专利名称：基于dsp控制的大功率车载充电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大功率车载充电装置，具体地说是一种通过DSP控制系统实现对电动汽车的蓄电池进行大功率快速充电的基于DSP控制的大功率车载充电装置。
背景技术：
随着社会的发展，能源和环境问题已是人类社会发展共同面对的长期问题。因此，国家积极实施能源和环境保护战略，而电动汽车具有节能环保的作用，从而促进汽车的动力系统电动化转型。电动汽车的充电则是电动汽车尤为重要的环节。然而由于电动汽车起步晚，加上传统燃油汽车仍占主要地位，所以充电网点少。车载充电装置满足了电动汽车充电难的问题。目前市场上主要是小功率充电装置，而且充电时间长，大功率车载充电装置可以很好的解决充电时间长的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于DSP控制的大功率车载充电装置，采用该装置为电动汽车蓄电池充电，可以使蓄电池快速充电。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种基于DSP控制的大功率车载充电装置，其特征在于:该装置包括主电路和控制电路，所述主电路包括单相不控整流器、滤波电容、IGBT逆变器和高压整流变压器，与单相交流电连接的单相不控整流器依次通过滤波电容、IGBT逆变器、高压整流变压器与电动汽车的蓄电池相连；控制电路包括电压传感器、电流传感器DSP控制系统和驱动电路，电压传感器、电流传感器均与DSP控制系统连接，电压传感器采集的电压值、电流传感器采集的电流值均传送至DSP控制系统；DSP控制系统通过驱动电路与IGBT逆变器连接，其中DSP控制系统产生的PWM波通过驱动电路进行隔离升压来控制IGBT逆变器的开通与关断。本发明中，单相交流电通过单相不控整流器、滤波电容和IGBT逆变器成为高频电压。DSP控制系统对IGBT逆变器的通断进行控制，使输出端得到高频电压。DSP控制器根据电流反馈值发送不同频率的PWM波，实现前期的恒流充电和后期的恒压充电。驱动电路将DSP控制系统输出小幅值的PWM波经过光耦隔离和放大得到驱动IGBT所需幅值的PWM波，并留有足够的死区时间。高频整流变压器输出的电流能够满足电动汽车的快速充电。本发明适用于各种电动汽车的蓄电池充电。本发明由主电路和控制电路组成，其中主电路由单相不控整流器、滤波电容、IGBT逆变器和高频整流变压器组成；控制电路由电压互感器、电流传感器、DSP控制系统和驱动电路组成。其特征是单相交流电通过单相不控整流器和滤波电容接到IGBT逆变器，IGBT逆变器输出端接高频整流变压器，高频整流变压器输出端接个电压互感器和电流传感器，并将高频变压器的输出端接到电动汽车的蓄电池。电流互感器测得的电流值进行反馈，接到DSP控制系统进行处理，如果低于设定的值就把PWM波的频率提高，保证以基本恒定的大电流对蓄 电池充电。电压传感器采集输出电压并送至DSP控制系统，DSP控制系统判断电压值是否与设定值相等，如果相等就固定PWM频率不变，维持恒压充电一段时间后关闭PWM波，充电结束。而DSP控制系统输出的小幅值的PWM波需要接到驱动电路进行隔离升幅，得到IGBT所需要的导通电压，控制IGBT的开通与关断。本发明可以通过DSP控制系统实现5-20KHZ不同频率的PWM波，从而产生不同的充电电压，以保证开始以基本恒定的大电流对蓄电池进行快速充电。当电压互感器采集的电压与DSP控制系统设定的电压值相等时，固定PWM波频率不变，以恒压进行充电，充电一段时间之后关闭PWM波，充电结束。本发明采用单相交流电，充电方便，而且可以实现快速充电。采用的单相不控整流器、IGBT逆变器以及DSP控制系统优点十分突出，电路简洁，稳定可靠性强，可以满足电动汽车蓄电池快速充电的需要。附件说明
图1是本发明的系统原理图。
