[實用新型]數字充電機的直流輸出低頻紋波補償電路

有效

• 申請號: 201820283466.0
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN207853746U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 張宏韜;劉大勇
• 申請（專利權）人: 深圳市鼎碩同邦科技有限公司
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M7/04;H02J7/02;B60L11/18
• 代理公司: 北京易正達專利代理有限公司 11518
• 代理人: 程寶妹

本實用新型公開了一種數字充電機的直流輸出低頻紋波補償電路，提供一種通過對充電機現有模擬信號的處理，將計算的控制量補償在輸出控制量上，從而達到抑制紋波的目的，不僅節省了成本和體積，也提升了產品性能和使用壽命的紋波補償電路。包括交流電源、主功率電路、控制電路、動力電池和總線通訊電路；所述的交流電源用來給主功率電路提供電源，所述的主功率電路用于將交流電源通過整流轉化為直流電源，該轉化后的直流電源對動力電電池充電；所述直流電源的輸出規格受控制電路控制；所述的控制電路用于對主功率電路進行控制；該控制電路通過總線通訊電路與外部控制單元進行通訊。

技術領域

本實用新型涉及數字充電機，尤其涉及一種數字充電機的直流輸出低頻紋波補償電路。

背景技術

當前車載充電機的功率等級一般都是3.3kW或6.6kW，在這個功率等級的主流電路拓撲都采用開關電源電路拓撲(比如前級PFC加后級LLC)。由于受功率因數(PFC)要求的制約，在前級PFC電路輸出的直流母線側必然存在著2倍工頻(100Hz/120Hz)的低頻紋波。這個低頻紋波如果不加以處理，則將通過后級DC-DC的變換體現在最終的直流輸出上。作為車載充電機的輸出，如果低頻紋波較大，則會產生較大的電流或電壓的波動。首先這將對BMS的工作產生影響，嚴重的可能不能正常充電。其次，以較大低頻紋波分量的直流電對蓄電池充電，會降低蓄電池的使用壽命。

為此，必須對充電機輸出的低頻紋波進行抑制。要抑制充電機輸出端低頻紋波，途徑有兩種：或者降低前級PFC輸出母線側的低頻紋波，或者在后級對該紋波進行控制，抑制其在后級直流輸出的分量。前者對應的常規方法是在PFC輸出直流母線上直接并聯大容量的電解電容、蓄電池或接入有源濾波裝置。這樣雖然有效的抑制了低頻紋波電流，但大容量電解電容以及有源濾波裝置不僅會增加系統成本和增大產品體積，而且大量使用電解電容會影響產品的使用壽命。為此實際往往采用后一種方式，就是通過在后級電路控制算法中針對低頻紋波做閉環控制，通過降低控制帶寬，來達到抑制低頻紋波的效果。這種方法雖然也能起作用，但后級DC-DC變換器的動態響應會比較差，當負載發生突變時，至少需要幾個工頻周期后才能穩定，這對產品的可靠性來講是一個很高的風險點。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種通過對充電機現有模擬信號的處理，將計算的控制量補償在輸出控制量上，從而達到抑制紋波的目的，不僅節省了成本和體積，也提升了產品性能和使用壽命。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種數字充電機的直流輸出低頻紋波補償電路，包括交流電源、主功率電路、控制電路、動力電池和總線通訊電路；所述的交流電源用來給主功率電路提供電源，所述的主功率電路用于將交流電源通過整流轉化為直流電源，該轉化后的直流電源對動力電電池充電；所述直流電源的輸出規格受控制電路控制；所述的控制電路用于對主功率電路進行控制；該控制電路通過總線通訊電路與外部控制單元進行通訊。

所述的控制電路用于對主功率電路進行控制包括模擬量采樣、驅動電路控制和溫度檢測控制。

所述的主功率電路包括AC-DC變換器，該AC-DC變換器用于對主功率電路輸入的交流電源轉換為直流電源；濾波電路，該濾波電路用于將轉換后的直流電源進行濾波；DC-DC直流轉換電路，所述的DC-DC直流轉換電路用于控制輸出電路的電壓電流，將所述的濾波電路濾波后輸入至DC-DC直流轉換電路的直流電源對動力電池充電。