CN212231141U - 一种汽车厂专用自动充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种汽车厂专用自动充电器，包括：依次连接的浪涌保护模块、EMI滤波模块、PFC功率校正模块、DC‑DC高频变换模块、同步整流模块、输出滤波模块以及PWM全桥移相谐振模块、输出采样模块和单片机模块；浪涌保护模块的输入端接入AC220V电源，输出滤波模块的输出端输出直流电为汽车充电；输出采样模块与输出滤波模块相连接，PWM全桥移相谐振模块的输入端分别与输出采样模块和单片机模块相连接，PWM全桥移相谐振模块的输出端连接DC‑DC高频变换模块。该充电器对传导干扰和辐射干扰的抑制效果非常好，极大净化输入端电源直流，减小反馈给电网的干扰，输出直流电更平滑，脉动更小，纹波值可以抑制在50mV以内。

Description

一种汽车厂专用自动充电器

技术领域

本实用新型属于汽车充电技术领域，涉及一种汽车厂专用自动充电器。

背景技术

随着汽车行业竞争日益激烈，各大车厂对出厂汽车品控要求也越来越高，对出厂车辆的电池饱和度的要求越来越高，对充电过程中充电设备对汽车电池及电源环境的保护要求也越来越高，即对电能输出的要求越来越高。因此，亟需一种对传导干扰和辐射干扰的抑制效果的自动充电器。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种汽车厂专用自动充电器，对传导干扰和辐射干扰的抑制效果非常好，极大净化输入端电源直流，减小反馈给电网的干扰，输出直流电更平滑，脉动更小，纹波值可以抑制在50mV以内。

本实用新型一种汽车厂专用自动充电器，包括：依次连接的浪涌保护模块、EMI滤波模块、PFC功率校正模块、DC-DC高频变换模块、同步整流模块、输出滤波模块以及PWM全桥移相谐振模块、输出采样模块和单片机模块；所述浪涌保护模块的输入端接入AC220V电源，输出滤波模块的输出端输出直流电为汽车充电；所述输出采样模块与输出滤波模块相连接，所述PWM全桥移相谐振模块的输入端分别与输出采样模块和单片机模块相连接，PWM全桥移相谐振模块的输出端连接DC-DC高频变换模块。

在本实用新型的汽车厂专用自动充电器中，所述浪涌保护模块包括依次连接的RC浪涌吸收电路、输入电压检测电路和固态继电器；RC浪涌吸收电路接入AC220V电源，固态继电器输出端连接EMI滤波模块。

在本实用新型的汽车厂专用自动充电器中，所述EMI滤波模块包括相互连接的LC滤波电路和RC滤波电路。

在本实用新型的汽车厂专用自动充电器中，所述DC-DC高频变换模块包括：全桥MOS管脉宽调制电路、高频变压器和LC耦合电路，全桥MOS管脉宽调制电路分别连接PFC功率校正模块和PWM全桥移相谐振模块，LC耦合电路连接同步整流模块。

本实用新型的一种汽车厂专用自动充电器，是专门针对汽车行业定制开发的一款智能充电设备，设备通过前端EMI滤波及无桥PFC的构架搭配使得该设备能够满足开关电源的EMC电磁兼容国家标准。对传导干扰和辐射干扰的抑制效果非常好，即便是多台串联使用对电网的干扰也很小，极大净化输入端电源直流，减小反馈给电网的干扰。同时在DC-DC变换部分采用PWM脉宽调制技术使得开关管实现了零电压软启动技术的ZVS工作方式，对设备使用寿命起到了保证。输出端采用的同步整流技术搭配输出滤波电解最终使得输出直流电更平滑，脉动更小，纹波值可以抑制在50mV以内。对汽车电池及同电池相连的其他电器电子设备损害减到最小。

附图说明

图1是本实用新型的一种汽车厂专用自动充电器的结构框图。

具体实施方式

图1所示，本实用新型的一种汽车厂专用自动充电器，包括：依次连接的浪涌保护模块1、EMI滤波模块2、PFC功率校正模块3、DC-DC高频变换模块4、同步整流模块5、输出滤波模块6以及PWM全桥移相谐振模块9、输出采样模块8和单片机模块7。所述浪涌保护模块1的输入端接入AC220V电源，输出滤波模块6的输出端输出直流电为汽车充电。所述输出采样模块8与输出滤波模块6相连接，所述PWM全桥移相谐振模块9的输入端分别与输出采样模块8和单片机模块7相连接，PWM全桥移相谐振模块9的输出端连接DC-DC高频变换模块4。

