[实用新型]一种智能高效快速充电机

说明书

技术领域

本实用新型设计一种智能高效快速充电机，尤其涉及一种利用有源功率因数校正器实现高效节能的充电机。

背景技术

目前国标对电动汽车充电站内充电机的功率因数要求≧90%，但多数充电机的功率因数也仅仅在90%左右，这会造成电网谐波污染，功率因数下降，无功分量主要为高次谐波，其中三次谐波幅度约为基波幅度的95％，五次谐波幅度约为基波幅度的70％.七次谐波幅度约为基波幅度的45％。高次谐波会对电网造成危害，使输入端功率因数下降，而且产生很强的电磁干扰(EMI)，对电网和其他用电设备的安全运行造成潜在危害。

在这样的背景下，通过利用高效IC芯片，利用有源功率因数校正电路(Active Power Factor Corrector，简称APFC)设计开发一种新型充电机，从而提高充电机的功率因数、减小谐波，并最终达到充电机的高效节能。

本部分的陈述仅仅提供了与本实用新型相关的背景技术，且可能不构成现有技术。

发明内容

本实用新型的目的正是为了克服上述现有充电机存在的缺陷而提出一种能够提高电器设备的功率因数，减少对电网的谐波污染的高效节能充电机。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。

本实用新型一种智能高效快速充电机由输入EMI、整流滤波模块、APFC、DC/DC调整模块、整流滤波模块、输出EMI依序连接构成；其中在整流滤波模块与APFC之间连接有过电压过电流检测，在整流滤波模块与输出EMI之间连接有电压电流功率因数检测，在DC/DC调整模块上还连接有保护控制电路，并且保护控制电路还分别与过电压过电流检测和电压电流功率因数检测连接。

本实用新型输入EMI模块包括压敏电阻Y1、电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电感线圈L1构成，其中压敏电阻Y1、电阻R1、电容C2并联在一起，一端接电感线圈L1中A的一端，压敏电阻Y1、电阻R1、电容C2并联起来的另一端接电感线圈L1中B的一端，同时压敏电阻Y1、电阻R1、电容C2并联起来的另一端接电容C1的一端，电容C1的另一端接电路板的信号地，电感线圈L1中A的另一端接电容C3的一端，同时接整流器U1的交流输入端，电感线圈L1中B的另一端接电容C3的另一端，同时接整流器U1的交流输入端，整流器U1的直流输出端和电容C4并联在一起进行输出。

本实用新型APFC采用平均电流控制模式UC3854芯片作为控制芯片，同时进行电压电流闭环控制，且主要由变压器T1，二极管D9、D10，开关管Q1、Q2构成，输出主滤波电容C3组成，电流采集回路依靠R11、R12完成，电压采集回路依靠R17、R19完成，在控制电路中变压器T1输出绕组3端子分别接到二极管D1与D3的一端，变压器T1输出绕组4端子分别接到二极管D2与D4的一端，然后二极管D3和D4共同连接电阻R1，输出到UC3854的15号端子上，然后通过电阻R6连接到UC3854的10号端子上。

本实用新型DC/DC调整模块中开关管漏极与栅极中间并联电阻和电容，开关管S1并联连接R1和C5，漏极和源极并联连接稳压二极管和电容，如开关管S1并联连接C1和D1，或开关管S1的漏极连接电感L2，然后通过变压器T，再连接开关管S4的源极，组成输出回路。

本实用新型的有益效果是，采用APFC后，可将电源的输入电流变换为与输入市电同相位的正弦波，从而提高电器设备的功率因数，减少对电网的谐波污染。理论上，降压式(Buck)、升压式(Boost)、升／降压式(Boost-Buck)以及反激式(Flyback)等变换器拓扑都可作为APFC的主电路。其中，BoostAPFC是简单电流型控制，功率因数值高，总谐波失真小，效率高，但输出电压高于输入电压，适用于做大功率电源，应用广泛。因为升压式APFC的电感电流连续，储能电感可作为滤波器抑制射频干扰(RFI)和EMI噪声，并防止电网对主电路的高频瞬态冲击.电路有升压斩波电路，输出电压大于输入电压峰值，电源允许的输入电压范围扩大，通常可达90～270V，提高电源的适应性，且升压式APFC控制简单，适用的功率范围宽。因此，这里提出了一种基于Boost电路拓扑，以UC3854为控制核心的有源功率因数校正电路，该电路可将功率因数提高到O.95以上。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为APFC原理图；

图3为全桥整流电路示意图；

图4为DC/DC变换器主电路示意图。

具体实施方式