[發(fā)明專利]一種AC-DC電池充電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810367874.9
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN108539835B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐立平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市高斯寶電氣技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/04
• 分類號(hào): H02J7/04
• 代理公司: 深圳市興科達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44260
• 代理人: 杜啟剛

本發(fā)明公開了一種AC?DC電池充電裝置，EMC濾波電路、漏電電流檢測電路、PFC功率電路、DC?DC非隔離轉(zhuǎn)換電路和絕緣阻抗檢測電路依次串接，EMC濾波電路接交流輸入端，絕緣阻抗檢測電路接直流輸出端；交流電網(wǎng)電壓電流采樣電路的采樣端接交流輸入端，輸出端接控制芯片和備份控制芯片；電池電壓電流采樣電路的采樣端接直流輸出端和電池電壓電流采樣電路的輸出端分別接控制芯片和備份控制芯片；漏電電流檢測電路的檢測信號(hào)和絕緣阻抗檢測電路的檢測信號(hào)分別接控制芯片和備份控制芯片的信號(hào)輸入端；控制芯片和備份控制芯片的控制信號(hào)輸出端接PFC功率電路和DC?DC非隔離轉(zhuǎn)換電路。本發(fā)明的AC?DC電池充電裝置控制精度高，轉(zhuǎn)換效率高，功率損耗小，充電成本低，安全可靠性高。

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及電池充電裝置，尤其涉及一種AC-DC電池充電裝置。

[背景技術(shù)]

在能源制約、環(huán)境污染等大背景下，世界各國將發(fā)展新能源作為改善環(huán)境、節(jié)約成本的重要舉措。其中電動(dòng)汽車憑借綠色、環(huán)保、節(jié)能、零排放、無污染等優(yōu)點(diǎn)，具有易于實(shí)現(xiàn)智能化、運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲等優(yōu)勢，已經(jīng)呈勢不可擋的趨勢，與其配套的電動(dòng)汽車充電裝置也得到大力的發(fā)展。目前電動(dòng)汽車充電裝置分為兩種，一種為交流充電樁，通過車載充電機(jī)給電池充電，充電功率較小，充電時(shí)間較長；另一種為直流充電樁，通過外置充電模塊直接給電池充電，充電功率較大，充電時(shí)間較短。無論采用那種充電裝置，現(xiàn)有的功率變換均應(yīng)用到DC-DC高頻隔離變壓器，具體功率變換電路如圖1所示。

采用DC-DC高頻隔離變壓器雖然在應(yīng)用安全方面比非隔離技術(shù)有優(yōu)勢，但嚴(yán)重制約轉(zhuǎn)換效率的提升。現(xiàn)有高頻隔離變壓器處理的功率有限，制約了電池充電功率的提升，車載充電機(jī)功率大多在6.6kW左右，導(dǎo)致充電時(shí)間過長；直流充電樁通過多個(gè)模塊并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，存在成本高、故障率高的弊端。

轉(zhuǎn)換效率低帶來的另外一個(gè)問題是運(yùn)營成本和充電成本高：因轉(zhuǎn)換效率低，裝置發(fā)熱量大，導(dǎo)致散熱處理難度高，散熱系統(tǒng)耗能大，運(yùn)營成本增加；因轉(zhuǎn)換效率低，功率損耗大，AC轉(zhuǎn)化成電池的儲(chǔ)能少，充電成本偏高。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種控制精度高，轉(zhuǎn)換效率高，功率損耗小，充電成本較低，安全可靠性高的AC-DC電池充電裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種AC-DC電池充電裝置，包括交流輸入端、交流電網(wǎng)電壓電流采樣電路、EMC濾波電路、漏電電流檢測電路、PFC功率電路、DC-DC非隔離轉(zhuǎn)換電路、絕緣阻抗檢測電路、電池電壓電流采樣電路、直流輸出端和控制電路；EMC濾波電路、漏電電流檢測電路、PFC功率電路、DC-DC非隔離轉(zhuǎn)換電路和絕緣阻抗檢測電路依次串接，EMC濾波電路的輸入端接交流輸入端，絕緣阻抗檢測電路的輸出端接直流輸出端；控制電路包括控制芯片和備份控制芯片，備份控制芯片與控制芯片并聯(lián)；交流電網(wǎng)電壓電流采樣電路的采樣端接交流輸入端，輸出端接控制芯片和備份控制芯片；電池電壓電流采樣電路的采樣端接直流輸出端和電池電壓電流采樣電路的輸出端分別接控制芯片和備份控制芯片；漏電電流檢測電路的交流漏電電流檢測信號(hào)輸出端，絕緣阻抗檢測電路的電池絕緣阻抗檢測信號(hào)輸出端分別接控制芯片和備份控制芯片的信號(hào)輸入端；控制芯片和備份控制芯片的控制信號(hào)輸出端分別接PFC功率電路和DC-DC非隔離轉(zhuǎn)換電路。

以上所述的AC-DC電池充電裝置，控制電路根據(jù)交流電網(wǎng)電壓值和交流電網(wǎng)輸入的電流值、電池的充電電壓值和電池的充電電流值并進(jìn)行比對(duì)一致，對(duì)PFC功率電路和DC-DC非隔離轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行控制，使直流輸出端輸出設(shè)定的充電電壓和充電電流。

以上所述的AC-DC電池充電裝置，開機(jī)時(shí)，控制芯片與備份控制芯片同時(shí)對(duì)交流電網(wǎng)電壓、電池的充電電壓、電池絕緣阻抗進(jìn)行采樣，并對(duì)采樣值進(jìn)行兩兩比對(duì)，判斷是否一致。如不滿足一致性要求，就進(jìn)行故障報(bào)警；如滿足一致要求，則再根據(jù)電池絕緣阻抗值、交流電網(wǎng)電壓值和電池電壓值判定是否滿足開機(jī)要求，如果滿足開機(jī)要求，就控制DC-DC非隔離轉(zhuǎn)換電路開機(jī)；如果不滿足開機(jī)要求，就進(jìn)行故障報(bào)警。