[实用新型]稳压恒流充电控制电路

说明书

技术领域

本实用新型技术属于电力电子技术应用领域，特别涉及一种稳压恒流充电控制电路。

背景技术

越来越多的工业设备，新能源交通工具采用二次动力型高能电池供电，以减少对石油依赖的同时降低对大气环境的污染。二次动力电池包括铅酸蓄电池，磷酸铁锂电池，镍氢电池等可以反复进行充放电使用，这就需要数千瓦到数百千瓦的稳压恒流充电装置；而目前行业中95%以上的大功率充电装置均采用工频变压器降压后再整流斩波的控制方式，这样的充电装置需要大量的铜线和矽钢片，体积大，成本高且转换效率低至60%，大量的电能变为热量被白白浪费掉；其中有少部分的大功率充电装置采用开关电源方式，例如全桥、半桥、推挽或双管正激电路，这些电路拓扑的原边与副边的谐波电流都非常大，开关管不能够实现完全的软开关，因此损耗大，可靠性差，无故障使用寿命较短。

现有的谐振式功率变换装置一般都采用单电压环反馈控制方式，主要是将输出电压采样信号与控制电路的电压基准进行比较，以输出误差信号来调节电路的工作频率，从而达到输出稳定的目的。但是，谐振式功率变换装置的谐振槽主回路由具有惯性特点的元器件组成，其本身具有相当大的惯性，对电路中出现的电压及电流的瞬时变化、外来的扰动信号或者反馈控制信号的响应速度很慢，其响应时间与元器件的固有参数相关，至少需要数个工作周期；当系统响应并进行调节时，这些有害的瞬时变化或信号对变换器造成的损坏已经形成了，因此自激振荡、波形畸变、ZVS功能丧失，甚至炸管等现象就会很容易发生，系统工作不可靠。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种稳压恒流充电控制电路解决高频充电装置响应速度慢的技术问题。

一种稳压恒流充电控制电路，其包括：原边开关峰值电流采样反馈及单周期积分变换环路，用以检测获得谐振主回路中瞬时变化的谐振电流信号，将该谐振电流信号还原为相应的电压信号，并形成锯齿波电压信号；副边输出电压采样反馈环路，用以检测获得输出电压的变化；输出电流信号采样与控制环路，用以检测获得输出充电回路的充电电流平均值，放大为相应的电压信号后，在恒流充电过程中，使这个表征充电电流平均值的电压信号跟随电流设定值信号来变化；即时变频控制及保护电路，用以接收该锯齿波电压信号，以及该副边输出电压采样反馈环路以及该输出电流信号采样与控制环路的输出，确保电路启动或故障发生时，系统能够实现软启动，并快速的对系统所提出的增益要求进行频率响应；驱动电源电路，连接于该即时变频控制及保护电路与输出端之间，采用正激开关电源方式，用以实现开关管的快速导通与关断。

本实用新型的具体实施方式通过采样原边开关峰值电流，输出电压及电流信号，使充电机装置在输入电网电压波动较大时，大容量蓄电池电压较低及输出浪涌电流很大时的恶劣工作环境下能够对瞬时变化的大电流峰值信号进行即时响应，使控制信号快速跟随系统工作环境的变化，快速调节工作频率来满足系统增益要求，从而，有效地改善了变频谐振电路对外界信号响应滞后的缺点，使谐振式稳压恒流充电装置在输出电压从低电压向高电压变化，输出电流从小电流向大电流变化的全过程中仍能保持低谐波干扰、高效率以及更好的动态响应及工作稳定性。

附图说明

图1是本实用新型稳压恒流充电控制电路的具体实时方式的原理方框图；

图2是本实用新型稳压恒流充电控制电路的具体实时方式的原边开关峰值电流采样反馈环路及单周期积分环路的电路原理图；

图3是本实用新型稳压恒流充电控制电路的具体实时方式的副边输出电压采样反馈环路的电路原理图；

图4a是本实用新型稳压恒流充电控制电路的具体实时方式的输出电流信号采样与控制环路的部分电路原理图；

图4b是本实用新型稳压恒流充电控制电路的具体实时方式的输出电流信号采样与控制环路的另一部分电路原理图；

图5是本实用新型稳压恒流充电控制电路的具体实时方式的即时变频控制及保护电路的电路原理图；

图6是本实用新型稳压恒流充电控制电路的具体实时方式的驱动电源电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型稳压恒流充电控制电路包括：原边开关峰值电流采样反馈及单周期积分变换电路102、副边输出电压采样反馈环路103、输出电流信号采样与控制环路104、即时变频控制及保护电路105、驱动电源电路106。其中，即时变频控制及保护电路105包括：开机软启动电路1051、驱动脉冲归零检测电路1052、即时频率调节电路1053以及双路输出的PWM电流型控制芯片1054。