具体实施例方式一种基于DSP控制的大功率车载充电装置，见图1，该装置包括主电路和控制电路。单相交流电I与主电路中的单相不控整流器2的两输入端相连，单相不控整流器2的两输出端与滤波电容3相并联，并接到IGBT逆变器4的输入端，IGBT逆变器4的输出端与高频整流变压器5的一次侧相连，高频整流变压器5的二次侧通过并连电压传感器7、串接电流互感器8接到电动汽车的蓄电池6。控制电路中的电压互感器7、电流传感器8采集的数据传输到DSP控制系统9的A/D采集口相连，DSP控制系统发出的PWM波通过接入驱动电路10的输入端，驱动电路10的输出端接IGBT逆变器4。单相交流电I通过·单相不控整流器2整流后得到直流电，通过滤波电容3得到更加稳定的直流电，通过IGBT逆变器4得到频率较高的高频交流电，高频交流电通过高频整流变压器5得到大电流并对蓄电池6充电。电流传感器8采集的电流信号发送给DSP控制系统9的模拟量采集端，经过处理送至DSP的A/D采集端，DSP根据反馈的电流值进行判断，如果低于设定的充电电流值，DSP就提高PWM波的频率，以实现基本恒定的电流对蓄电池充电。电压互感器7采集的数据传输到DSP控制系统9的模拟量采集端，经过处理送至DSP的A/D采集端，DSP根据采集的数据与设定值进行比较，判断是否达到恒压充电的电压值，如果达到DSP则发送固定的PWM波，以实现恒压充电。DSP输出的高频PWM波接到驱动电路10的输入端，驱动电路进行光耦隔离及对PWM波的升压达到IGBT逆变器4所需的高频PWM波，进而控制IGBT的开通与关断，实现逆变功能。本发明电路简洁，稳定可靠性强，可以满足电动汽车蓄电池快速充电的需要。
权利要求
1.一种基于DSP控制的大功率车载充电装置，其特征在于:该装置包括主电路和控制电路，所述主电路包括单相不控整流器(2)、滤波电容(3)、IGBT逆变器(4)和高压整流变压器(5)，与单相交流电(I)连接的单相不控整流器(2)依次通过滤波电容(3)、IGBT逆变器(4)、高压整流变压器(5)与电动汽车的蓄电池(6)相连；控制电路包括电压传感器(7)、电流传感器(8) DSP控制系统(9)和驱动电路(10)，电压传感器(J)、电流传感器(8)均与DSP控制系统(9)连接，电压传感器(7)采集的电压值、电流传感器(8)采集的电流值均传送至DSP控制系统(9) ;DSP控制系统(9)通过驱动电路(10)与IGBT逆变器(4)连接，其中DSP控制系统(9)产生的PWM波通过驱动电路(10)进行隔离升压来控制IGBT逆变器(4)的开通与关断。
2.根据权利要求1所述的基于DSP控制的大功率车载充电装置，其特征在于:单相交流电通过单相不控整流器(2)、滤波电容(3)和IGBT逆变器(4)成为高频电压。
3.根据权利要求1所述的 基于DSP控制的大功率车载充电装置，其特征在于:DSP控制系统(9)对IGBT逆变器(4)的通断进行控制，使输出端得到高频电压。
4.根据权利要求1所述的基于DSP控制的大功率车载充电装置，其特征在于:DSP控制器(9)根据电流反馈值发送不同频率的PWM波，实现前期的恒流充电和后期的恒压充电。
5.根据权利要求1所述的基于DSP控制的大功率车载充电装置，其特征在于:驱动电路(10)将DSP控制系统(9)输出小幅值的PWM波经过光耦隔离和放大得到驱动IGBT所需幅值的PWM波，并留有足够的死区时间。
全文摘要
本发明公开了一种基于DSP控制的大功率车载充电装置，主要由主回路和控制电路组成，主回路包括单相不控整流电器、滤波电容、IGBT逆变器和高频整流变压器；控制电路包括输出电压电流的采集与反馈、DSP控制系统和驱动电路。DSP根据反馈的电流值发送不同频率的PWM送给驱动电路，驱动电路对PWM进行升幅，从而控制IGBT的开通与关断。电流传感器采集输出电流，以保证输出电流维持大电流范围内对蓄电池快速充电。电压传感器采集输出电压，并送到DSP中进行判断，从而判定是否达到恒压充电条件，如果达到恒压则充电一段时间之后关断PWM，充电结束。本发明结构简单，系统可以稳定运行。
文档编号H02J7/10GK103248107SQ20131018668
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月20日 优先权日2013年5月20日
发明者陈 峰, 孙国平, 曾庆军, 牟晋力 申请人:镇江天力变压器有限公司