CN205792190U - 用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，包括若干路独立的脉冲信号产生电路，每路脉冲信号产生电路输出的脉冲信号分别传送至相应的光电耦合电路进行去噪，去噪后的脉冲信号分别传送至半桥驱动芯片，经半桥驱动芯片放大处理后生成驱动功率转换器的驱动信号；所述功率转换器驱动电路还包括电流检测电路，所述电流检测电路用于检测功率转换器输出的电流信号，将检测到的电流信号传送至微控制器中；检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，微控制器发出预警信号。本实用新型能够提高充电桩驱动能力，减小充电桩体积，同时提高系统运行的安全可靠性和电磁兼容性。
Description
技术领域
本实用新型属于电动汽车领域，具体涉及一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路。
背景技术
为了减少温室气体排放和对石油进口的依赖，大力推动清洁能源发展，国家电网公司统筹充换电设施建设和互联互通，在全国累计建成智能变电站2300座、充换电站1537座和充电桩2.96万个。
目前主要有六脉整流、十二脉整流、PWM、LLC等充电机，其中，PWM整流充电机，常采用三相VSR拓扑结构，即三相半桥结构。如何实现电动汽车快速有效地充换电，提高充电桩驱动能力，减小充电桩体积，同时保证大功率充电的安全可靠性，成为推动电动汽车产业发展，亟待解决的关键技术。此外，国内电磁环境日趋恶劣，充电桩的电磁兼容问题也日益凸显。总体上，国内外研究处于起步和探索阶段，亟待在充电桩驱动电路方面进行研究。
实用新型内容
为了解决现有技术的缺点，本实用新型提供一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，该驱动电路能够提高充电桩驱动能力，减小充电桩体积，同时提高系统运行的安全可靠性和电磁兼容性。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，包括若干路独立的脉冲信号产生电路，每路脉冲信号产生电路输出的脉冲信号分别传送至相应的光电耦合电路进行去噪，去噪后的脉冲信号分别传送至半桥驱动芯片，经半桥驱动芯片放大处理后生成驱动功率转换器的驱动信号；
所述功率转换器驱动电路还包括电流检测电路，所述电流检测电路用于检测功率转换器输出的电流信号，将检测到的电流信号传送至微控制器中；检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，微控制器发出预警信号。
所述电流检测电路为电流互感器。
所述微控制器与预警灯相连，微控制器发出的预警信号传送至预警灯。
所述微控制器还与显示器相连，用于显示电流检测电路检测到的电流信号。
所述微控制器还与扬声器相连，检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，微控制器控制扬声器报警。
所述光电耦合电路由光电耦合器构成。
所述预警灯为发光二极管。
本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型的用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，电路结构简单可靠，具有抗电磁干扰能力，该驱动电路能够提高充电桩驱动能力，减小充电桩体积，同时提高系统运行的安全可靠性和电磁兼容性；
(2)本实用新型能够提供若干路独立的驱动信号，具有结构简单，可靠性高，抗干扰能力强，开关损耗小特点；而且本实用新型在一个控制核心中可以加入多个控制对象进行独立驱动，控制性能不受到影响，各控制对象间不会产生干扰，避免了多对象实时控制中繁琐的时序设计问题，一定程度上提高系统的集成度和抗干扰能力；
(3)本实用新型的功率转换器驱动电路还包括电流检测电路，通过电流检测电路检测功率转换器输出的电流信号是否超过微控制器内预设的安全电流信号阈值，进行预警，来达到保护功率转换器正常工作。
附图说明
图1是本实用新型的用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路整体结构示意图；
图2是本实用新型的用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路的具体实施例电路图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：
如图1所示，本实用新型的用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，包括若干路独立的脉冲信号产生电路，每路脉冲信号产生电路输出的脉冲信号分别传送至相应的光电耦合电路进行去噪，去噪后的脉冲信号分别传送至半桥驱动芯片，经半桥驱动芯片放大处理后生成驱动功率转换器的驱动信号；
功率转换器驱动电路还包括电流检测电路，所述电流检测电路用于检测功率转换器输出的电流信号，将检测到的电流信号传送至微控制器中；检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，微控制器发出预警信号。
进一步地，电流检测电路为电流互感器。电流互感器进行检测功率转换器输出的电流信号，并将检测到的电流信号传送至微控制器中。
