一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车的交流充电桩技术领域，具体的是一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源。


背景技术：

2.电动汽车智能交流充电桩是用于新能源电动汽车的电能补充设施。通过与汽车进行通信、监控、控制能够可靠地为电动汽车充电。随着新能源电动汽车产业的不断发展，充电桩作为电动汽车产业的基础设施，其对于充电设备的用户需求逐渐增多，出厂标准也相应的有所提高。电动汽车智能交流充电桩便是最广泛的电能补充设施。该桩至少具备充电预约功能，具备自适应各种车辆功能，具备检测车辆状态，具备充满保护，具备过压、欠压、过流、过温等保护功能，具备计量计费功能、具备多种身份识别功能，具备数据采集，远程控制功能。
3.目前市面上的充电桩种类繁多，且都存在着耐压等级不高的共性，市面上的充电桩最高耐受电压为300v，且保护措施单一，甚至没有什么保护措施；在功能完善与控制成本之间存在矛盾；在机型的可灵活配置方面存在缺陷，不能一机更改多种配置。低下的耐压等级和不完备的保护措施会导致充电安全系数低，增大充电时长，缩短开关元器件寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源，主要解决现有的充电桩存在着耐压等级不高的技术问题，本实用新型可大幅度提高耐压等级至900v，大大优化了充电桩的参数性能。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源，它包括开关电源的内部驱动电路；其特征在于：该内部驱动电路包括pwm控制器、由pwm控制器连接控制的脉冲变压器、变压器一侧的输入模块和另一侧的输出模块；该输入模块包括整流电路和耐高压电路，220v交流电经过整流电路和耐高压电路后接入pwm控制器的高压启动端；
7.该整流电路由四个整流二极管构成；
8.该耐高压电路由两个400v 10μf铝电解电容串联构成，每个电容器最高可耐受450v电压。
9.所述的耐压等级高的交流充电桩的开关电源，其特征在于：该pwm控制器为高度集成并且具有低启动电流的gr8876n芯片，该220v交流电经过整流电路和耐高压电路后接入pwm控制器的hv引脚的高压启动电路开始工作，在上电瞬间为芯片提供1300v启动电压；该变压器高压侧副绕组连接vcc端口，使vcc有一个稳定的13
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15v工作电压值。
10.所述的耐压等级高的交流充电桩的开关电源，其特征在于：该芯片的out引脚驱动mosfet正常工作，产生相应的脉冲值，与变压器高压侧绕组相连的主回路正常工作。
11.所述的耐压等级高的交流充电桩的开关电源，其特征在于：还设置有光电耦合器；
待充电快完成时，低压侧回路进入涓流充电的过程，电流值减小，到达光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端连接芯片comp引脚，为芯片发出信号使得芯片控制mosfet发出窄脉冲，降低高压电路的主回路的电压、电流值。
12.本实用新型的主要优点在于：
13.本实用新型的输入模块包括整流电路和耐高压电路，220v交流电经过整流电路和耐高压电路后接入pwm控制器的高压启动端；该结构使充电桩可以很好的解决耐压级别低下的问题，可大幅度提高耐压等级至900v，大大优化了充电桩的参数性能。
附图说明
14.图1是本实用新型一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源的内部驱动电路图。
具体实施方式
15.本实用新型公开了一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源。请参阅图1，它包括开关电源的内部驱动电路。该内部驱动电路包括pwm控制器、由pwm控制器连接控制的脉冲变压器、变压器一侧的输入模块和另一侧的输出模块。该输入模块包括整流电路和耐高压电路，220v交流电经过整流电路a和耐高压电路b后接入pwm控制器的高压启动端；
16.该整流电路a由四个整流二极管构成；
17.该耐高压电路b由两个400v 10μf铝电解电容串联构成，每个电容器最高可耐受450v电压。这样两个电容器串联便可实现整个电路耐受最高电压至900v。另外，电解电容还可以起到进一步滤波，通过存储和释放电荷来平滑输出脉动信号的作用。
18.该pwm控制器为高度集成并且具有低启动电流的gr8876n芯片，该220v交流电经过整流电路和耐高压电路后接入pwm控制器的hv引脚的高压启动电路开始工作，在上电瞬间为芯片提供1300v启动电压；该变压器高压侧副绕组连接vcc端口，可为vcc持续供电，提供一个稳定的13
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15v工作电压值，此时高压启动电路便可自动关断。
19.该gr8875芯片由八个管脚构成，分别为rtl、comp、cs、gnd、out、vcc、nc、hv。下面对各引脚功能做出相应概述：
20.rtl：自动恢复/闩锁触发引脚，其中高超过3.5v的ovp锁关闭自动恢复和低于1.05v的otp闩锁自动恢复。
21.comp：电压反馈引脚，通过连接光电耦合器来控制占空比
22.cs：电流检测引脚，连接以检测mosfet电流
23.gnd：接地
24.out：驱动外部mosfet的输出驱动器
25.vcc：电源引脚
26.nc：未连接引脚
27.hv：该引脚提供启动电流，当(on)跳闸时，该高压回路将关闭，并限制启动电路上的功率损耗。
28.在本实用新型中利用此芯片作为开关电源的驱动芯片，使其发挥强大的功能特性，在绿色模式运行过程中可控制带有抖动的65khz开关频率，从而降低电磁干扰。该芯片同时具备诸多保护及检测补偿功能。
29.采用此芯片，本实用新型开关电源的内部驱动原理：首先为系统通入220v交流电，经过整流滤波环节后，接hv引脚的高压启动电路开始工作，在上电瞬间为芯片提供启动电压(1300v)。芯片顺利启动的同时，变压器产生感应电动势。此时，变压器高压侧副绕组连接vcc端口，能够实现的对芯片的长期稳定供电，使vcc有一个稳定的工作电压值(13
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15v)。芯片的out引脚驱动mosfet正常工作，产生相应的脉冲值，与变压器高压侧绕组相连的主回路正常工作。同时，变压器低压侧电路产生感生电势，电流流经整流滤波环节，使系统进入充电状态。待充电快完成时，低压侧回路进入涓流充电的过程，电流值减小，到达光电耦合部分的输入端，光电耦合器的输出端连接芯片comp引脚，为芯片发出信号使得芯片控制mosfet发出窄脉冲，降低高压电路的主回路的电压、电流值。
30.综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。


