本實(shí)用新型屬于充電機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)恒功率充電機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，在我們的生活中也越來(lái)越重要，在未來(lái)新能源的應(yīng)用方面起到巨大的作用。同時(shí)，也對(duì)各種控制技術(shù)提出了更新更高的要求。

鋰電池自發(fā)明以來(lái)，具有能量密度高、工作電壓高、自放電率低、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，無(wú)可厚非的成為電動(dòng)車動(dòng)力電池的首選。一方面，為保證電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力，鋰電池電容量被盡量做大；另一方面，如何對(duì)大容量的鋰電池，尤其是整個(gè)電池組進(jìn)行快速穩(wěn)定安全的充電，成為亟待解決的問(wèn)題。目前，市場(chǎng)上的充電機(jī)多采用恒壓充電、恒流充電或者兩者兼?zhèn)涑潆姷姆绞?。在給定充電機(jī)最大輸出功率時(shí)，充電機(jī)的最大功率出現(xiàn)時(shí)間短，由于絕大多數(shù)時(shí)間中充電機(jī)沒(méi)有用到最大輸出功率，所以充電時(shí)間都比較長(zhǎng)，不適合大容量電池的快速充電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型提供一種自適應(yīng)恒功率充電機(jī)，最大限度發(fā)揮充電機(jī)的充電能力，使得充電機(jī)始終工作在其最大輸出功率狀態(tài)下，達(dá)到快速充電的效果，節(jié)省充電時(shí)間。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案：

一種自適應(yīng)恒功率充電機(jī)，包括濾波電路、升壓電路、功率轉(zhuǎn)換電路、控制電路以及輔助電源電路；所述濾波電路包括輸入濾波電路和輸出濾波電路；所述輸入濾波電路依次順序與升壓電路、功率轉(zhuǎn)換電路、輸出濾波電路電連接，所述控制電路分別與升壓電路、功率轉(zhuǎn)換電路、輸出濾波電路連接；所述輔助電源電路為升壓電路、功率轉(zhuǎn)換電路、控制電路提供電源。

進(jìn)一步地,所述輸入濾波電路采用EMC濾波電路或者EMI濾波電路，用于濾除電網(wǎng)的多次諧波；所述輸出濾波電路采用LC濾波電路或者π型濾波電路。

進(jìn)一步地,所述升壓電路采用PFC升壓電路，用于將經(jīng)過(guò)濾波后的220V交流電升高至410V直流高壓電，提高產(chǎn)品的功率因數(shù)。

進(jìn)一步地,所述功率轉(zhuǎn)換電路采用LLC功率轉(zhuǎn)換電路，用于將升壓電路輸出的直流高壓電轉(zhuǎn)換成外電池的充電電壓和電流。

進(jìn)一步地,所述控制電路采用基于DSP的數(shù)字PID控制處理單元，用于對(duì)升壓電路和功率轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓、電流進(jìn)行數(shù)字采樣處理和控制。

進(jìn)一步地,所述基于DSP的數(shù)字PID控制處理單元能夠時(shí)刻檢測(cè)外電池內(nèi)阻的變化，根據(jù)外電池內(nèi)阻的變化，調(diào)整充電機(jī)的輸出，達(dá)到恒功率充電的目的。

由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的積極有益效果是：

1.本實(shí)用新型采用基于DSP的數(shù)字PID控制處理單元可以自動(dòng)計(jì)算外電池的內(nèi)阻，根據(jù)外電池內(nèi)阻的變化，調(diào)整充電機(jī)的輸出電壓、電流，能夠使充電機(jī)恒定在最大功率充電，最大限度發(fā)揮充電機(jī)的充電能力，達(dá)到快速充電的效果，節(jié)省充電時(shí)間，延長(zhǎng)電池的壽命。

