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用于宽输出电压范围大功率充电器的LLC电路及其控制方法


技术摘要:
本发明公开了一种用于宽输出电压范围大功率充电器的LLC电路及其控制方法,该LLC电路包括变压器、第一至第四二极管、开关器件和开关器件控制电路;变压器的次级包括四个依次串联的绕组,在电池电量不足一半时,开关器件处于断开状态,由第一、第二绕组和第一、第二二极  全部
背景技术:
近年来随着人工智能产品的兴起,作为动力的锂电池需求也在直线上升,随之动 力锂电池的充电器需求量也在上升。锂电池的电压范围较宽,每一节的电压可以从1V~ 4.2V,一个20串的电池包电压范围可以从20V~84V。对于这种超宽范围的输出电压,目前的 LLC电路充电器是很难满足其要求的,因为目前的充电器常用的电路结构为反激电路,输出 电压可以通过调节占空比来实现,虽然输出范围可以做得非常宽,但因功率小即输出电流 小导致充电时间过长,已无法满足现如今快充的需求。 近年来,虽然大功率LLC电路被用在了充电器上,但LLC电路不适合做宽输出电压 范围,因为LLC为变频控制方式,其电路工作在谐振频率或附近效率才是最优的。宽输出电 压使得LLC电路的增益变化非常大,频率变化也非常大而远离谐振频率,导致谐振腔环流和 关断电流都非常大,从而导致电路工作效率低。所以目前针对宽输出范围电压的充电器设 计是,输出分段设计成几个充电器,但这样不仅成本高而且不方便携带。
技术实现要素:
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足,提出一种用于宽输出电压范围大功 率充电器的LLC电路及其控制方法,以解决目前的大功率LLC电路工作效率低且无法实现超 宽电压输出范围的问题。 本发明为达上述目的提出以下技术方案: 一种用于宽输出电压范围大功率充电器的LLC电路,包括变压器、第一至第四二极 管、开关器件以及开关器件控制电路;所述变压器的初级绕组串联谐振电容和谐振电感,次 级绕组包括第一至第四绕组,第三绕组第一端连接第三二极管的正极,第三绕组第二端连 接第一绕组第一端,第一绕组第二端连接第二绕组第一端,第二绕组第二端连接第四绕组 第一端,第四绕组第二端连接第四二极管的正极,第一二极管的正极连接于第三绕组第二 端与第一绕组第一端之间,第二二极管的正极连接于第二绕组第二端与第四绕组第一端之 间;第一二极管与第二二极管的负极连接在一起形成第一取电点,第三二极管与第四二极 管的负极连接在一起形成第二取电点,所述开关器件串联于所述第一取电点与所述第二取 电点之间;第一绕组第二端与第二绕组第一端之间引出一点作为零电位点;所述开关器件 控制电路的输出端连接于所述开关器件的控制端,用于在满足预设条件时通过接收来自电 池MCU的一高电平信号使所述开关器件导通;其中,所述预设条件是电池的电压超过满电状 态电压的一半;当电池的电压不超过满电状态电压的一半时,所述开关器件处于断开状态, 所述LLC电路的输出电压取自于所述第一取电点与所述零电位点之间;当电池的电压超过 满电状态电压的一半时,所述开关器件导通,使得第一二极管和第二二极管反向截止,所述 3 CN 111600368 A 说 明 书 2/3 页 LLC电路的输出电压取自于所述第二取电点与所述零电位点之间。 本发明另还提出一种电路控制方法,用来控制前述用于宽输出电压范围大功率充 电器的LLC电路,包括:当电池的电压超过满电状态电压的一半时,向所述开关器件控制电 路输出一高电平信号,以使所述开关器件控制电路控制所述开关器件导通。 本发明的有益效果在于:在大功率充电器中使用该LLC电路,能够在保证工作效率 不下降的同时,无需采用输出分段式多个充电器的模式,也能满足宽输出电压的要求。 附图说明 图1是本发明实施例1的用于宽输出电压范围大功率充电器的LLC电路的电路图; 图2是本发明实施例2的用于宽输出电压范围大功率充电器的LLC电路的电路图。
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