其中，微控制器可采用51系列单片机或是ARM单片机。
进一步地，微控制器与预警灯相连，微控制器发出的预警信号传送至预警灯。
其中，预警灯为发光二极管。当电流检测电路检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，发光二极管在微控制器的控制作用下发光。
进一步地，微控制器还与显示器相连，用于显示电流检测电路检测到的电流信号。
进一步地，微控制器还与扬声器相连，检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，微控制器控制扬声器报警。
进一步地，光电耦合电路由光电耦合器构成。
其中，脉冲信号产生电路可选择DSP控制器构成，DSP控制器用于产生驱动信号和设定死区时间，由于该电路结构形式为现有电路结构，此处将不再累述。
如图2所示，以产生两路驱动信号为例：
光电耦合器的型号采用6N137的高速光耦，半桥驱动芯片的型号采用MAX15012A：
高速光耦6N137内部结构原理：信号从脚2、3输入，经片内电流电压转换后，送到与门输入端，与门另一个输入为使能端，当使能端为高时，输出高电平，再经三极管反向后光电隔离器输出低电平。为了有效地消除转换器回路电流产生的传导干扰和对周围环境的电磁波辐射干扰，本实用新型采用光耦隔离方式，因为这种方式具有较低的输入输出电容，在降低自身电磁干扰的同时，也可有效提高电路抗干扰的能力。
驱动芯片MAX15012A可提供驱动电流为2A，开关延时30ns，工作电流为0.14mA。MAX15012A。高速光耦和驱动芯片总的传输延时为50ns，保证驱动脉冲的上升沿和下降沿时间。本实用新型采用MAX15012A专用半桥驱动芯片，可有效减小驱动电路的体积，同时提高系统运行的可靠性，由此，在保证安全稳定充电的同时可进一步减小充电桩体积。与以往的充电桩功率转换器驱动电路相比，可提高充电桩的电磁兼容水平，一方面降低电路对周围环境的电磁干扰，另一方面，提高驱动电路的抗干扰能力。
在图2中，脉冲信号分别经过二极管和电阻传送至高速光耦6N137，经高速光耦6N137输出的信号经过电阻变压后，传送至驱动芯片MAX15012A放大处理后，产生两路独立的驱动信号。
本实用新型的用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路的工作原理为：
若干路独立的脉冲信号产生电路输出的脉冲信号分别传送至相应的光电耦合电路进行去噪；去噪后的脉冲信号分别传送至半桥驱动芯片，经半桥驱动芯片放大处理后生成驱动功率转换器的驱动信号；电流检测电路检测功率转换器输出的电流信号，将检测到的电流信号传送至微控制器中；检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，微控制器发出预警信号。
本实用新型通过电流检测电路检测功率转换器输出的电流信号是否超过微控制器内预设的安全电流信号阈值，进行预警，来达到保护功率转换器正常工作。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，其特征在于，包括若干路独立的脉冲信号产生电路，每路脉冲信号产生电路输出的脉冲信号分别传送至相应的光电耦合电路进行去噪，去噪后的脉冲信号分别传送至半桥驱动芯片，经半桥驱动芯片放大处理后生成驱动功率转换器的驱动信号；
所述功率转换器驱动电路还包括电流检测电路，所述电流检测电路用于检测功率转换器输出的电流信号，将检测到的电流信号传送至微控制器中；检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，微控制器发出预警信号。
2.如权利要求1所述的一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，其特征在于，所述电流检测电路为电流互感器。
3.如权利要求1所述的一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，其特征在于，所述微控制器与预警灯相连，微控制器发出的预警信号传送至预警灯。
4.如权利要求1所述的一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，其特征在于，所述微控制器还与显示器相连，用于显示电流检测电路检测到的电流信号。
5.如权利要求1所述的一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，其特征在于，所述微控制器还与扬声器相连，检测到的电流信号超过微控制器内预设的安全电流信号阈值时，微控制器控制扬声器报警。
6.如权利要求1所述的一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，其特征在于，所述光电耦合电路由光电耦合器构成。
7.如权利要求3所述的一种用于电动汽车充电桩的功率转换器驱动电路，其特征在于，所述预警灯为发光二极管。
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- 2016-05-27 CN CN201620506640.4U patent/CN205792190U/zh active Active
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