2.本實(shí)用新型的自適應(yīng)恒功率充電機(jī)能夠自動(dòng)感應(yīng)外界電池隨充電時(shí)間電池特性的變化，對(duì)充電機(jī)的輸出進(jìn)行調(diào)整，大大提高了充電機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一種自適應(yīng)恒功率充電機(jī)的電路原理圖；

圖2為本實(shí)用新型自適應(yīng)恒功率充電機(jī)充電時(shí)恒功率曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作出進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例一：參見(jiàn)圖1和圖2所示，一種自適應(yīng)恒功率充電機(jī)，包括濾波電路、升壓電路、功率轉(zhuǎn)換電路、控制電路以及輔助電源電路；所述濾波電路包括輸入濾波電路和輸出濾波電路；所述輸入濾波電路依次順序與升壓電路、功率轉(zhuǎn)換電路、輸出濾波電路電連接，所述控制電路分別與升壓電路、功率轉(zhuǎn)換電路、輸出濾波電路連接；所述輔助電源電路為升壓電路、功率轉(zhuǎn)換電路、控制電路提供電源。

進(jìn)一步地，所述輸入濾波電路采用EMC濾波電路或者EMI濾波電路；所述輸出濾波電路采用LC濾波電路或者π型濾波電路；所述升壓電路采用PFC升壓電路；所述功率轉(zhuǎn)換電路采用LLC功率轉(zhuǎn)換電路；所述控制電路采用基于DSP的數(shù)字PID控制處理單元。

本實(shí)用新型自適應(yīng)恒功率充電機(jī)的工作原理如下：

220V交流電先通過(guò)EMC濾波電路或者EMI濾波電路，濾除電網(wǎng)的多次諧波，以及屏蔽電源本身對(duì)電網(wǎng)的污染。然后經(jīng)過(guò)濾波后的220V交流電再經(jīng)過(guò)PFC升壓電路將電壓升高至410V直流高壓電，以提高充電機(jī)的功率因數(shù)，本充電機(jī)的功率因數(shù)可達(dá)0.998，410V直流高壓電再經(jīng)過(guò)LLC功率轉(zhuǎn)換電路，將410V直流高壓電轉(zhuǎn)換成外電池的充電電壓，比如48VDC、60VDC、72VDC、96VDC，充電電壓經(jīng)濾波后輸出,這樣就完成了電壓和電流的轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型采用基于DSP的數(shù)字PID控制處理單元對(duì)升壓電路、輸出濾波電路輸出的電壓和電流進(jìn)行采集，然后經(jīng)過(guò)PID計(jì)算后輸出MOS管的控制信號(hào)，從而對(duì)PFC升壓電路與LLC功率轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓和電流進(jìn)行管控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)充電機(jī)的自適應(yīng)恒功率充電。

本實(shí)用新型自適應(yīng)恒功率充電機(jī)實(shí)現(xiàn)恒功率充電的原理如下：

先讓充電機(jī)輸出外電池的電壓U1和1A的小電流I1，然后根據(jù)R1＝U1/I1計(jì)算出外電池的內(nèi)阻R1，然后逐漸地增大電流，并計(jì)算外電池的變化內(nèi)阻R2＝U2/I2。當(dāng)充電機(jī)輸出功率接近最大恒功率時(shí)，可計(jì)算出在最大恒功率時(shí)外電池的近似內(nèi)阻R3＝U3/I3,根據(jù)臨近點(diǎn)(毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi))電池內(nèi)阻不變的特性，由公式P＝I²*R，可計(jì)算出此時(shí)外電池需要的電流同時(shí)，由公式計(jì)算出充電機(jī)所需要控制的電壓這樣，充電機(jī)經(jīng)過(guò)基于DSP的數(shù)字PID控制處理單元的調(diào)整，外電池內(nèi)阻在充電過(guò)程中緩慢的變化，充電機(jī)也根據(jù)外電池內(nèi)阻的變化，不斷地調(diào)整充電機(jī)的輸出，從而完成恒功率的充電，直至充電結(jié)束。

上述對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。