本发明专利技术公开了一种蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测系统及方法，包括单片机；第一电压比较电路，其输入端与充电机输出端相连，其输出端与单片机相连，用于监测充电机的输出电压，并将比较后所得的逻辑信号传送至单片机；电压反馈采样电阻电路的输入端与充电机输出端相连，其输出端通过电压信号调理放大器与单片机的相连，用于实时检测充电机的输出电压，并将经电压信号调理放大器处理后的电压信号传送至单片机；单片机根据接收到逻辑信号和电压信号判断充电机的输出电压反馈是否正常并控制充电机的动作；该系统硬件电路更简洁、简单、成本更低，能提供更及时、可靠、有效的保护，能预测过充的发生和发现电压反馈故障中电压偏低的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单片机及电子测量、控制、保护技术在电源领域的应用，特别是涉及。
技术介绍
众所周知，现阶段蓄电池大量的用于传统的后备电源设备及电动汽车等新能源领域；且蓄电池是昂贵的零部件，比如说电动汽车，蓄电池组成本约占电动汽车成本50%，因此如何保证蓄电池组可靠地使用就显得非常重要。蓄电池在放完电后需要充电，而充电是否得当对蓄电池的寿命有绝对的影响，绝大部分蓄电池组的早期失效都是因为充电不当的原因照成的。现在蓄电池充电大部分都是采用先恒流再恒压(恒流可以是多段恒流)的方式，而问题往往发生在恒压阶段，恒压充电阶段时充电机输出电压的准确性对蓄电池充电的可靠性有着很大的决定性，且非常敏感，对充电机输出电压(以下简称输出电压)的准确性要求较高: 输出电压偏低则蓄电池欠充，电池欠充将影响用户的使用，且铅酸电池长期欠充会产生负极板硫化引起电池提前失效的冋题； 输出电压偏高则造成过充而损坏蓄电池，严重时还会引起蓄电池燃烧或爆炸； 而充电机在输出电压反馈电路发生故障时会使得输出电压偏低或偏高而引起上述问题的发生。目前的充电机基本都设计有输出过压保护电路来防止充电机输出过压，采用的技术有两种: 一种是硬件设置的保护点，将保护点设为比充电机所可能工作的最高电压略高一些，这种技术有3个的缺点:1、由于很多蓄电池的充电电压是随充电状态或温度的变化而变化的，因此这种技术的保护点是固定于充电机可能的最高工作电压的，否则会在正常工作时弓丨起误保护，而蓄电池组往往在充电机的输出电压高于充电曲线规定的恒压点而又低于这个保护点时就已经形成过充了，因此这使得保护点比实际应用要求的高，存在保护不及时、有效性差的问题；2、只能检测出过压的情况不能检测出欠压的情况，因此不能解决电压偏低欠充的问题；3、不同标称电压的蓄电池组要进行不同的硬件的配置，硬件不一样，不利于标准化生产。第二种技术和第一种技术差不多，但它的保护点不是硬件设置的而是可以用软件调节，因此它解决了第一种技术的不利于标准化生产的问题，但其它问题依然存在。另外电压反馈异常可能是采样反馈电阻网络异常引起，也可能是反馈电路的基准电压异常引起，因此上述两种技术需要同时检测反馈电阻网络及基准电压的情况，因此电路相对会复杂。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的之一在于提供一种过压保护点适合、保护及时、有效，同时能够检测出实际输出电压低于设定电压，避免充电机输出电压偏低使得蓄电池欠充问题的蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测系统。本专利技术的另一目的在于提供一种过压保护点适合、保护及时、有效，同时能够检测出实际输出电压低于设定电压，避免充电机输出电压偏低使得蓄电池欠充问题的蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测方法。本专利技术的再一目的在于提供一种过压保护点适合、保护及时、有效，同时能够检测出实际输出电压低于设定电压，避免充电机输出电压偏低使得蓄电池欠充问题且输出电压能够自动进行校正的蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测方法。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是: 一种蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测系统，其特征在于包括: 单片机； 第一电压比较电路，其采样端正极与充电机输出正极相连，其输出端与单片机1/01 口相连，用于监测充电机的输出电压Vout，并将充电机输出电压Vout与比较电压Vref比较后所得的逻辑信号COMPl传送至单片机； 充电机输出电压实时检测电路，包括电压反馈采样电阻电路和电压信号调理放大器，所述电压反馈采样电阻电路的输入端与充电机输出端相连，电压反馈采样电阻电路的输出端与电压信号调理放大器的输入端相连，电压信号调理放大器的输出端与单片机的A/D 口相连，将处理后的表征充电机输出电压的信号VFB传送至单片机，VFB还作为充电机输出电压控制电路的电压反馈信号； 其中，所述单片机根据接收到的逻辑信号COMPl和电压信号VFB判断充电机的输出电压Vout是否正常并控制充电机的动作。