一种电动汽车交直流充电机的制作方法

本发明涉及一种充电机，具体是一种电动汽车交直流充电机。

背景技术：

充电机是新能源概念下的产物，是一种专为电动汽车、充电桩、充换电站、电力通讯、铁路航空及风电储能等场合所使用的蓄电池组充电的电能转换设备，若按蓄电池的种类设计可分为铅酸电池充电机、锂电池充电机、超级电容充电机等。锂电池与铅酸电池的充电特性有很多相似之处，可根据电池的电压与容量来设置充电参数进行充电；而超级电容的充电特性比较特殊，需要从dcov起开始充电，充电电流较大，且所需最高充电电压在dc850v左右，充电机在实现dcov起调至dc850v高压充电的转换有较大的技术难度。

超级电容充电机一般有2种控制模式，分别为pwm脉宽控制和pfm脉频控制两种控制模式，他们存在不同的控制特性：

pwm脉宽控制：pwm是利用脉冲宽度(即控制频率的宽和窄)控制输出，脉冲频率恒定不变；可以实现dcov起调，但是效率低，次级整流二极管无法实现软开关变换，在反向恢复时会出现尖峰电压，出于器件的选择，只能做低压系列。

pfm脉频控制：pfm是频率的有和无的变化，利用脉冲的有无控制输出，脉冲宽度恒定不变；可以实现软开关变换，转换效率高，但是在负载比较小的时候，不稳定，所以适合做高压系列。

分析现有的超级电容充电机，一般是在电路内部设置2套独立控制的大功率充电电源，一套为pwm脉冲宽度控制工作模式，在dcov低压时开始为超级电容充电；另一套为pfm脉冲频率控制工作模式，可在高压状态下为超级电容进行充电，通过另设的控制系统让两套充电电源在不同工作状态下相互转换，来完成超级电容从dcov起调到dc850v的充电过程。这种电路设计成本较高，控制也比较复杂，内部两个电源在充电中需要转换，整个环路反应速度较慢；次级整流二极管无法实现软开关，稳定性及转换效率也相对较低，且产品的体积较大，一定程度上限制了一些场合的使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电动汽车交直流充电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电动汽车交直流充电机，包括控制器、温度补偿电路、电量计数电路、ac/dc直流输出电路、辅助电流电路、滤波电路、功率因数补偿电路、谐振转换电路和电池充放电参数检测电路，所述控制器分别连接温度补偿电路、电量计数电路、ac/dc直流输出电路、辅助电流电路、滤波电路、功率因数补偿电路、谐振转换电路、电池充放电参数检测电路和电源模块。

作为本发明进一步的方案：所述电池充放电参数检测电路还连接动力电池。

作为本发明进一步的方案：所述功率因数补偿电路包括抗干扰滤波电路、整流电路、升压电路和功率因素校正电路，其特征在于，所述抗干扰滤波电路包括电容c1、电容c2和电感l1，所述整流电路包括整流桥q和电感l2，所述升压电路包括变压器t和电阻r4，所述功率因素校正电路包括芯片u1和mos管；所述电容c1一端分别连接熔断器fu和电感l1，电容c1另一端分别连接电感l2和220v交流电源，220v交流电源另一端连接熔断器fu另一端，所述电感l1另一端分别连接电容c2和整流桥q端口1，整流桥q端口4接地，整流桥q端口3分别连接电容c2另一端和电感l2另一端，整流桥q端口2分别连接变压器t绕组l3、电阻r1、电阻r3和电容c3，变压器t绕组l3另一端分别连接二极管d2正极和mos管d极，二极管d2负极分别连接电阻r8、电容c8正极和负载rl，电阻r8另一端连接电阻r9，电阻r9另一端分别连接电容c8负极、负载rl另一端、电阻r7、电容c7、芯片u1引脚6、电容c5负极、电容c4、电阻r2和电容c3另一端并接地，所述芯片u1引脚1连接电容c6，电容c6另一端分别连接芯片u1引脚2和mos管s极，所述芯片u1引脚7连接电阻r5，电阻r5另一端连接mos管g极，所述芯片u1引脚4分别连接电容c7另一端和电阻r6，电阻r6另一端连接电阻r7另一端，所述芯片u1引脚5连接电阻r4，电阻r4另一端分别连接变压器t绕组l4和二极管d1正极，变压器t绕组l4另一端接地，所述芯片u1引脚8分别连接二极管d1负极、电容c5正极和电阻r3另一端，所述芯片u1引脚3分别连接电阻r1另一端、电阻r2另一端和电容c4另一端。

