车载充电装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及充电供电技术领域，具体地说涉及一种车载充电装置。
【背景技术】
[0002]现有的车载充电系统一般采用滤波电路、AC/DC整流电路、功率因数补偿(PFC)电路、绝缘DC/DC转换电路以及集成控制电路的技术路线。其主要采取了整流技术和DC/DC充电技术。
[0003]如图1示出了现有车载充电系统的示意图，AC220V电压经过滤波电路，滤除外界电网高频脉冲对车载充电系统的干扰，再经过整流电路及功率因数补偿(PFC)电路输出比较平滑的一次电流电压，最后经过绝缘DC/DC转换电路输出充电所需的二次直流电压电流。
[0004]其中绝缘DC/DC转换电路又可称成为充电电路，其作用是将平滑的一次电流电压通过开关门电路控制以及变压电路转换成所需的充电电流电压。整个充电过程是由控制电路控制。一般的绝缘DC/DC变换电路工作原理是通过桥式开关电路闭合，再通过变压器进行能量转换、最后经过滤波才能对充电电池进行充电。
[0005]现有的车载充电系统一般都具有绝缘结构，对于绝缘DC/DC变换电路的能量转换来说，变压器是必备的元素。在通过变压器进行电磁耦合能量转换的过程中，电磁损耗(铁损)以及负载能量损耗(铜损)很大，使得变压器的输入功率永远大于输出功率。因此，电池充电时间比较长，能量损耗较大。为了使变压器二次线圈与一次线圈之间绝缘，使用绝缘胶带等手段也是必要的，为此变压器制造的过程比较复杂，成本也比较高。另外，由铁损和铜损带来的变压器升温以及电磁干扰、变压器二次电压的再处理等问题也给整个系统的电路设计带来了不少的麻烦。
【发明内容】
[0006]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有车载充电系统绝缘DC/DC变换电路使用变压器带来的质量大、电路设计复杂、能量损耗多、制造成本高等缺点，从而提出一种使用开关电路来代替变压器进行能量转换的车载充电装置。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案:
一种车载充电装置，包括依次连接的滤波电路、整流电路、功率因数补偿电路、DC/DC变换电路和车载储能装置，DC/DC变换电路包括开关电路、与开关电路控制端连接的DC/DC控制电路和与开关电路输出端连接的第二反馈电路，第二反馈电路的输出端与DC/DC控制电路的输入端连接，开关电路包括开关K2、电感L2和电容C2，所述开关Κ2、电感L2串联后作为开关电路的输出端，所述电容C2的一端与该输出端连接、另一端接地。
[0008]作为优化，开关电路还包括整流二极管D2，所述整流二极管D2阴极与开关K2和电感L2的连接处连接、阳极接地。
[0009]作为优化，DC/DC变换电路包括并联的两路开关电路。
[0010]作为优化，DC/DC变换电路包括并联的四路开关电路。
[0011]作为优化,还包括电流反馈电路，电流反馈电路包括分别与DC/DC变换电路输出端和DC/DC控制电路输入端连接的电流检测电路，电流检测电路将DC/DC变换电路输出端的电流信息反馈给DC/DC控制电路。
[0012]作为优化，还包括电容Cbus，所述功率因数补偿电路与所述DC/DC变换电路的连接线为功率母线，电容Cbus第一端与功率母线连接，所述电容Cbus第二端接地。
[0013]作为优化，功率因数补偿电路包括电感L1、整流二极管D1、开关Kp电阻Rs以及输入波形检测电路、PFC控制电路和第一反馈电路，电感LI的一端和输入波形检测电路输入端分别与整流电路输出端连接，电感L1的另一端、整流二极管D1和功率母线依次连接，输入波形检测电路输出端与PFC控制电路连接，第一反馈电路输入端与所述功率母线连接，第一反馈电路输出端与PFC控制电路连接，PFC控制电路的输出端与开关K1控制端连接，开关K1两端分别与电感L1和整流二极管D1的连接处、电阻Rs —端连接，开关K1和电阻Rs的连接处与PFC控制电路输入端连接，电阻Rs另一端接地。
