充電的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種充電機，包括底座和位于底座上方的頂蓋，底座與頂蓋圍成一個腔體，腔體內(nèi)安裝有電源板，其中，電源板包括基板，基板自右向左分別安裝有輸入模塊、EMI濾波模塊、延時模塊、全橋整流模塊和PFC電路單元，輸入模塊用于接收外部電能，EMI濾波模塊用于接收由輸入模塊輸出的電流，延時模塊用于接收由EMI濾波模塊輸出的電流，全橋整流模塊用于接收由延時模塊輸出的電流，PFC電路單元用于接收由全橋整流模塊輸出的電流，基板還安裝有向PFC電路單元輸出控制信號且位于輸入模塊、EMI濾波模塊和全橋整流模塊的下方的控制單元。利用模塊化的布局，有利于提高功率密度，減少布線長度，使得電源板的元器件布局更為合理。
【專利說明】 充電機
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及充電機領域，尤其涉及一種用于給電動車電池充電的充電機。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的電動車大多設有供應直流電的電池，用于向電動車的馬達提供電源。由于電池儲存的電能有限，因此需要經(jīng)常向電池充電以保證電池有充足的電量?，F(xiàn)在的充電方式大多是使用市電向電池充電，但市電是220伏的交流電，而向電池充電必須提供電壓、電流穩(wěn)定的直流電，因此需要是充電機對市電進行處理，以獲得滿足電池充電要求的電源。
[0003]而利用充電機內(nèi)安裝的電源板從220V交流電網(wǎng)經(jīng)整流輸出直流到電池，是當今電力電子技術中應用最為廣泛的一種方式。由于電源板上整流器和濾波電容是一種非線性的元件，當工頻電壓或電流作用于非線性元件時，就會產(chǎn)生不同于工頻的其它頻率的正弦電壓或電流。這些不同于工頻頻率的正弦電壓或電流，用傅立葉級數(shù)展開，就是人們稱的電力諧波。電力諧波會使元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，還會產(chǎn)生機械振動、噪聲和過電壓，使元件局部嚴重過熱。電力諧波還會使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。
[0004]為了克服電力諧波，現(xiàn)今主要采用的有兩種功率因數(shù)校正電路(PFC電路)，其分別為無源PFC電路和有源PFC電路。無源PFC電路具有結構簡單和使用方便等特點，但是其同時具有能源轉換效率不高，容易產(chǎn)生工頻震動和噪音等問題。而有源PFC電路雖然能源轉換效率高，但其也具有結構復雜、零部件繁多、布線冗長和功率密度等缺點，增加了信號傳輸?shù)膿p耗和延時，同時由于零部件繁多，使得元件布局不合理，導致產(chǎn)生渦流效應，影響電氣性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種具有元件布局合理、功率密度高、散熱性能良好的充電機。
[0006]為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型提供一種充電機，包括底座以及位于底座上的頂蓋，底座與頂蓋圍成一個腔體，腔體內(nèi)安裝有電源板，其中，電源板包括基板，基板自右向左分別安裝有輸入模塊、EMI濾波模塊、延時模塊、全橋整流模塊和PFC電路單元，輸入模塊用于接收外部電能，EMI濾波模塊用于接收由輸入模塊輸出的電流，延時模塊用于接收由EMI濾波模塊輸出的電流，全橋整流模塊用于接收由延時模塊輸出的電流，PFC電路單元用于接收由全橋整流模塊輸出的電流，基板還安裝有控制單元，控制模塊向PFC電路單元輸出控制信號，且控制模塊在電源板上位于輸入模塊、EMI濾波模塊和全橋整流模塊的下方。
[0007]由上述方案可見，輸入模塊、EMI濾波模塊、延時模塊、全橋整流模塊和PFC電路單元分別自右向左的安裝在基板上，且當電源板工作時，電流同樣是從基板的右端流向基板的左端，最后輸出到外，有效地降低了渦流效應，減少電源板的發(fā)熱量。同時利用其模塊化的布局，有利于提高功率密度，減少布線長度，使得電源板的元器件布局更為合理。
