LLC谐振电路的输入电压和输出电压的比例在谐振点上,提高充电机的输入、输出电压的范围。

Description

一种用于智能充电机的充电电路
技术领域
本发明涉及充电机技术领域,特别是涉及一种用于智能充电机的充电电路。
背景技术
随着时代的发展,新能源汽车逐渐代替传统汽车,目前的新能源汽车为电动车,目前传统的给电动车的电池充电的充电器,设有PFC、LLC电路,来减小充电器的体积,但是现在的这种充电电路,通常都会存在输入电压范围或者输出电压范围小,这是由于在给电池充电的过程中,电池的电压会发生变化,传统的充电器的LLC电路的输出电压和频率会跟着变化,而由于LLC谐振电路的谐振点只有一个,若LLC谐振电路的输入电压和输出电压的比例不在谐振点上,就会造成电压损失,导致LLC谐振电路的输出电压变小。虽然可以通过编程来达到LLC谐振电路的输入电压和输出电压的比例在谐振点上,但是目前还没有一款通过硬件实现该功能的电路。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明提供一种用于智能充电机的充电电路,采用硬件电路来解决上述问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种用于智能充电机的充电电路,包括交流输入滤波整流电路、PFC功率电路、LLC半桥及输出整流滤波电路、控制器、LLC控制电路、LLC驱动电路、PFC控制电路、PFC驱动电路、PFC输出电压受控调节电路、系统辅助供电电路、电池正反接检测电路和电池充电开关电路,所述交流输入滤波整流电路的输出端与电源连接,所述电池正反接检测电路的输出端与电池连接,所述系统辅助供电电路依次通过PFC控制电路、PFC驱动电路与所述PFC功率电路连接,所述系统辅助供电电路还依次通过LLC控制电路、LLC驱动电路与所述LLC半桥及输出整流滤波电路连接,所述交流输入滤波整流电路依次通过所述PFC功率电路、LLC半桥及输出整流滤波电路、电池充电开关电路和电池正反接检测电路连接,所述LLC半桥及输出整流滤波电路内包括用于降压的第一变压器,所述PFC输出电压受控调节电路与PFC控制电路和控制器连接,所述控制器还分别与所述电池充电开关电路、PFC控制电路、LLC控制电路、电池正反接检测电路连接,所述控制器用于根据检测到电池正反接检测电路的输出电压来控制PFC输出电压受控调节电路,以此来控制PFC功率的输出电压,使得所述第一变压器的输入电压和输出电压的比例与所述第一变压器的谐振点相同。
作为优化,还包括输出电压电流反馈电路、输出电流检测放大电路和LLC电流采样电路,所述输出电压电流反馈电路分别与所述控制器、LLC控制电路、LLC半桥及输出整流滤波电路和输出电流检测放大电路连接,所述输出电流检测放大电路还与所述电池正反接检测电路、LLC半桥及输出整流滤波电路3以及控制器连接,所述LLC电流采样电路分别与所述LLC控制电路和LLC半桥及输出整流滤波电路连接。
作为优化,还包括PFC及LLC控制IC供电开关电路,所述PFC及LLC控制IC供电开关电路分别与控制器、PFC控制电路、PFC驱动电路、LLC控制电路、LLC驱动电路连接。
作为优化,还包括CAN通讯电路、485通讯电路、风机控制电路和温度检测电路,所述CAN通讯电路、485通讯电路、风机控制电路和温度检测电路分别与所述控制器连接。
作为优化,所述PFC输出电压受控调节电路包括两路PFC电压调节电路,两路所述PFC电压调节电路分别与控制器的DO-390V引脚和DO-420V引脚连接;其中,所述PFC电压调节电路包括第一光耦传感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管和第一电容,所述第一光耦传感器的输入端分别连接第一电阻的一端、第一三极管的集电极,所述第一电阻的另一端与控制器连接,所述第一三极管的发射极、第三电阻的一端接地,所述第三电阻的另一端和第二电阻的一端与第一三极管的基极连接,所述第二电阻的另一端与控制器连接;所述第一电容的两端并联在所述第一光耦传感器的输出端,且所述第一电容的一端接地,所述第一电容的另一端通过所述第四电阻与VSENSE节点连接;
