[发明专利]一种车载充电机控制电路、方法、充电机及电动汽车

说明书

本公开提供了一种车载充电机控制电路、方法、充电机及电动汽车，包括滤波与整流模块、功率因数校正模块、半桥LLC谐振变换模块和主控模块，滤波与整流模块用于将输入的交流电信号滤除电磁干扰信号后转换为直流电信号；半桥LLC谐振变换模块用于使得开关管工作在零电压状态以实现充电机充电时的零电压开通；主控模块用于实时采集半桥LLC谐振变换模块的谐振电流过零点和半桥LLC谐振变换模块中点电压的电压过零点，通过比较两过零点的电位差，实现对半桥LLC谐振变换模的谐振网络输入阻抗的检测以保证半桥LLC谐振变换模块工作在感性区，无论是负载变化或是输入电压变化都能保证充电机工作在零电压工作区，进而降低充电机充电时的谐波污染。

技术领域

本公开涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种车载充电机控制电路、方法、充电机及电动汽车。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

面对新能源的加入，电网的安全、可靠性能受到了重大的考验，对于新能源加入电网的安全可靠性提出了严格要求，尤其是电动汽车车载充电机在对电动汽车进行充电时，容易产生较大的谐波污染，因此，一般在车载充电机中利用谐振变换器实现零电压启动和零电流关断，但是一般的谐振变换器均存在高输入电压时，关断电流过大的现象，以及宽输入电压时会存在导通损耗和开关损耗过高的问题，这些局限性限制了开关频率和变换器效率的进一步提高。

本公开发明人在研究中发现，半桥LLC谐振变换器可以在全负载范围和宽输入电压范围内实现ZVS，非常适合作为车载充电器的功率拓扑，但是，(1)目前常见的LLC谐振变换器多采用模拟控制，可拓展性差，通用性不佳；(2)目前的LLC谐振变换器无法保证无论是负载变化或是输入电压变化都能使得充电机工作在零电压工作区，实现新能源电动汽车在电网高效率充电的同时降低谐波污染；(3)目前的LLC谐振变换器无法进行实时的调节以保证半桥LLC谐振变换模块工作在感性区。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种车载充电机控制电路、方法、充电机及电动汽车，无论是负载变化或是输入电压变化都能使得充电机工作在零电压工作区，实现新能源电动汽车在电网高效率充电的同时降低谐波污染。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，本公开提供了一种电动汽车用车载充电机控制电路；

一种电动汽车用车载充电机控制电路，包括滤波与整流模块、功率因数校正模块、半桥LLC谐振变换模块和主控模块，所述滤波与整流模块用于将输入的交流电信号滤除电磁干扰信号后转换为直流电信号；

所述功率因数校正模块用于去除直流电信号中的谐波分量并通过半桥LLC谐振变换模块输出直流电压信号到负载，所述半桥LLC谐振变换模块用于使得开关管工作在零电压状态以实现充电机充电时的零电压开通；

所述主控模块用于实时采集半桥LLC谐振变换模块的输出电压，并根据采集到的输出电压数据输出PWM控制信号到半桥LLC谐振变换模，通过控制半桥LLC谐振变换模中开关管的导通与关断稳定半桥LLC谐振变换模的输出电压；

所述主控模块用于实时采集半桥LLC谐振变换模块的谐振电流过零点和半桥LLC谐振变换模块中点电压的电压过零点，通过比较两过零点的相位，实现对半桥LLC谐振变换模的谐振网络输入阻抗的检测，通过动态控制半桥LLC谐振变换模中开关管的导通与关断以保证半桥LLC谐振变换模块工作在感性区；

所述主控模块还用于实时采集电池的各项参数，并根据采集到的参数进行半桥LLC谐振变换模块的控制以实现保护充电、恒流充电、恒压充电和涓流充电的转换。

作为可能的一些实现方式，所述半桥LLC谐振变换模块包括半桥结构、谐振网络、变压器、整流和滤波电路，在变压器原边，包括第一开关管、第二开关管、谐振电感、励磁电感和谐振电容；