[0008]更進一步的方案是，基板開設有第一安裝孔和第二安裝孔，第一安裝孔位于基板的左側上端，第二安裝孔位于基板的左側下端。
[0009]由上可見，在基板上開設安裝孔有利于將電源板固定在充電機內(nèi)，并方便與座體的散熱柱從該安裝孔穿過，使得基板上的元件可通過與散熱柱接觸進行散熱。
[0010]更進一步的方案是，全橋整流模塊設置在位于第一安裝孔的周邊。
[0011]更進一步的方案是，PFC電路單元包括兩個功率管和兩個二極管，兩個功率管和兩個二極管設置在位于第二安裝孔的周邊。
[0012]由上可見，功率管、二極管和全橋整流模塊工作時會均產(chǎn)生大量熱量，需要對其進行及時散熱，所以設置在安裝孔的外圍，利用穿過安裝孔的散熱柱對其熱量進行散熱，有利于提聞散熱性能。
[0013]更進一步的方案是，控制單元包括輔助電源模塊，輔助電源模塊位于基板的右側下端。
[0014]更進一步的方案是，控制單元還包括控制模塊和驅動模塊，控制模塊和驅動模塊位于所述基板的中部。
[0015]由上可見，由于控制單元是采用弱電信號進行數(shù)據(jù)處理傳輸，容易受到大電流的影響，所以將其設置在基板的中部和右下端有利于提高其抗干擾能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型充電機實施例的結構圖。
[0017]圖2是本實用新型充電機實施例的分解圖。
[0018]圖3是本實用新型充電機實施例中電源板的原理框圖。
[0019]圖4是本實用新型充電機實施例中電源板的電原理圖。
[0020]圖5是本實用新型充電機實施例中電源板的布局圖。
[0021]以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
【具體實施方式】
[0022]參照圖1，圖1是本發(fā)明充電機1的結構圖。充電機1包括機座12和安裝在機座12上方的頂蓋11，在機座12的下方設有散熱器121，在散熱器121的中部安裝有散熱風扇123。
[0023]參照圖2，圖2是充電機1的分解圖。機座12和頂蓋11圍成一腔體，在腔體內(nèi)安裝有絕緣膠墊125、電源板2和電源板5。在機座12的底面上沿垂直于底面的方向向上延伸有多個散熱柱124。絕緣膠墊125鋪設在基座12的底面上，電源板2和電源板5安裝在位于絕緣膠墊125的上方并固定在腔體中。
[0024]參照圖3，圖3是電源板2的原理框圖。電源板2包括輸入模塊21、EMI濾波模塊22、延時模塊23、全橋整流模塊24、PFC電路單元3和控制單元4，其中，PFC電路單元3包括功率模塊31和輸出模塊32，控制單元4包括控制模塊41、驅動模塊42和輔助電源模塊43。
[0025]參照圖4并結合圖3，輸入模塊21包括接線端L、接線端E、接線端N、保險絲FUSE1、電容C2、電容C3和電阻RVl，交流電從接線端L、E、N接入后經(jīng)過電容C2和電容C3初步濾波后，再經(jīng)過電阻RVl衰減后將處理后的電流輸入到EMI濾波模塊22。
[0026]EMI濾波模塊22包括電容C8、C1、C2、C7、C9、C10、電感器EMIl和電感器EMI2。由于EMI濾波模塊22能讓低頻的電流順利通過，而對高頻干擾有抑制作用，所以由輸入模塊21輸入的電流經(jīng)過EMI濾波模塊22將其低通濾波后輸入到延時模塊23。
[0027]延時模塊23包括繼電器RELAYl、電阻Rl和電容C12，延時模塊23由控制單元4對其進行控制，由EMI濾波模塊22輸出的電流通過延時模塊23后輸入到全橋整流電路24。
[0028]全橋整流模塊24包括整流器RBl和整流器RB2，全橋整流模塊24用于將輸入的交變電流經(jīng)整流后輸出脈動直流電流到PFC電路單元3。
[0029]PFC電路單元3包括整流器RB3、電感器L1、電感器L2、二級管Dl、二極管D2、功率管Ml和功率管M2，其中功率管Ml和功率管M2由控制模塊4對其進行控制并進行驅動。通過PFC電路單元3對輸入的電流的波形進行調整，對電流電壓間的相位差進行補償，以控制輸入電流的波形跟隨電網(wǎng)電壓波形變化，使其呈現(xiàn)阻性，最后將進行波形調整后的電流輸入到輸出模塊32。