所述PFC控制电路包括第一控制芯片,所述第一控制芯片分别连接有PFC-CS节点、PFC-GD节点、VSENSE节点和VBUS节点;且第一控制芯片的VCC引脚与所述系统辅助供电电路的输出端连接;
所述PFC驱动电路包括第二控制芯片,所述第二控制芯片分别连接有PFC-GD节点、GD节点,且第二控制芯片的VCC引脚与系统辅助供电电路的输出端连接;
所述PFC功率电路包括第一二极管、第二四二极管、第一电感、第三mos管、第九有源电容、第十有源电容、第二电容、第五电阻和第六电阻,所述GD节点与所述第三mos管的栅极连接,所述第二电容和第六电阻串联设置,且所述第二电容和第六电阻的串联链路与所述第五电阻并联,所述第五电阻的一端连接在第三mos管的栅极,所述第五电阻的另一端与第三mos管的源极连接,所述第九有源电容和第十有源电容并联设置,所述第二四二极管和第一电感串联设置,且所述第二四二极管和第一电感的串联链路与所述第一二极管并联设置,所述第三mos管的漏极设置在所述第二四二极管和第一电感之间,且所述第九有源电容和第十有源电容的并联链路的一端、第一二极管的负极、第四二极管的负极均与VBUS节点连接,所述第一电感的输入端与所述交流输入滤波整流电路的输出端连接。
作为优化,所述LLC驱动电路包括第三控制芯片、第四控制芯片、第二变压器,所述第三控制芯片连接有HO-GD节点,所述第四控制芯片连接有LO-GD节点,并且所述第三控制芯片和所述第四控制芯片分别与第二变压器的输入端连接,所述第二变压器的第一输出端连接有HS节点以及HO节点,所述第二变压器的第二输出端连接有LO节点;
所述LLC控制电路包括第五控制芯片,所述第五控制芯片分别连接有LLC-I节点、FB节点、HO-GD节点、LO-GD节点以及VBUS节点;
所述LLC半桥及输出整流滤波电路包括第一mos管、第二mos管、第二二极管、第三电容、第四电容,所述第一mos管的漏极、第三电容的一端、第二二极管的负极均与所述VBUS节点连接,所述第一mos管的栅极与所述HO节点连接;所述第一mos管的源极、第一变压器的第一输入端、第三电容的另一端、第二mos管的漏极、第四电容的一端均与HS节点连接,所述第二mos管的栅极与所述LO节点连接,所述第二mos管的源极接地,所述第二二极管的正极、第一变压器的第二输入端与LLC-ISENSE节点连接,所述第一变压器的第一输出端通过外围电路与VOUT节点连接;所述第一变压器的第二输出端通过外围电路与I-SENSE节点连接。
作为优化,所述输出电压电流反馈电路包括第二光耦传感器、第一比较器和第二比较器,所述第一比较器的负极输入端通过外围电路连接有VOUT节点以及控制器,所述第一比较器的正极输入端通过外围电路与控制器连接,所述第二比较器的负极输入端通过外围电路与I-SENSE节点以及控制器连接,所述第二比较器的正极输入端通过外围电路与控制器连接,所述第一比较器和第二比较器的输出端通过外围电路与第二光耦传感器的输入端连接,同时,所述第二光耦传感器的输入端与控制器连接,所述第二光耦传感器的输出端与FB节点连接;
所述输出电流检测放大电路包括第六控制芯片,所述第六控制芯片通过外围电路与电池的负极、I-SENSE节点以及控制器连接。
作为优化,所述PFC及LLC控制IC供电开关电路包括第三光耦传感器,所述第三光耦传感器的输入端通过外围电路与控制器连接,所述第三光耦传感器的输出端通过外围电路与第一控制芯片、第五控制芯片、第二控制芯片、第三控制芯片、第四控制芯片连接。
作为优化,所述电池充电开关电路包括第二继电器和第二三极管,所述第二继电器的动触点与VOUT节点连接,所述第二继电器的线圈串联在第二三极管的集电极,所述第二三极管的发射极接地,所述第二三极管的基极与控制器连接。
作为优化,所述电池正反接检测电路包括第四光耦传感器,所述第四光耦传感器的输入端通过外围电路与I-SENSE节点连接,所述第四光耦传感器的输出端与电池连接,且所述控制器与电池的正极和负极连接,用以检测电池的电压。
本发明的有益效果是:
1.本发明通过硬件电路来达到LLC谐振电路的输入电压和输出电压的比例在谐振点上,提高充电机的输入、输出电压的范围;
2.本发明可以提高电源的输入电压的范围以及充电机的输出电压的范围,适用范围更广。
附图说明
图1为本发明所述的一种用于智能充电机的充电电路的结构示意图;