作为本发明进一步的方案：所述芯片u1型号为l6562。

作为本发明再进一步的方案：所述控制器采用单片机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明根据不同的充电电池类型采用不同的算法充电，提高了充电效率，延长了电池使用寿命，提高了电池使用安全性。

附图说明

图1为电动汽车交直流充电机的电路原理框图。

图2为电动汽车交直流充电机中功率因数补偿电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种电动汽车交直流充电机，包括控制器、温度补偿电路、电量计数电路、ac/dc直流输出电路、辅助电流电路、滤波电路、功率因数补偿电路、谐振转换电路和电池充放电参数检测电路，所述控制器分别连接温度补偿电路、电量计数电路、ac/dc直流输出电路、辅助电流电路、滤波电路、功率因数补偿电路、谐振转换电路、电池充放电参数检测电路和电源模块。

所述电池充放电参数检测电路还连接动力电池。

所述功率因数补偿电路包括抗干扰滤波电路、整流电路、升压电路和功率因素校正电路，其特征在于，所述抗干扰滤波电路包括电容c1、电容c2和电感l1，所述整流电路包括整流桥q和电感l2，所述升压电路包括变压器t和电阻r4，所述功率因素校正电路包括芯片u1和mos管；所述电容c1一端分别连接熔断器fu和电感l1，电容c1另一端分别连接电感l2和220v交流电源，220v交流电源另一端连接熔断器fu另一端，所述电感l1另一端分别连接电容c2和整流桥q端口1，整流桥q端口4接地，整流桥q端口3分别连接电容c2另一端和电感l2另一端，整流桥q端口2分别连接变压器t绕组l3、电阻r1、电阻r3和电容c3，变压器t绕组l3另一端分别连接二极管d2正极和mos管d极，二极管d2负极分别连接电阻r8、电容c8正极和负载rl，电阻r8另一端连接电阻r9，电阻r9另一端分别连接电容c8负极、负载rl另一端、电阻r7、电容c7、芯片u1引脚6、电容c5负极、电容c4、电阻r2和电容c3另一端并接地，所述芯片u1引脚1连接电容c6，电容c6另一端分别连接芯片u1引脚2和mos管s极，所述芯片u1引脚7连接电阻r5，电阻r5另一端连接mos管g极，所述芯片u1引脚4分别连接电容c7另一端和电阻r6，电阻r6另一端连接电阻r7另一端，所述芯片u1引脚5连接电阻r4，电阻r4另一端分别连接变压器t绕组l4和二极管d1正极，变压器t绕组l4另一端接地，所述芯片u1引脚8分别连接二极管d1负极、电容c5正极和电阻r3另一端，所述芯片u1引脚3分别连接电阻r1另一端、电阻r2另一端和电容c4另一端。

所述芯片u1型号为l6562。

所述控制器采用单片机。

本发明的工作原理是：电池充放电参数检测电路对ac/dc直流输出电路的电压电流信号进行采集，并将信号送至电源管理系统与内设基准信号进行比对放大处理。本发明的单片机里预设有稳压供电算法和各种类型的电池充电算法，输入端接口电路能自动检测出待充电电池的类型，然后单片机控制器根据不同的充电电池类型采用不同的算法充电。

请参阅图2，电容c1、电容c2和电感l1构成双π抗电磁干扰滤波器，输入的220v交流电经整流桥q整流后变换为正弦全波直流脉动，作为升压电路的输入，电容c3的作用是为了滤除电感电流中的高频信号，降低输入电流中存在的谐波含量，整流后的正弦全波直流电压经过r1和电阻r2构成的电阻分压网络，然后通过芯片u1的引脚3输入到芯片u1内部的乘法器中，用来确定输入电压的波形与相位，电容c4用以滤除芯片引脚3的高频干扰信号。变压器t绕组l4用作初级电感的高灵敏度的传感器，将变压器t绕组l3的高频电流传送到电阻r4转换为电压信号，给芯片u1引脚5以过电流检测信号，芯片u1的驱动信号通过电阻r5连接到mos管的g极，电阻r7作为变压器线圈l4电流的检测电阻，用以采样电感电流的上升沿mos管的电流，电阻r7一端接地，另一接在mos管的s极，同时经电阻r6连接到芯片u1的引脚4，电阻r9和电阻r8不仅构成电阻分压网络，也形成输出电压的负反馈回路；电容c6连接于芯片u1引脚1和芯片u1引脚2之间，组成电压环的补偿网络。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。