[0030]輸出模塊32包括接線端Jl、接線端J2、接線端J3、電容E1、電容E2、電容C13和電容C14，輸出模塊32將由PFC電路單元3輸入的電流再進一步濾波處理后輸出到外供電源板5使用,其中,輸出模塊還將輸出電流到輔助電源模塊43。
[0031]輔助電源模塊43包括控制模塊431和變壓模塊432，通過控制模塊431和變壓模塊432將輸出模塊43輸出電流進行降壓后，再輸出供控制模塊41和驅動模塊42使用，控制模塊41對驅動模塊42進行控制，使驅動模塊42對功率模塊42進行驅動。
[0032]參照圖5，圖5為電源板2的元件布局圖，輸入模塊21位于基板6的右側上端，EMI濾波模塊22位于輸入模塊21的左側，延時模塊23位于EMI濾波模塊22的左側。基板6開設有安裝孔61和安裝孔62，全橋整流模塊24位于延時模塊23的左側且位于安裝孔61的周邊上，優(yōu)選地，位于安裝孔61的下方。PFC電路單元3位于全橋整流模塊24左側且位于基板6的右側，其中PFC模塊23包括二級管Dl、二極管D2、功率管Ml和功率管M2，二級管D1、二極管D2、功率管Ml和功率管M2設置在位于安裝孔62的周邊上，優(yōu)選地，位于安裝孔62的上方?？刂茊呜?位于輸入模塊21、EMI濾波模塊22和延時模塊23的下方,控制模塊4包括控制模塊41、驅動模塊42和輔助電源模塊43，其中，控制模塊41、驅動模塊42位于基板6的中部,輔助電源模塊43位于基板6的左側下端。
[0033]由上述方案可見，利用在基板6上自左向右的鋪設有輸入模塊21、EMI濾波模塊
22、延時模塊23、全橋整流模塊24和PFC電路單元3，使得電流方向也是自左向右的流向，最后從右端接線端輸Jl、J2、J3輸出到外，有利于降低了渦流效應，減少電源板的發(fā)熱量。同時利用其模塊化的布局，有利于提高功率密度，減少布線長度，使得電源板的元器件布局更為合理，同時將控制單元4設置在位于基板6的右端下側有利于提高其抗干擾能力。
【權利要求】
1.充電機，包括 底座以及位于所述底座上的頂蓋，所述底座與所述頂蓋圍成一個腔體，所述腔體內(nèi)安裝有電源板； 其特征在于： 所述電源板包括基板，所述基板自右向左分別安裝有 輸入模塊，用于接收外部電能； EMI濾波模塊，用于接收由所述輸入模塊輸出的電流； 延時模塊，用于接收由所述EMI濾波模塊輸出的電流； 全橋整流模塊，用于接收由所述延時模塊輸出的電流； PFC電路單元，用于接收由所述全橋整流模塊輸出的電流； 所述基板還安裝有控制單元，所述控制模塊向所述PFC電路單元輸出控制信號，且所述控制模塊在所述電源板上位于所述輸入模塊、EMI濾波模塊和所述全橋整流模塊的下方。
2.根據(jù)權利要求I所述的充電機，其特征在于： 所述基板開設有第一安裝孔和第二安裝孔，所述第一安裝孔位于所述基板的左側上端，所述第二安裝孔位于所述基板的左側下端。
3.根據(jù)權利要求2所述的充電機，其特征在于： 所述全橋整流模塊設置在位于所述第一安裝孔的周邊。
4.根據(jù)權利要求3所述的充電機，其特征在于： 所述PFC電路單元包括兩個功率管和兩個二極管，兩個所述功率管和兩個所述二極管設置在位于所述第二安裝孔的周邊。
5.根據(jù)權利要求4所述的充電機，其特征在于： 所述PFC電路單元還包括輸出模塊，所述輸出模塊位于所述基板左側的中部。
6.根據(jù)權利要求I所述的充電機，其特征在于： 所述控制單元包括輔助電源模塊，所述輔助電源模塊位于所述基板的右側下端。
7.根據(jù)權利要求2所述的充電機，其特征在于： 所述控制單元還包括控制模塊和驅動模塊，所述控制模塊和所述驅動模塊位于所述基板的中部。
【文檔編號】H02J7/02GK203553994SQ201320640429
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權日:2013年10月16日
【發(fā)明者】姜桂賓 申請人:珠海英搏爾電氣有限公司