[发明专利]一种充电电路及输出控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及充电电路，特别是一种具备恒定电压或恒定电流输出的充电电路及输出控制方法。

背景技术

当今世界环境、能源问题日益突出，电动汽车成为了汽车工业研究、开发的热点，但电动汽车的市场化仍受到一些关键技术的阻碍。其中，比较突出的一个技术就是电动汽车的充电技术。

电动汽车充电机是电动汽车的重要组成部分。目前，常见的充电机电路多是采用前级的有源功率因数校正(ActivePowerFactorCorrection，简称APFC)电路和后级的隔离DC/DC转换电路两部分构成的拓扑结构。其中，分别使用两片不同的数字芯片，单独控制前级的APFC电路和后级的隔离DC/DC转换电路，两片数字芯片之间的信号传递需要添加通信电路来实现。

另一种充电机的实现电路是使用两个相同功率的电路板并联组成一个大功率模块，且使用两个控制芯片，同时需要对大功率模块内部两个并联电路实现均流控制，电路结构复杂，控制器设计难度较大。

另外，一般的充电机都具备恒压充电和恒流充电两种工作模式。可以根据不同的工作状态选择工作模式。但是，当两种工作模式切换时，充电机会产生很大的动态响应波动，影响充电机输出电压的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电电路及输出控制方法，简化了电路结构,提高了电路的可靠性，实现了迅速/平稳的切换工作状态且输出动态响应快的目的，提高了充电电路输出电压的质量。

第一方面，本发明提供一种充电电路，包括：功率因数校正电路、谐振电路、采样电路、驱动电路和控制电路；

所述功率因数校正电路，用于在所述控制电路的控制下，将接收的交流参数转换为第一直流参数并输出；

所述谐振电路，用于在所述控制电路的控制下，对接收的所述第一直流参数进行调节，以获得输出直流参数；

所述采样电路，用于在所述控制电路的控制下，采集所述交流参数、第一直流参数以及所述输出直流参数，并输出至所述控制电路；

所述控制电路，用于接收所述交流参数和所述第一直流参数，并采用电压外环和电流内环的双环控制模式，确定调节所述功率因数校正电路输出的第一直流参数的第一驱动信号，以及，还用于接收所述输出直流参数，并采用电流外环和电压内环的双环控制模式，确定调节所述谐振电路的输出直流参数的驱动信号，其中，所述输出直流参数至少包括恒定的直流电流参数或恒定的直流电压参数；

所述驱动电路，用于接收所述控制电路输出的所述第一驱动信号和所述驱动信号，并对所述第一驱动信号和所述驱动信号进行电平和波形调整后，分别输出至所述功率因数校正电路和谐振电路。

第二方面，本发明提供一种充电电路的输出控制方法，采用本发明实施例所提供的充电电路来执行，所述方法包括：

所述采样电路实时采集所述谐振电路的输出电压参数和输出电流参数，并将所采集的输出电压参数和输出电流参数发送至所述控制电路所包括的控制芯片；

所述控制芯片通过电流环对输出电流误差进行调节，以获得电流环输出参数；

所述控制芯片通过电压环对输出电压误差进行调节，以获得所述谐振电路的驱动信号；

将所述驱动信号输出至所述驱动电路，通过所述驱动电路调整所述驱动信号的电平和波形，将调整后的驱动信号输出至所述谐振电路以调节所述谐振电路的输出直流参数；

其中，所述输出电流误差是预设的输出电流参考值与输出电流参数之间的差值，以及，所述输出电压误差是预设的输出电压参考值与所述电流环输出参数以及所述输出电压参数之间的差值，以及，所述输出直流参数至少包括恒定的直流电流参数或恒定的直流电压参数。

本发明提供一种充电电路及输出控制方法，使前级的功率因数校正电路和后级的谐振电路共用一块控制芯片，硬件电路结构更加简单，提高了电路的可靠性；双环控制器运算所需的信号均由控制芯片直接采样后处理，提高了本发明的实时性以及可操作性。后级的谐振电路采用电流外环和电压内环的双环控制模式，实现了充电电路的恒定电压充电模式和恒定电流充电模式的快速切换，可以极大的降低输出纹波、提高动态性能和短路保护速度，提高了输出电压的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。