图2交流输入滤波整流电路、PFC功率电路、PFC驱动电路、LLC驱动电路、LLC半桥及输出整流滤波电路、电池充电开关电路、电池正反接检测电路、LLC电流采样电路的电路连接图;
图3为系统辅助供电电路的电路连接图;
图4为PFC控制电路、PFC及LLC控制IC供电开关电路、PFC输出电压受控调节电路、LLC控制电路、输出电压电流反馈电路的电路连接图;
图5为控制器、风机控制电路、温度检测电路、输出电流检测放大电路、485通讯电路、CAN通讯电路的电路连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“上、下、前、后、左、右”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。本实施例中的固定连接可以理解为通过焊接固定,也可以通过螺栓或者螺钉进行固定。
实施例一:
如图1-5所示,一种用于智能充电机的充电电路,包括交流输入滤波整流电路1、PFC功率电路2、LLC半桥及输出整流滤波电路3、控制器(U1)4、LLC控制电路5、LLC驱动电路6、PFC控制电路7、PFC驱动电路8、PFC输出电压受控调节电路9、系统辅助供电电路10、电池正反接检测电路11和电池充电开关电路12,所述交流输入滤波整流电路1的输出端与电源连接,所述电池正反接检测电路11的输出端与电池连接,所述系统辅助供电电路10依次通过PFC控制电路7、PFC驱动电路8与所述PFC功率电路2连接,所述系统辅助供电电路10还依次通过LLC控制电路5、LLC驱动电路6与所述LLC半桥及输出整流滤波电路3连接,所述交流输入滤波整流电路1依次通过所述PFC功率电路2、LLC半桥及输出整流滤波电路3、电池充电开关电路12和电池正反接检测电路11连接,所述LLC半桥及输出整流滤波电路3内包括用于降压的第一变压器T1,所述PFC输出电压受控调节电路9与PFC控制电路7和控制器4连接,所述控制器4还分别与所述电池充电开关电路12、PFC控制电路7、LLC控制电路6、电池正反接检测电路11连接,所述控制器用于根据检测到电池正反接检测电路的输出电压来控制PFC输出电压受控调节电路,以此来控制PFC功率的输出电压,使得所述第一变压器的输入电压和输出电压的比例与所述第一变压器的谐振点相同。电源可以为市电或者其他可以输出电流的装置。
本技术方案中,PFC是脉宽控制,LLC是调频控制,通过交流输入滤波整流电路对输入进来的交流电进行整流滤波升压,减少杂波对电网的影响,如图1所示,通过设置放电电容CX3、放电电阻R37-39、共模电感LF2可以将电路中的杂波进行过滤,通过Y电容CY4、CY5、CX6、CX7可以将共模电压、电流引入大地,避免在电网里形成干扰,通过压敏MOV1可以防止电路中的元器件被雷击,然后在通过电容CX2可以滤差模,继电器K8可以防止浪涌,因为在开机瞬间,通过电阻R8限流,保护电网中的储能电阻、电容,避免电压应力、电流应力过大而导致其损坏。通过流输入滤波整流电路过滤升压后的电压经过PFC功率电路再次升压。然后经LLC半桥及输出整流滤波电路隔离降压,通过第一变压器耦合,传递能量,同时能够减小硬开关的电压、电流应力,避免造成谐波干扰,十分安全。控制器检测到电池两端的电压值,并根据检测到的电压值发出相应的输出信号给PFC输出电压受控调节电路,PFC输出电压受控调节电路控制PFC控制电路做出相应的变化,以此来控制PFC功率电路的电压输出值,使得PFC功率电路的输出电压始终与LLC半桥及输出整流滤波电路的输出电压对应,LLC半桥及输出整流滤波电路的输出电压和电池两端的输出电压对应,即LLC半桥及输出整流滤波电路的输出电压可以看做是第一变压器的输出电压,也就是说,第一变压器的输出电压对应着电池两端的输出电压。
同时,本技术方案可以根据输出电压来提高电源的输入范围,由于本申请中的PFC功率电路的输出电压跟随着通过LLC半桥及输出整流滤波电路的输出电压变化而变化,因此,即使电源的输入电压小,通过输出电压电流反馈电路采样LLC半桥及输出整流滤波电路的输出电压,控制器可以控制PFC输出电压受控调节电路去对PFC控制电路做出相应的变化,以此来控制PFC功率电路的电压输出值,LLC半桥及输出整流滤波电路的输出电压越高,PFC控制电路的输出电压越高,使得第一变压器的输入电压和输出电压始终在谐振点上,保证整个充电电路的输出电压正常。