[0014]作为优化，车载充电装置还包括辅助电源电路，辅助电源电路分别与功率母线、PFC控制电路和DC/DC控制电路连接。
[0015]作为优化，所述开关K1、开关K2和开关K3为IGBT开关或MOSFET开关组。
[0016]作为优化，车载充电装置外部包裹高压绝缘材料，且车载充电装置与车体的距离为 3mm~ 10mnin
[0017]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
1、一种车载充电装置，包括依次连接的滤波电路、整流电路、功率因数补偿电路、DC/DC变换电路和车载储能装置，DC/DC变换电路包括开关电路、与开关电路控制端连接的DC/DC控制电路和与开关电路输出端连接的第二反馈电路，第二反馈电路的输出端与DC/DC控制电路的输入端连接，开关电路包括开关K2、电感L2和电容C2，所述开关Κ2、电感L2串联后作为开关电路的输出端，电容C2的一端与该输出端连接、另一端接地。滤波电路可消除交流输入电网中交流电压Vin和交流电流IinK带来的冲击电流和高频谐波，并且可以减少功率因数补偿电路和DC/DC变换电路中产生的电磁干扰，然后交流电压Vin和交流电流Iin被导入到整流电路中，经整流后输出整流电压V-将整流电压I再输入到功率因数补偿电路中，对输出功率进行补偿，以提高输出功率，输出一次电压Vbus。DC/DC变换电路两端分别与功率因数补偿电路和车载储能装置连接，其主要作用为把电压Vbus变换成充电电压VHb。而包括第二反馈电路的电压闭环反馈电路，将开关电路的输出端电压即车载充电系统的输出电压反馈给DC/DC控制电路，通过控制开关电路的导通和断开来精确控制车载充电装置输出电压。最主要的是，在本车载充电装置的功率母线上没有采用变压器来输出充电电压，而是使用不需要绝缘的DC/DC变换电路中的开关电路来输出充电电压VHb，不是通过电磁耦合来进行能量转换的，电磁损耗以及负载能量损耗小；本充电装置工作在高压状态下，充电效率高、时间短。
[0018]2.本发明所述的车载充电装置，开关电路还包括整流二极管队，整流二极管D2阴极与开关K2和电感L2的连接处连接、阳极接地，滤除开关电路中的反向电压，减少开关电路产生的电磁干扰对充电装置输出电压的影响。
[0019]3.本发明所述的车载充电装置，DC/DC变换电路为多项变换电路，例如可以是并联的两路开关电路组成的半桥式变换电路:包括两组开关K2、K3，两组电感L2、L3，两组整流二极管D2、D3，两组电容C2、C3，以及DC/DC控制电路、第二反馈电路。其中，第二反馈电路对输出电压Vsb进行采样，把反馈电压Vf2输出到DC/DC控制电路。在DC/DC控制电路的控制下，开关1(2、1(3交互导通，保证输出充电电压VHb的稳定。这种设计既提高了开关动作效率，又减少了开关的损耗。DC/DC变换电路由并联的四路开关电路组成的全桥式变换电路原理同上所述。
[0020]4.本发明所述的车载充电装置，还包括电流反馈电路，电流反馈电路包括分别与DC/DC变换电路输出端和DC/DC控制电路输入端连接的电流检测电路。电流检测电路将DC/DC变换电路输出端的电流信息反馈给DC/DC控制电路，形成了电流闭环采样电路，进一步提高了 DC/DC变换电路输出电压电流的稳定性。
[0021]5.本发明所述的车载充电装置，还包括电容Cbus，功率因数补偿电路与DC/DC变换电路的连接线为功率母线，电容Cbus第一端与功率母线连接，电容Cbus第二端接地。其主要作用是储存电能以及保持输出电压稳定。
[0022]6.本发明所述的车载充电装置，功率因数补偿电路由电感L1、整流管D1、开关1、电阻Rs以及输入波形检测电路、功率因数补偿