[发明专利]车载充电装置

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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

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。

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K₂、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。

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。

作为优化，DC/DC变换电路包括并联的两路开关电路。

作为优化，DC/DC变换电路包括并联的四路开关电路。

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。

作为优化，还包括电容C_bus，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C_bus第一端与功率母线连接，所述电容C_bus第二端接地。

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K₁、电阻R_s以及输入波形检测电路、PFC控制电路和第一反馈电路，电感L1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R_s一端连接，开关K₁和电阻R_s的连接处与PFC控制电路输入端连接，电阻R_s另一端接地。