当控制器检测到电池正反接检测电路的输出端有电池电压时,电池充电开关电路闭合。
本实施例中,还包括输出电压电流反馈电路13、输出电流检测放大电路14和LLC电流采样电路15,所述输出电压电流反馈电路13分别与所述控制器4、LLC控制电路5、LLC半桥及输出整流滤波电路3和输出电流检测放大电路14连接,所述输出电流检测放大电路14还与所述电池正反接检测电路11、LLC半桥及输出整流滤波电路3以及控制器4连接,所述LLC电流采样电路15分别与所述LLC控制电路5和LLC半桥及输出整流滤波电路3连接。
本技术方案中,通过LLC电流采样电路可以对LLC半桥及输出整流滤波电路的电流进行采样,然后通过输出电流检测放大电路放大,并传输给控制器,控制器,控制器根据得到的输出电流发出相应的信号给LLC控制电路,形成一个电流反馈环。输出电压电流反馈电路用于采集LLC半桥及输出整流滤波电路的输出电压,当LLC半桥及输出整流滤波电路的输出电压发生改变后,输出电压电流反馈电路将信号传递给控制器,使得控制器做出相应的反应,增大PFC的输入电压。
系统辅助供电电路如3所示,为PFC控制电路、PFC功率电路、PFC驱动电路、LLC控制电路、LLC驱动电路、LLC半桥及输出整流滤波电路等需要供电的电路供电。
本实施例中,还包括PFC及LLC控制IC供电开关电路16,所述PFC及LLC控制IC供电开关电路16分别与控制器4、PFC控制电路7、PFC驱动电路8、LLC控制电路5、LLC驱动电路6连接。
本实施例中,还包括CAN通讯电路17、485通讯电路18、风机控制电路19和温度检测电路20,所述CAN通讯电路17、485通讯电路18、风机控制电路19和温度检测电路20分别与所述控制器连接。
CAN通讯电路17、485通讯电路18用于为整个充电机提供通讯功能,温度检测电路可以检测充电机的温度,避免充电机内部的温度过高导致故障,风机控制电路控制充电机内部的风扇开/关,当温度检测电路检测到充电机内部的温度过高,控制器发出信号给风机控制电路来开启风扇,当温度降下来,控制器发出型号给风机控制电路来关闭风扇。
本实施例中,所述PFC输出电压受控调节电路9包括两路PFC电压调节电路,两路所述PFC电压调节电路分别与控制器的DO-390V引脚和DO-420V引脚连接;其中,所述PFC电压调节电路包括第一光耦传感器U17、U18、第一电阻R67、R77、第二电阻R69、R78、第三电阻R70、R79、第四电阻R66、R76、第一三极管Q4、Q5和第一电容C34、C38,所述第一光耦传感器U17、U18的输入端分别连接第一电阻R67、R77的一端、第一三极管Q4、Q5的集电极,所述第一电阻的另一端与控制器连接,所述第一三极管Q4、Q5的发射极、第三电阻R70、R79的一端接地,所述第三电阻R70、R79的另一端和第二电阻R69、R78的一端与第一三极管Q4、Q5的基极连接,所述第二电阻R69、R78的另一端与控制器连接;所述第一电容C34、C38的两端并联在所述第一光耦传感器U17、U18的输出端,且所述第一电容C34、C38的一端接地,所述第一电容C34、C38的另一端通过所述第四电阻R66、R76与VSENSE节点连接;
所述PFC控制电路7包括第一控制芯片U13,所述第一控制芯片U13分别连接有PFC-CS节点、PFC-GD节点、VSENSE节点和VBUS节点;且第一控制芯片U13的VCC引脚与所述系统辅助供电电路的输出端连接;
所述PFC驱动电路8包括第二控制芯片U5,所述第二控制芯片U5分别连接有PFC-GD节点、GD节点,且第二控制芯片U5的VCC引脚与系统辅助供电电路的输出端连接;
所述PFC功率电路2包括第一二极管D1、第二四二极管D4、第一电感L1、第三mos管Q3、第九有源电容C9、第十有源电容C10、第二电容C8、第五电阻R17和第六电阻R20,所述GD节点与所述第三mos管Q3的栅极连接,所述第二电容C8和第六电阻R20串联设置,且所述第二电容C8和第六电阻R20的串联链路与所述第五电阻R17并联,所述第五电阻R17的一端连接在第三mos管Q3的栅极,所述第五电阻R17的另一端与第三mos管Q3的源极连接,所述第九有源电容C9和第十有源电容C10并联设置,所述第二四二极管D4和第一电感L1串联设置,且所述第二四二极管D4和第一电感L1的串联链路与所述第一二极管D1并联设置,所述第三mos管的漏极设置在所述第二四二极管D4和第一电感L1之间,且所述第九有源电容C9和第十有源电容C10的并联链路的一端、第一二极管D1的负极、第四二极管D4的负极均与VBUS节点连接,所述第一电感L1的输入端与所述交流输入滤波整流电路的输出端连接。