技术特征：
1.一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源，它包括开关电源的内部驱动电路；其特征在于：该内部驱动电路包括pwm控制器、由pwm控制器连接控制的脉冲变压器、变压器一侧的输入模块和另一侧的输出模块；该输入模块包括整流电路和耐高压电路，220v交流电经过整流电路和耐高压电路后接入pwm控制器的高压启动端；该整流电路由四个整流二极管构成；该耐高压电路由两个400v 10μf铝电解电容串联构成，每个电容器最高可耐受450v电压。2.根据权利要求1所述的耐压等级高的交流充电桩的开关电源，其特征在于：该pwm控制器为高度集成并且具有低启动电流的gr8876n芯片，该220v交流电经过整流电路和耐高压电路后接入pwm控制器的hv引脚的高压启动电路开始工作，在上电瞬间为芯片提供1300v启动电压；该变压器高压侧副绕组连接vcc端口，使vcc有一个稳定的13
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15v工作电压值。3.根据权利要求2所述的耐压等级高的交流充电桩的开关电源，其特征在于：该芯片的out引脚驱动mosfet正常工作，产生相应的脉冲值，与变压器高压侧绕组相连的主回路正常工作。4.根据权利要求2所述的耐压等级高的交流充电桩的开关电源，其特征在于：还设置有光电耦合器；待充电快完成时，低压侧回路进入涓流充电的过程，电流值减小，到达光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端连接芯片comp引脚，为芯片发出信号使得芯片控制mosfet发出窄脉冲，降低高压电路的主回路的电压、电流值。

技术总结
本实用新型涉及一种耐压等级高的交流充电桩的开关电源，它包括开关电源的内部驱动电路；该内部驱动电路包括PWM控制器、由PWM控制器连接控制的脉冲变压器、变压器一侧的输入模块和另一侧的输出模块；该输入模块包括整流电路和耐高压电路，220V交流电经过整流电路和耐高压电路后接入PWM控制器的高压启动端；该整流电路由四个整流二极管构成；该耐高压电路由两个400V 10μF铝电解电容串联构成，每个电容器最高可耐受450V电压。它主要解决现有的充电桩存在着耐压等级不高的技术问题，本实用新型可大幅度提高耐压等级至900V，大大优化了充电桩的参数性能。桩的参数性能。桩的参数性能。


技术研发人员：陈耘
受保护的技术使用者：上海翼动汽车租赁有限公司
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2021/12/14