專利名稱：水冷電動汽車充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水冷電動汽車充電器。
背景技術(shù)：
目前水冷電動汽車充電器，如圖1，包含脈寬調(diào)制器1、數(shù)字控制芯片2、補償網(wǎng)絡(luò)
4、電壓采樣網(wǎng)絡(luò)5、誤差放大器9和數(shù)模轉(zhuǎn)換器10，數(shù)字控制芯片2和數(shù)模轉(zhuǎn)換器10串聯(lián)連接至誤差放大器9的負輸入端，誤差放大器9的負輸入端連接電壓采樣網(wǎng)絡(luò)5，電壓采樣網(wǎng)絡(luò)5提供輸出電壓8，誤差放大器9的負輸入端與輸出端之間連接有補償網(wǎng)絡(luò)4，誤差放大器9的正輸入端提供內(nèi)部電壓基準7，誤差放大器9的輸出端連接脈寬調(diào)制器1，脈寬調(diào)制器I的輸出驅(qū)動功率電路。輸出電壓8的設(shè)定精度主要是由幾方面決定:第一由開關(guān)電源專用的脈寬調(diào)制器I的內(nèi)部電壓基準決定；第二是由開關(guān)電源專用的脈寬調(diào)制器I所需要的輸出電壓采樣網(wǎng)絡(luò)5的精度決定；第三是由數(shù)字控制芯片2的模數(shù)轉(zhuǎn)換器10的精度決定；第四是由數(shù)字控制芯片2所需要的輸出電壓采樣網(wǎng)絡(luò)5精度決定；互相影響，導致輸出電壓8精度不高，特別是在輸出電壓8設(shè)定值調(diào)整到較低值的時候，電壓精度會變差更大，這是由于每部分采樣電路在采樣值處于較小值的時候，精度下降很多而造成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種水冷電動汽車充電器，旨在解決輸出電壓精度不高、輸出精度隨采樣范圍變化下降等問題。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
水冷電動汽車充電 器，包含脈寬調(diào)制器、數(shù)字控制芯片、補償網(wǎng)絡(luò)和誤差放大器，誤差放大器的負輸入端與輸出端之間連接有補償網(wǎng)絡(luò)，誤差放大器的輸出端連接脈寬調(diào)制器，特點是:所述數(shù)字控制芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和第四開關(guān)串聯(lián)連接至誤差放大器的正輸入端，誤差放大器的負輸入端連接延遲網(wǎng)絡(luò)，延遲網(wǎng)絡(luò)與以并聯(lián)方式連接的四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元相接，其中，第一路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第一開關(guān)組成，第二路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第二開關(guān)組成，第三路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第三電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第三開關(guān)組成，第四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第四電壓采樣網(wǎng)絡(luò)組成，數(shù)字控制芯片分別與第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)控制連接，四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元與數(shù)字控制芯片之間設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。進一步地，上述的水冷電動汽車充電器，其中，所述數(shù)字控制芯片為單片機。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在:
本發(fā)明分段采樣，采樣分辨率提高；輸出電壓分為3段校準，產(chǎn)生修正系數(shù)；內(nèi)部不可更換的電壓基準改為外部基準；輸出電壓采樣精度大為提高，具有自校準特點，為汽車充電機輸出電壓的高精度控制提供切實可行的方法。用于水冷產(chǎn)品中，輸出電壓采樣精度分段處理，每段精度提高，提供幾點電壓校驗，每臺機器可自校驗，延遲網(wǎng)絡(luò)為同一電壓有兩個采樣網(wǎng)絡(luò)采樣提供可能，可選擇不同電壓采樣網(wǎng)絡(luò)，并采集相應(yīng)電壓值。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步說明:
圖1:背景技術(shù)充電器的結(jié)構(gòu)框 圖2:本發(fā)明充電器的結(jié)構(gòu)框 圖3:輸出電壓校準示意圖。
具體實施例方式如圖2所示，水冷電動汽車充電器，包含脈寬調(diào)制器1、數(shù)字控制芯片2、補償網(wǎng)絡(luò)4和誤差放大器9，數(shù)字控制芯片2、數(shù)模轉(zhuǎn)換器10和第四開關(guān)15串聯(lián)連接至誤差放大器9的正輸入端，放大器9的正 輸入端提供外部電壓基準19，誤差放大器9的負輸入端連接延遲網(wǎng)絡(luò)6，延遲網(wǎng)絡(luò)6與以并聯(lián)方式連接的四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元相接，其中，第一路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)11和與其相連的第一開關(guān)16組成，第二路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)12和與其相連的第二開關(guān)17組成，第三路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第三電壓采樣網(wǎng)絡(luò)13和與其相連的第三開關(guān)18組成，第四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第四電壓采樣網(wǎng)絡(luò)14組成，數(shù)字控制芯片2分別與第一開關(guān)16、第二開關(guān)17和第三開關(guān)18控制連接，四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元與數(shù)字控制芯片2之間設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元提供輸出電壓8。誤差放大器9的負輸入端與輸出端之間連接有補償網(wǎng)絡(luò)4，誤差放大器9的輸出端連接脈寬調(diào)制器1，脈寬調(diào)制器I的輸出驅(qū)動功率電路。其中，誤差放大器9為通用運算放大器，數(shù)字控制芯片2為通用單片機。為增加電路的靈活性，內(nèi)部電壓基準改為外部電壓基準19，在需要更高精度輸出電壓的時候，可采用更高精度的器件，為設(shè)計提供了足夠高的靈活性。輸出電壓采樣網(wǎng)絡(luò)設(shè)為四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元，在第一路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元、第二路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元和第三路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元分別設(shè)有開關(guān)，由數(shù)字控制芯片2控制其開關(guān)。在四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元和誤差放大器9之間設(shè)有延遲網(wǎng)絡(luò)6。