本实施例中,所述LLC驱动电路6包括第三控制芯片U6、第四控制芯片U7、第二变压器,所述第三控制芯片连接有HO-GD节点,所述第四控制芯片连接有LO-GD节点,并且所述第三控制芯片和所述第四控制芯片分别与第二变压器的输入端连接,所述第二变压器的第一输出端连接有HS节点以及HO节点,所述第二变压器的第二输出端连接有LO节点;
所述LLC控制电路5包括第五控制芯片U12,所述第五控制芯片U12分别连接有LLC-I节点、FB节点、HO-GD节点、LO-GD节点以及VBUS节点;
所述LLC半桥及输出整流滤波电路3包括第一mos管Q1、第二mos管Q2、第二二极管D2、第三电容C1、第四电容C19,所述第一mos管Q1的漏极、第三电容C1的一端、第二二极管D2的负极均与所述VBUS节点连接,所述第一mos管Q1的栅极与所述HO节点连接;所述第一mos管Q1的源极、第一变压器T1的第一输入端、第三电容C1的另一端、第二mos管Q2的漏极、第四电容C19的一端均与HS节点连接,所述第二mos管Q2的栅极与所述LO节点连接,所述第二mos管Q2的源极接地,所述第二二极管D2的正极、第一变压器T1的第二输入端与LLC-ISENSE节点连接,所述第一变压器T1的第一输出端通过外围电路与VOUT节点连接;所述第一变压器T1的第二输出端通过外围电路与I-SENSE节点连接。
本实施例中,所述输出电压电流反馈电路13包括第二光耦传感器U16、第一比较器U15A和第二比较器U15B,所述第一比较器U15A的负极输入端通过外围电路连接有VOUT节点以及控制器,所述第一比较器U15A的正极输入端通过外围电路与控制器连接,所述第二比较器U15B的负极输入端通过外围电路与I-SENSE节点以及控制器连接,所述第二比较器U15B的正极输入端通过外围电路与控制器连接,所述第一比较器U15A和第二比较器U15B的输出端通过外围电路与第二光耦传感器U16的输入端连接,同时,所述第二光耦传感器U16的输入端与控制器连接,所述第二光耦传感器U16的输出端与FB节点连接;
所述输出电流检测放大电路14包括第六控制芯片U10,所述第六控制芯片U10通过外围电路与电池的负极、I-SENSE节点以及控制器连接。
本实施例中,所述PFC及LLC控制IC供电开关电路16包括第三光耦传感器U14,所述第三光耦传感器U14的输入端通过外围电路与控制器连接,所述第三光耦传感器U14的输出端通过外围电路与第一控制芯片U13、第五控制芯片U12、第二控制芯片U5、第三控制芯片U6、第四控制芯片U7连接。
本实施例中,所述电池充电开关电路12包括第二继电器K2和第二三极管Q6,所述第二继电器的动触点与VOUT节点连接,所述第二继电器K2的线圈串联在第二三极管Q6的集电极,所述第二三极管Q6的发射极接地,所述第二三极管Q6的基极与控制器连接。
本实施例中,所述电池正反接检测电路11包括第四光耦传感器U13,所述第四光耦传感器U13的输入端通过外围电路与I-SENSE节点连接,所述第四光耦传感器U13的输出端与电池连接,且所述控制器与电池的正极和负极连接,用以检测电池的电压。
上述电路中,不同的电路通过相同的节点进行连接。
最后应说明的是:本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等统计数的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,包括交流输入滤波整流电路(1)、PFC功率电路(2)、LLC半桥及输出整流滤波电路(3)、控制器(4)、LLC控制电路(5)、LLC驱动电路(6)、PFC控制电路(7)、PFC驱动电路(8)、PFC输出电压受控调节电路(9)、系统辅助供电电路(10)、电池正反接检测电路(11)和电池充电开关电路(12),所述交流输入滤波整流电路(1)的输出端与电源连接,所述电池正反接检测电路(11)的输出端与电池