[发明专利]车载ACDC充电电路、充电模块及其工作方法

说明书

本发明提供一种车载ACDC充电电路、充电模块及其工作方法。充电电路包括输入模块、输出模块、以及充电管理模块；充电管理模块连接于输入模块和输出模块之间；输入模块输入市电并对输入电压进行转换，为充电管理模块和工作负载提高有效电压；输出模块将电压输入至充电设备。有源功率因数校正电路采用三级交错并联Boost拓扑结构，以平均电流为控制策略，通过电流、电压的双闭环来实现功率因数校正；同时采用移相全桥控制电路，通过变压器副边加箝位电容和续流二极管复位主电流，使主电路的功率开关器件工作在零电压和零电流状态下；从而提高无线充电系统的电能传输效率，还可以减小谐波污染，提高网侧的功率因数，保证输出电能的质量。

技术领域

本发明涉及车载充电领域，尤其涉及一种车载ACDC充电电路、充电模块及其工作方法。

背景技术

车载充电机是指固定安装在电动汽车上的充电机，具有为电动汽车动力电池安全、自动充满电的能力，充电机依据电池管理系统(BMS)提供的数据，能动态调节充电电流或电压参数，并执行相应的动作完成充电过程。

现有技术中的充电设备主要有车载充电机和充电桩，有线充电技术和无线充电两种；但充电系统一般包括4个电能变换环节，但是现有技术中的电能变换环节无法保证效率稳定，从而导致充电效率下降；同时大功率的充电设备会带来电网谐波污染，降低电网供电质量，影响电网中其他设备的正常运行。

发明内容

发明目的：提出一种车载ACDC充电电路，并进一步提出一种包含上述充电电路的充电模块及其工作方法，从而解决现有技术存在的上述问题。

第一方面，提出一种车载ACDC充电电路，其特征在于，包括输入模块、输出模块、以及充电管理模块；

所述充电管理模块连接于所述输入模块和所述输出模块之间；所述输入模块输入市电并对输入电压进行转换，为充电管理模块和工作负载提高有效电压；所述输出模块将电压输入至充电设备；

所述输入模块包括有源功率因数校正电路、移相全桥控制电路、第一变压器和第二变压器；所述有源功率因数校正电路的输入端输入市电电压、输出端与所述移相全桥控制电路的输入端连接，所述移相全桥控制电路的输出端分别于所述第一变压器的输入端和所述第二变压器的输入端连接；

所述充电管理模块包括：整流器、继电器、蓄电池、第一控制器和光电耦合器；

所述整流器的输入端与所述第一变压器的输出端连接、输出端与所述继电器的输入端连接，所述继电器的输出端与所述蓄电池的输入端连接、控制端与第一控制器的输入端连接，所述蓄电池的输出端与所述第一控制器的输入端连接，所述第一控制器的输入端连接所述第二变压器的输出端、输出端与所述光电耦合器的输入端连接。

在第一方面进一步的实施例中，所述输出模块包括接口和第二控制器；所述第二控制器的输入端与所述光电耦合器的输出端连接，所述接口与所述第二控制器的输出端连接。

在第一方面进一步的实施例中，所述有源功率因数校正电路包括主电路和控制电路；所述主电路采用三级交错并联的Boost电路构成；其中每级Boost电路有电感、开关管和续流二极管组成；所述控制电路由控制芯片、电压环补偿电路、电流环补偿电路、外围电路组成。

在第一方面进一步的实施例中，所述移相全桥控制电路由场效应管S1至S4、电容C1、C3、Co和Cc、电感Lo和Llk、变压器T，续流二极管D1至D4，、二极管Dc和Dh、以及电阻Ro组成；其中，所述场效应管S1至S4组成功率开关器件，电容C1和电容C3并联于所述功率开关器件的超前桥臂上，所述功率开关器件的输入端输入电压、输出端于变压器T的输入端连接，电感Llk是变压器T的漏感，所述变压器T的输出端连接由电容Cc和两只二极管Dc、Dh构成的辅助电路的输入端连接，所述辅助电路的输出端输出电压，电感Lo为输出滤波电感，电容Co为输出滤波电容，电阻Ro进行保护输出。