进一步，所述电压比较电路的比较电压Vref设置在上升的充电曲线必经的一个电压点上且这个电压比蓄电池充电曲线恒压阶段时的电压低(0.1V~0.3V) XN，其中，N为蓄电池组电池的节数，铅酸电池单体标称电压为2V，锂电池单体标称电压为3.2V~3.7V，如果电池单体标称电压与上不同可进行对应换算。作为上述方案的进一步改进，该系统还包括: 第二电压比较电路，其采样端正极与充电机输出正极相连，其输出端与单片机1/02 口相连，用于监测充电机的输出电压Vout，并将输出电压Vout与比较电压Vref比较后所得的逻辑信号C0MP2传送至单片机； PID调节器，其同相输入端经一个RC滤波电路与单片机的PWM 口相连，用于给定充电机的输出电压值，其反相输入端经PID调节器的比例电阻与电压信号调理放大器的输出端相连，其输出端通过PID调节器的积分电容和比例积分电阻与反相输入端相连，其输出端还与充电机的控制电路相连，用于校正充电机的输出电压。进一步，所述第一电压比较电路I包括分别与单片机相连的数字电位器RVl和基准电压源Ul，所述数字电位器RVl还通过一分压采样电阻Rl与充电机输出端相连，所述数字电位器RVl与分压采样电阻Rl的连接处与基准电压源Ul相连。作为上述方案的进一步改进，所述基准电压源Ul为TL431，TL431的参考端与连接处A相连，阳极与充电机的输出负极相连，阴极与单片机2的1/01 口相连；TL431只有3个引脚，内部自带基准电压构成比较器，不需要另外再设计基准电压，用一个上拉电阻将它的阴极与Vcc相连就既可为它供电又可形成比较器的输出信号，因此用它设计的电压比较器的电路结构非常简洁，成本低、体积小、可靠高。另外TL431通常是作为基准电压或高精度的可调电源使用，它内部的基准电压的误差、温漂、时漂都很小，这保证了电压比较电路长期工作的精度及稳定性。作为上述方案的进一步改进，所述数字电位器RVl通过I2C总线与单片机相连。进一步，所述第二电压比较电路包括分别与单片机相连的数字电位器RV2和基准电压源U2，所述数字电位器RV2还通过一分压采样电阻R2与充电机输出端相连，所述数字电位器RV2与分压采样电阻R2的连接处与基准电压源U2相连。作为上述方案的进一步改进，所述基准电压源U2为TL431，TL431的参考端与连接处B相连，阳极与充电机的输出负极相连，阴极与单片机2的1/02 口相连。作为上述方案的进一步改进，所述数字电位器RV2通过I2C总线与单片机相连。一种蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1:设定比较电压Vref的值，所述比较电压Vref设置在上升的充电曲线必经的一个电压点上且小于蓄电池充电曲线恒压阶段时的电压； 步骤2:第一比较电路采集充电机的输出电压Vout，并把采集到的输出电压Vout与比较电压Vref进行比较处理后的逻辑信号COMPl传送至单片机的1/01 口 ； 步骤3:单片机的1/01 口实时监测第一比较电路的输出逻辑信号C0MP1，当监测到逻辑信号COMPl发生逻辑反转的瞬间，马上执行步骤4 ;如果监测到的逻辑信号COMPl没有发生反转则返回步骤2; 步骤4:单片机的A/D 口实时检测充电机输出电压的反馈信号VF本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测系统，其特征在于包括：单片机（2）；第一电压比较电路（1），其采样端正极与充电机输出正极相连，其输出端与单片机（2）I/O1口相连，用于监测充电机的输出电压Vout，并将充电机输出电压Vout与比较电压Vref比较后所得的逻辑信号COMP1传送至单片机（2）；充电机输出电压实时检测电路，包括电压反馈采样电阻电路（3）和电压信号调理放大器（4），所述电压反馈采样电阻电路（3）的输入端与充电机输出端相连，电压反馈采样电阻电路（3）的输出端与电压信号调理放大器（4）的输入端相连，电压信号调理放大器（4）的输出端与单片机（2）的A/D口相连，将处理后的表征充电机输出电压的信号VFB传送至单片机（2），VFB还作为充电机的输出电压控制电路的输出电压反馈信号；其中，所述单片机（2）根据接收到的逻辑信号COMP1和电压信号VFB判断充电机的输出电压Vout是否正常并控制充电机的动作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：关平，姜桂宾，吴国利，
申请(专利权)人：珠海英搏尔电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。