连接,所述系统辅助供电电路(10)依次通过PFC控制电路(7)、PFC驱动电路(8)与所述PFC功率电路(2)连接,所述系统辅助供电电路(10)还依次通过LLC控制电路(5)、LLC驱动电路(6)与所述LLC半桥及输出整流滤波电路(3)连接,所述交流输入滤波整流电路(1)依次通过所述PFC功率电路(2)、LLC半桥及输出整流滤波电路(3)、电池充电开关电路(12)和电池正反接检测电路(11)连接,所述LLC半桥及输出整流滤波电路(3)内包括用于降压的第一变压器(T1),所述PFC输出电压受控调节电路(9)与PFC控制电路(7)和控制器(4)连接,所述控制器(4)还分别与所述电池充电开关电路(12)、PFC控制电路(7)、LLC控制电路(6)、电池正反接检测电路(11)连接,所述控制器用于根据检测到电池正反接检测电路的输出电压来控制PFC输出电压受控调节电路,以此来控制PFC功率的输出电压,使得所述第一变压器的输入电压和输出电压的比例与所述第一变压器的谐振点相同。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,还包括输出电压电流反馈电路(13)、输出电流检测放大电路(14)和LLC电流采样电路(15),所述输出电压电流反馈电路(13)分别与所述控制器(4)、LLC控制电路(5)、LLC半桥及输出整流滤波电路(3)和输出电流检测放大电路(14)连接,所述输出电流检测放大电路(14)还与所述电池正反接检测电路(11)、LLC半桥及输出整流滤波电路(3)以及控制器(4)连接,所述LLC电流采样电路(15)分别与所述LLC控制电路(5)和LLC半桥及输出整流滤波电路(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,还包括PFC及LLC控制IC供电开关电路(16),所述PFC及LLC控制IC供电开关电路(16)分别与控制器(4)、PFC控制电路(7)、PFC驱动电路(8)、LLC控制电路(5)、LLC驱动电路(6)连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,还包括CAN通讯电路(17)、485通讯电路(18)、风机控制电路(19)和温度检测电路(20),所述CAN通讯电路(17)、485通讯电路(18)、风机控制电路(19)和温度检测电路(20)分别与所述控制器连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,所述PFC输出电压受控调节电路(9)包括两路PFC电压调节电路,两路所述PFC电压调节电路分别与控制器的DO-390V引脚和DO-420V引脚连接;其中,所述PFC电压调节电路包括第一光耦传感器(U17、U18)、第一电阻(R67、R77)、第二电阻(R69、R78)、第三电阻(R70、R79)、第四电阻(R66、R76)、第一三极管(Q4、Q5)和第一电容(C34、C38),所述第一光耦传感器(U17、U18)的输入端分别连接第一电阻(R67、R77)的一端、第一三极管(Q4、Q5)的集电极,所述第一电阻的另一端与控制器连接,所述第一三极管(Q4、Q5)的发射极、第三电阻(R70、R79)的一端接地,所述第三电阻(R70、R79)的另一端和第二电阻(R69、R78)的一端与第一三极管(Q4、Q5)的基极连接,所述第二电阻(R69、R78)的另一端与控制器连接;所述第一电容(C34、C38)的两端并联在所述第一光耦传感器(U17、U18)的输出端,且所述第一电容(C34、C38)的一端接地,所述第一电容(C34、C38)的另一端通过所述第四电阻(R66、R76)与VSENSE节点连接;
所述PFC控制电路(7)包括第一控制芯片(U13),所述第一控制芯片(U13)分别连接有PFC-CS节点、PFC-GD节点、VSENSE节点和VBUS节点;且第一控制芯片(U13)的VCC引脚与所述系统辅助供电电路的输出端连接;
所述PFC驱动电路(8)包括第二控制芯片(U5),所述第二控制芯片(U5)分别连接有PFC-GD节点、GD节点,且第二控制芯片(U5)的VCC引脚与系统辅助供电电路的输出端连接;