本实用新型的充电器的目的是将220V电源转换成优质直流电进行输出供给。充电器接入AC220V后先通过浪涌保护模块1。浪涌保护模块1包括依次连接的RC浪涌吸收电路、输入电压检测电路和固态继电器；RC浪涌吸收电路接入AC220V电源，固态继电器输出端连接EMI滤波模块2。RC浪涌吸收电路由压敏电阻、热敏电阻及瓷片电容组成，RC浪涌吸收电路首先对输入的浪涌进行抑制。输入电压检测电路通过TL431芯片基准电压与分压电阻的电压进行比较，然后将比较结果通过运算放大器及光耦输出给固态继电器，比较结果合格固态继电器不动作，不合格固态继电器分段切断输入。

电流源经过浪涌保护模块1后进入EMI滤波模块2，EMI滤波模块2包括相互连接的LC滤波电路和RC滤波电路。采用双II型共差模干扰滤波模块，采用LC加RC双重滤波配合，双套滤波模式，对共差模干扰达到最好抑制效果，使得前端的射频干扰及辐射干扰降低到阈值点以下。

交流电经过EMI滤波模块2后，通过PFC功率校正模块3，这个模块主要由滤波直流电解电路，MOS管，4901PFC控制芯片所构成。主要功能是通过4901PFC控制芯片控制MOS管高频开关将畸变的电流波形修正成跟随电压正弦波变换的标准波形，将有功功率效率提升到98％以上，同时完成整流变换滤波电解处电压源电压为DC400V。采用无桥PFC功率校正技术，损耗更低，电流波形更好。

所述DC-DC高频变换模块4包括：全桥MOS管脉宽调制电路、高频变压器和LC耦合电路，全桥MOS管脉宽调制电路分别连接PFC功率校正模块3和PWM全桥移相谐振模块9，LC耦合电路连接同步整流模块5。

DC-DC高频变换模块4通过PFC功率校正模块3得到稳定优质DC400V高压电。全桥MOS管脉宽调制电路负责将400V直流电分解成固定频率方波，高频变压器将高压电降低到需求的直流低压值，例如DC14.4V，LC耦合电路将降压后的方波耦合成脉动直流最终通过滤波点解到达输出端。高频变压器为采用EE70磁芯，多股丝包线绕制的高频降压变压器。全桥MOS管脉宽调制电路包括4个全桥MOS管

PWM全桥移相谐振模块9基于UC3875芯片控制电路。PWM控制部分通过接受单片机模块7输出的基准电压信号，获知需要输出的直流电压值，PWM全桥移相谐振模块9通过计算调整全桥的开通时间进而获得需求电压。同时，通过输出采样电路8反馈的实时电压信号，根据实时电压信号进行修正，调整脉宽最终向DC-DC高频变换模块4的全桥MOS管脉宽调制电路输出稳定的PWM信号。PWM全桥移相谐振模块9的核心技术采用PWM全桥移相式准谐振变换技术，开关管实现了零电压软启动技术的ZVS工作方式。单片机模块7采用美国Cygnal公司全集成的混合信号系统级单片机芯片，同时配置文本液晶显示屏，实现中、英文双界面系统操作。

DC-DC高频变换模块4最终输出的是一个高频脉动方波电压，需要将这个脉动方波电压整流成稳定直流电压，这就需要后续的同步整流模块5。最终输出稳定直流电压，平滑直流电流。同步整流模块5的输出端采用晶体管同步整流技术，输出损耗更低，可靠性更高。同步整流电路和输出端滤波电路相连。输出滤波模块6采用RC滤波辅助同步整流模块使得输出电源更稳定平滑。

本实用新型的充电器还设有辅助电源模块，采用反激电源形式，为各个模块提供标准电源DC5V/DC12V等，包括单片机模块，于UC3875芯片，4901PFC控制芯片，各个采样电路的运放芯片。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的思想，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车厂专用自动充电器，其特征在于，包括：依次连接的浪涌保护模块、EMI滤波模块、PFC功率校正模块、DC-DC高频变换模块、同步整流模块、输出滤波模块以及PWM全桥移相谐振模块、输出采样模块和单片机模块；

所述浪涌保护模块的输入端接入AC220V电源，输出滤波模块的输出端输出直流电为汽车充电；所述输出采样模块与输出滤波模块相连接，所述PWM全桥移相谐振模块的输入端分别与输出采样模块和单片机模块相连接，PWM全桥移相谐振模块的输出端连接DC-DC高频变换模块。

2.如权利要求1所述的汽车厂专用自动充电器，其特征在于，所述浪涌保护模块包括依次连接的RC浪涌吸收电路、输入电压检测电路和固态继电器；RC浪涌吸收电路接入AC220V电源，固态继电器输出端连接EMI滤波模块。

3.如权利要求1所述的汽车厂专用自动充电器，其特征在于，所述EMI滤波模块包括相互连接的LC滤波电路和RC滤波电路。

4.如权利要求1所述的汽车厂专用自动充电器，其特征在于，所述DC-DC高频变换模块包括：全桥MOS管脉宽调制电路、高频变压器和LC耦合电路，全桥MOS管脉宽调制电路分别连接PFC功率校正模块和PWM全桥移相谐振模块，LC耦合电路连接同步整流模块。

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