四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元與數(shù)字控制芯片2之間設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，數(shù)模轉(zhuǎn)換器10和誤差放大器9之間設(shè)有第四開關(guān)15。將整個輸出電壓分為四段，每段對應(yīng)一個電壓采樣網(wǎng)絡(luò)，每段輸出電壓在第四開關(guān)15斷開的情況下，由第一開關(guān)16、第二開關(guān)17和第三開關(guān)18以及外部電壓基準19決定輸出電壓的設(shè)定值，數(shù)字控制芯片2通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器3采樣到的電壓信號和內(nèi)部控制開關(guān)的信號計算輸出電壓值，并記錄在存儲器中，第一開關(guān)16、第二開關(guān)17和第三開關(guān)18每次變換狀態(tài)之前，數(shù)字芯片2會得到一個輸出電壓的采樣電壓值，在變化狀態(tài)之后也會得到一個輸出電壓的采樣電壓值，把這兩個值平均，則可得到一個精度更高的輸出電壓信號，延遲網(wǎng)絡(luò)6的作用是使第一開關(guān)16、第二開關(guān)17和第三開關(guān)18狀態(tài)變化以后，輸出電壓保持一段時間不變，以使數(shù)字控制芯片2通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器3得到輸出電壓的第二個采樣值。如圖3，輸出電壓采樣值a和b分別為第一開關(guān)16狀態(tài)變化前后的結(jié)果，取平均值則可得到一個精度更高的輸出電壓值，用這個值和第一開關(guān)16的狀態(tài)可得到一個修正系數(shù)X，同樣，第二開關(guān)17和第三開關(guān)18也會產(chǎn)生兩個修正系數(shù)y和z。修正系數(shù)X，y，z用來修正第一開關(guān)16、第二開關(guān)17和第三開關(guān)18對應(yīng)的第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)11、第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)12和第三電壓采樣網(wǎng)絡(luò)13的采樣電壓值，這樣輸出電壓的采樣精度得到顯著提高。
在第四開關(guān)15閉合的情況下，輸出電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)，由于輸出電壓采樣分為四段，外部電壓基準19和數(shù)模轉(zhuǎn)換器10所需要調(diào)整的范圍是現(xiàn)有技術(shù)所需要的1/4，在保持相同調(diào)整電壓范圍的情況下，每一個電壓單位對應(yīng)輸出電壓是現(xiàn)有技術(shù)的4倍，本發(fā)明電路采樣到的輸出電壓的分辨率是現(xiàn)有技術(shù)電路的4倍，采樣精度得到了較大的提高，輸出電壓的精度也得到了明顯提高。如需要更高的采樣精度，可增加開關(guān)與輸出電壓采樣網(wǎng)絡(luò)?？梢钥闯?1)輸出電壓分為3段校準，產(chǎn)生修正系數(shù)；2)分段采樣，采樣分辨率提高；3)內(nèi)部不可更換的電壓基準改為外部基準。本發(fā)明的輸出電壓采樣精度大為提高，并提供了進一步提聞的空間。本發(fā)明采樣精度高，具有自校準功能，并可進一步提高采樣精度，為汽車充電機輸出電壓的高精度控制提供切實可行的方法。用于水冷產(chǎn)品中，輸出電壓采樣精度分段處理，每段精度提高，提供幾點電壓校驗，每臺機器可自校驗，延遲網(wǎng)絡(luò)為同一電壓有兩個采樣網(wǎng)絡(luò)采樣提供可能，可選擇不同電壓采樣網(wǎng)絡(luò)，并采集相應(yīng)電壓值。需要理解到的是:以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原 理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.水冷電動汽車充電器，包含脈寬調(diào)制器、數(shù)字控制芯片、補償網(wǎng)絡(luò)和誤差放大器，誤差放大器的負輸入端與輸出端之間連接有補償網(wǎng)絡(luò)，誤差放大器的輸出端連接脈寬調(diào)制器，其特征在于:所述數(shù)字控制芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和第四開關(guān)串聯(lián)連接至誤差放大器的正輸入端，誤差放大器的負輸入端連接延遲網(wǎng)絡(luò)，延遲網(wǎng)絡(luò)與以并聯(lián)方式連接的四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元相接，其中，第一路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第一開關(guān)組成，第二路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單 元由第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第二開關(guān)組成，第三路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第三電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第三開關(guān)組成，第四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第四電壓采樣網(wǎng)絡(luò)組成，數(shù)字控制芯片分別與第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)控制連接，四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元與數(shù)字控制芯片之間設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷電動汽車充電器，其特征在于:所述數(shù)字控制芯片為單片機。
全文摘要
本發(fā)明涉及水冷電動汽車充電器，數(shù)字控制芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和第四開關(guān)串聯(lián)連接至誤差放大器的正輸入端，誤差放大器的負輸入端連接延遲網(wǎng)絡(luò)，延遲網(wǎng)絡(luò)與以并聯(lián)方式連接的四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元相接，第一路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第一開關(guān)組成，第二路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第二開關(guān)組成，第三路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第三電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和與其相連的第三開關(guān)組成，第四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元由第四電壓采樣網(wǎng)絡(luò)組成，數(shù)字控制芯片分別與第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)控制連接，四路電壓采樣網(wǎng)絡(luò)單元與數(shù)字控制芯片之間設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。分段采樣，采樣分辨率提高，輸出電壓采樣精度顯著提高。
文檔編號H02J7/00GK103219774SQ20131015788
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者董博, 顧專耀, 金龍 申請人:安伏(蘇州)汽車電源科技有限公司