所述PFC功率电路(2)包括第一二极管(D1)、第二四二极管(D4)、第一电感(L1)、第三mos管(Q3)、第九有源电容(C9)、第十有源电容(C10)、第二电容(C8)、第五电阻(R17)和第六电阻(R20),所述GD节点与所述第三mos管(Q3)的栅极连接,所述第二电容(C8)和第六电阻(R20)串联设置,且所述第二电容(C8)和第六电阻(R20)的串联链路与所述第五电阻(R17)并联,所述第五电阻(R17)的一端连接在第三mos管(Q3)的栅极,所述第五电阻(R17)的另一端与第三mos管(Q3)的源极连接,所述第九有源电容(C9)和第十有源电容(C10)并联设置,所述第二四二极管(D4)和第一电感(L1)串联设置,且所述第二四二极管(D4)和第一电感(L1)的串联链路与所述第一二极管(D1)并联设置,所述第三mos管的漏极设置在所述第二四二极管(D4)和第一电感(L1)之间,且所述第九有源电容(C9)和第十有源电容(C10)的并联链路的一端、第一二极管(D1)的负极、第四二极管(D4)的负极均与VBUS节点连接,所述第一电感(L1)的输入端与所述交流输入滤波整流电路的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,所述LLC驱动电路(6)包括第三控制芯片(U6)、第四控制芯片(U7)、第二变压器,所述第三控制芯片连接有HO-GD节点,所述第四控制芯片连接有LO-GD节点,并且所述第三控制芯片和所述第四控制芯片分别与第二变压器的输入端连接,所述第二变压器的第一输出端连接有HS节点以及HO节点,所述第二变压器的第二输出端连接有LO节点;
所述LLC控制电路(5)包括第五控制芯片(U12),所述第五控制芯片(U12)分别连接有LLC-I节点、FB节点、HO-GD节点、LO-GD节点以及VBUS节点;
所述LLC半桥及输出整流滤波电路(3)包括第一mos管(Q1)、第二mos管(Q2)、第二二极管(D2)、第三电容(C1)、第四电容(C19),所述第一mos管(Q1)的漏极、第三电容(C1)的一端、第二二极管(D2)的负极均与所述VBUS节点连接,所述第一mos管(Q1)的栅极与所述HO节点连接;所述第一mos管(Q1)的源极、第一变压器(T1)的第一输入端、第三电容(C1)的另一端、第二mos管(Q2)的漏极、第四电容(C19)的一端均与HS节点连接,所述第二mos管(Q2)的栅极与所述LO节点连接,所述第二mos管(Q2)的源极接地,所述第二二极管(D2)的正极、第一变压器(T1)的第二输入端与LLC-ISENSE节点连接,所述第一变压器(T1)的第一输出端通过外围电路与VOUT节点连接;所述第一变压器(T1)的第二输出端通过外围电路与I-SENSE节点连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,所述输出电压电流反馈电路(13)包括第二光耦传感器(U16)、第一比较器(U15A)和第二比较器(U15B),所述第一比较器(U15A)的负极输入端通过外围电路连接有VOUT节点以及控制器,所述第一比较器(U15A)的正极输入端通过外围电路与控制器连接,所述第二比较器(U15B)的负极输入端通过外围电路与I-SENSE节点以及控制器连接,所述第二比较器(U15B)的正极输入端通过外围电路与控制器连接,所述第一比较器(U15A)和第二比较器(U15B)的输出端通过外围电路与第二光耦传感器(U16)的输入端连接,同时,所述第二光耦传感器(U16)的输入端与控制器连接,所述第二光耦传感器(U16)的输出端与FB节点连接;
所述输出电流检测放大电路(14)包括第六控制芯片(U10),所述第六控制芯片(U10)通过外围电路与电池的负极、I-SENSE节点以及控制器连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,所述PFC及LLC控制IC供电开关电路(16)包括第三光耦传感器(U14),所述第三光耦传感器(U14)的输入端通过外围电路与控制器连接,所述第三光耦传感器(U14)的输出端通过外围电路与第一控制芯片(U13)、第五控制芯片(U12)、第二控制芯片(U5)、第三控制芯片(U6)、第四控制芯片(U7)连接。
