一种数字控制电动汽车充电机电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数字控制电动汽车充电机电路。
【背景技术】
[0002]随着科技发展，能源的消耗越来越大，与此同时环境的污染也日益加重。如何高效清洁地利用能已成为亟待解决的问题，在此背景下电动汽车应运而生。为加快新能源汽车产业发展，推进节能减排，促进大气污染治理，国务院也批准开展新能源汽车推广应用工作。电动汽车及其相关行业的兴起，对高效节能并且对电网污染小的电动汽车充电机有了较大的需求。
[0003]目前已经应用的电动汽车充电机，有一部分是采用无源充电机，还有一部分即使带有源功率因数校正(APFC)功能，但充电机控制完全采用模拟控制，存在设计复杂，通用性差，对充电机实现恒压和恒流功能不方便调试和不易扩展等缺点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为了解决上述问题，提出了一种数字控制电动汽车充电机电路，本电路基于boost电路的有源功率因数校正技术和数字式控制LLC全桥变换器的技术相结合来实现大功率的充电机，使得充电机既有APFC功能又兼有数字控制的优点，能够灵活的实现充电机的恒压工作和恒流工作。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种数字控制电动汽车充电机电路，包括若干个通过CAN总线级联的充电机主电路，所述充电机主电路包括三相并联的单相模块，单相模块包括交流输入整流电路、APFC电路、LLC全桥谐振变换电路和整流输出模块，其中交流输入整流电路为APFC电路提供稳定的直流电源，APFC电路对输入的直流电源进行升压变换，为LLC全桥谐振变换电路提供高压直流输入信号，LLC全桥谐振变换电路连接整流输出模块，整流输出模块连接V bus总线；单相模块之间通过CAN总线连接。
[0007]所述交流输入整流电路包括交流电源和桥式整流电路，交流电源连接桥式整流电路，桥式整流电路连接APFC电路。
[0008]所述APFC电路，包括BOOST电路，且APFC电路由APFC控制芯片驱动。
[0009]所述LLC全桥谐振变换电路，包括MOS管、电容、电感和变压器，其中，MOS管组成全桥谐振电路，全桥谐振电路的中性点分别通过电感、电容连接变压器原边的两端，通过DSP芯片实现对LLC全桥谐振变换电路的变频控制。
[0010]所述整流输出模块，包括全桥整流电路，变压器的副边连接全桥整流电路连接二极管后并联极性电容后并联负载。
[0011]所述单相模块通过R485连接主监控板，单相模块之间通过can通讯，将各自的输出电流并送到相应的DSP芯片。
[0012]所述DSP芯片的型号为TMS320F2801。
[0013]所述APFC控制芯片的型号为UC2854BN。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015](I)充电机系统内结构采用三个单元模块并联方式，可以分别对其中的单元模块进行调试，可维护性能较好，充电机能够实现有源功率因数校准功能，对电网污染小；
[0016](2)通过主控芯片UC2854BN及其外围电路来控制boost电路以实现充电机的有源功率因数校正功能；应用DSP芯片TMS320F2801作为主控芯片对LLC全桥变换器进行数字控制以实现充电机的恒压和恒流工作功能，满足电动车的充电技术要求；
[0017](3)可以实现充电机的不同工作状态的转换，通过数字均流技术来实现多台电源冗余并联，提高输出功率，实现对电动公交车的整车充电。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的充电机主电路结构示意图；
[0019]图2为本实用新型单相模块电路拓扑图；
[0020]图3为本实用新型整机与整机并联结构图；
[0021]图4为本实用新型的恒压控制结构图；
[0022]图5为本实用新型的恒流控制结构图；
[0023]图6为本实用新型的数字控制主程序流程图。
【具体实施方式】
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[0024]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0025]如图1、图2所示，一种数字控制电动汽车充电机电路，包括若干个通过CAN总线级联的充电机主电路，所述充电机主电路包括三相并联的单相模块，单相模块包括交流输入整流电路、APFC电路、LLC全桥谐振变换电路和整流输出模块，其中交流输入整流电路为APFC电路提供稳定的直流电源，APFC电路对输入的直流电源进行升压变换，为LLC全桥谐振变换电路提供高压直流输入信号，LLC全桥谐振变换电路连接整流输出模块，整流输出模块连接V bus总线；单相模块之间通过CAN总线连接。
[0026]所述交流输入整流电路包括交流电源和桥式整流电路，交流电源连接桥式整流电路，桥式整流电路连接APFC电路。
[0027]所述APFC电路，包括BOOST电路，且APFC电路由APFC控制芯片驱动。
[0028]所述LLC全桥谐振变换电路，包括MOS管、电容、电感和变压器，其中，MOS管组成全桥谐振电路，全桥谐振电路的中性点分别通过电感、电容连接变压器原边的两端，通过DSP芯片实现对LLC全桥谐振变换电路的变频控制。
[0029]所述整流输出模块，包括全桥整流电路，变压器的副边连接全桥整流电路连接二极管后并联极性电容后并联负载。
[0030]所述单相模块通过R485连接主监控板，单相模块之间通过can通讯，将各自的输出电流并送到相应的DSP芯片。
[0031 ] 本充电机整机内部采用三个单相模块并联组合成一个三相交流输入单相直流输出的整机充电机，来实现1KW大功率电动汽车充电机。每一单相模块主要由交流输入整流电路、boost电路、LLC全桥谐振变换器以及整流输出四部组成。基于boost电路的有源功率因数校正电路(APFC电路)，为后级LLC全桥变换器来提供稳定的高压直流输入信号。采用型号为TMS320F2801的DSP芯片，作为LLC全桥变换器数字控制主芯片来控制充电机的工作，整机主电路框图如图1所示。单相模块主电路拓扑图如图2所示，Tl是LLC全桥谐振变