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也適合鎳鎘、鎳氫, 鋰離子等類型的動力蓄電池。因此, 具有較大的實用價值。 1 智能充電系統(tǒng)總體結構設計 結合當前電動汽車電能供給的典型方式和充電電源的發(fā)展狀況, 文章設計的智能充電系統(tǒng)如圖1所示。整個電路采用了ac /dc-dc /dc 的設計結構, 首先是220v 的交流市電經emi濾波、pfc校正電路變?yōu)?80v 的直流, 然后經dc /dc 半橋變換及相應的控制電路, 保證輸出電流電壓滿足充電電池的需求。其中pfc 控制電路主要由mosfet 管、boost升壓電感、控制芯片ice2pcs01以及直流濾波電容組成。dc /dc變換采用半橋式拓撲, 主要由高頻變壓器、mosfet 管以及l(fā)c 濾波電路組成??刂撇糠滞ㄟ^對蓄電池端電壓、電流信號的采集反饋, 由sg3525產生雙路pwm 波控制半橋拓撲中mosfet管的通斷時間來控制充電電流和電壓, 其控制部分還包括對電流、電壓、溫度的采集監(jiān)測以及實時顯示。 圖1 智能充電系統(tǒng)總體結構框圖 2 系統(tǒng)主要電路設計 2.1 apfc電路設計 本設計選擇工作于連續(xù)調制模式下的平均電流型升壓式apfc 電路來實現(xiàn)較為合適。
為dc/dc變換,將380 v直流電壓變換成電池組需要的充電電壓,對于72 v的鉛酸電池,其充電電壓最高值為84.6 v。 交流輸入后接emi濾波器,來抑制充電器產生的高次諧波,以符合相應的電磁兼容測試標準;同時,emi濾波器可以有效衰減來自于電網的干擾,提高充電器的抗干擾性能。由于有源功率因數校正(apfc)電路輸出端的濾波電容較大,在開機瞬間有較大的浪涌電流,沖擊甚至燒毀整流橋,所以需串聯(lián)限流電阻,抑制浪涌電流,在電容充電穩(wěn)定后控制繼電器短路限流電阻。 在整流橋后,采用ice2pcs01構成平均電流控制的apfc電路,實現(xiàn)輸入電流波形正弦化,與電壓同相,使輸入功率因數<92%,降低了電源對電網的干擾,滿足了現(xiàn)行諧波限制標準。由于apfc的穩(wěn)壓作用,使得后級的dc/dc變換電路的工作點穩(wěn)定,提高了控制精度和效率。 dc/dc變換電路采用半橋式拓撲??刂菩酒瑂g2525產生脈沖寬度調制(pwm)驅動信號,經光耦隔離耦合后驅動半橋電路中的功率開關。單片機控制選通電壓或電流信號給sg2525,來實現(xiàn)恒壓或恒流充電。 2.2 系統(tǒng)連接示意圖 如圖3所示,該充電器系
pfc低電壓輸入的時候,輸入電流非常大,這樣就會造成整流橋的損耗比較大。此時,如果省去整流橋的話,效率的提升非常明顯。這種pfc電路采用兩只電感、兩只功率mosfet、兩只快恢復二極管組成,分別工作在各50%的半周期。 但是,這種pfc的emi較難處理,同時需要單獨設置電流檢測變壓器,輸入和輸出沒有共地點,因而給輸入電壓的檢測帶來麻煩。但是一些公司推出的單周期控制(occ)技術的pfc控制芯片,正好省掉了對輸入電壓的檢測這個環(huán)節(jié),因而成為制作無整流橋pfc的最方便的控制ic,比如英飛凌的 ice2pcs01、ir的ir1150s等。 多途徑提高效率,功率轉換技巧升級 在ac/dc功率轉換方面,效率及emi的問題將繼續(xù)成為焦點。全球各國政府都正在督促電源生產商開發(fā)新的解決方案以提升效率。這些法規(guī)的實施內容越來越嚴格。“飛兆半導體新推的fsfr系列是多功能控制器的產品組合,并把高壓mosfet整合在同一封裝中?!憋w兆半導體公司技術及應用支持中心亞太區(qū)副總裁王瑞興表示,“這些器件可以被配置在llc諧振轉換器、不對稱半橋、不對稱反激式轉換器或有源鉗位反激式轉換器中。所有這些拓撲都可以通過零電壓
pfc低電壓輸入的時候,輸入電流非常大,這樣就會造成整流橋的損耗比較大。此時,如果省去整流橋的話,效率的提升非常明顯。這種pfc電路采用兩只電感、兩只功率mosfet、兩只快恢復二極管組成,分別工作在各50%的半周期。 但是,這種pfc的emi較難處理,同時需要單獨設置電流檢測變壓器,輸入和輸出沒有共地點,因而給輸入電壓的檢測帶來麻煩。但是一些公司推出的單周期控制(occ)技術的pfc控制芯片,正好省掉了對輸入電壓的檢測這個環(huán)節(jié),因而成為制作無整流橋pfc的最方便的控制ic,比如英飛凌的ice2pcs01、ir的ir1150s等。 多途徑提高效率,功率轉換技巧升級 在ac/dc功率轉換方面,效率及emi的問題將繼續(xù)成為焦點。全球各國政府都正在督促電源生產商開發(fā)新的解決方案以提升效率。這些法規(guī)的實施內容越來越嚴格?!帮w兆半導體新推的fsfr系列是多功能控制器的產品組合,并把高壓mosfet整合在同一封裝中。”飛兆半導體公司技術及應用支持中心亞太區(qū)副總裁王瑞興表示,“這些器件可以被配置在llc諧振轉換器、不對稱半橋、不對稱反激式轉換器或有源鉗位反激式轉換器中。所有這些拓撲都可以通過零電