9.根据权利要求8所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,所述电池充电开关电路(12)包括第二继电器(K2)和第二三极管(Q6),所述第二继电器的动触点与VOUT节点连接,所述第二继电器(K2)的线圈串联在第二三极管(Q6)的集电极,所述第二三极管(Q6)的发射极接地,所述第二三极管(Q6)的基极与控制器连接。
10.根据权利要求9所述的一种用于智能充电机的充电电路,其特征在于,所述电池正反接检测电路(11)包括第四光耦传感器(U13),所述第四光耦传感器(U13)的输入端通过外围电路与I-SENSE节点连接,所述第四光耦传感器(U13)的输出端与电池连接,且所述控制器与电池的正极和负极连接,用以检测电池的电压。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116260228A (zh) * 2023-05-16 2023-06-13 深圳市高斯宝电气技术有限公司 一种用于数字电源的电池在位检测电路及其充电控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201774308U (zh) * 2010-08-20 2011-03-23 华南农业大学 一种无线传感器网络的太阳能供电系统装置
WO2018126557A1 (zh) * 2017-01-04 2018-07-12 广东百事泰电子商务股份有限公司 基于pfc与llc谐振的智能半桥正弦波电压转换电路
CN207705877U (zh) * 2018-01-25 2018-08-07 辽宁工业大学 一种高效率电动汽车车载充电机
CN207867381U (zh) * 2017-12-28 2018-09-14 重庆先锋渝州电器有限公司 一种12极半波电压调节和半波整流稳压输出电路
CN109962519A (zh) * 2019-04-10 2019-07-02 华盛新能源科技(深圳)有限公司 一种便携式充电机的直流充电系统
CN216086230U (zh) * 2021-10-26 2022-03-18 重庆先锋渝州电器有限公司 一种用于智能充电机的充电电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201774308U (zh) * 2010-08-20 2011-03-23 华南农业大学 一种无线传感器网络的太阳能供电系统装置
WO2018126557A1 (zh) * 2017-01-04 2018-07-12 广东百事泰电子商务股份有限公司 基于pfc与llc谐振的智能半桥正弦波电压转换电路
CN207867381U (zh) * 2017-12-28 2018-09-14 重庆先锋渝州电器有限公司 一种12极半波电压调节和半波整流稳压输出电路
CN207705877U (zh) * 2018-01-25 2018-08-07 辽宁工业大学 一种高效率电动汽车车载充电机
CN109962519A (zh) * 2019-04-10 2019-07-02 华盛新能源科技(深圳)有限公司 一种便携式充电机的直流充电系统
CN216086230U (zh) * 2021-10-26 2022-03-18 重庆先锋渝州电器有限公司 一种用于智能充电机的充电电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
袁义生;姬鹏远;曹晖;毛凯翔;: "一种高效率软开关充电机的研究", 电力机车与城轨车辆, no. 06, 20 November 2017 (2017-11-20) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116260228A (zh) * 2023-05-16 2023-06-13 深圳市高斯宝电气技术有限公司 一种用于数字电源的电池在位检测电路及其充电控制方法
CN116260228B (zh) * 2023-05-16 2023-10-27 深圳市高斯宝电气技术有限公司 一种用于数字电源的电池在位检测电路及其充电控制方法

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