车载铅酸蓄电池智能充电器制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种新型智能充电系统，车载铅酸蓄电池智能充电器使实际充电电流能够动态地跟踪电池可接受的充电电流，充电系统根据电池的状态确定充电参数，使充电电流自始至终处于电池的可接受充电电流曲线附近，使电池几乎在无气体析出的条件下充电，做到既节约用电又对电池无损害，同时可以实时对蓄电池状态监测、控制和实时参数显示，充电效果更佳。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的目的在于提供一种新型智能充电系统，车载铅酸蓄电池智能充电器使实际充电电流能够动态地跟踪电池可接受的充电电流，充电系统根据电池的状态确定充电参数，使充电电流自始至终处于电池的可接受充电电流曲线附近，使电池几乎在无气体析出的条件下充电，做到既节约用电又对电池无损害，同时可以实时对蓄电池状态监测、控制和实时参数显示，充电效果更佳。【专利说明】车载铅酸蓄电池智能充电器
本专利技术涉及一种电池充电器，具体地说是一种车载铅酸电池充电器。
技术介绍
目前，大多数汽车和电机车使用的电源都是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池的制造成本低、容量大、价格低廉，在目前的工农业生产中的需求正日益增大，使用十分广泛。由于其固有的特性，若使用不当寿命将大大缩短，相应的，蓄电池的充电技术也引起了普遍地关注 影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，由于充电技术不能适应铅酸蓄电池的特殊要求及充电方法不正确是影响铅酸蓄电池规定到循环寿命的重要原因之一。因此，设计一种全新的智能型铅酸蓄电池充电器，采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命是十分必要的。铅酸蓄电池的常规充电方式有两种:浮充(又称恒压充电)和循环充电。浮充时要严格掌握充电电压，浮充电压过低蓄电池会充不满，过高则会造成过量充电。循环充电，其初期充电电流也不宜超过0.3C，充电的安培小时数要略大于放电安培小时数。也可先以0.1C的充电速率恒流充电数小时，当充电安培小时数达到放电安培小时数的90%时，再改用浮充电压充电，直至充满。以上为目前常用的铅酸蓄电池充电方式，但这两种方式存在着一些不足之处。在充电过程中，电池电压逐渐增高，充电电流逐渐降低。由于恒压充电不管电池电压的实际状态，充电电压总是恒定的，充电电流刚开始比较大，然后按指数规律下降；采用快速充电可能使蓄电池过量充电，易导致电池损坏。对于循环充电而言，采用较小电流充电，充电效果较好。但对于大容量的蓄电池，充电时间就会拖得很长，时效低，造成诸多不便。注释:C是capacity即容量的意思一般用0.1C检测铅酸电池容量,0.1C的意思是数值上等于电池容量的十分之一的电流。100AH的电池，0.1C放电就是用IOA放电。IC就是100A放电。0.2C就是20A。
技术实现思路
智能充电是使实际充电电流能够动态地跟踪电池可接受的充电电流。充电系统根据电池的状态确定充电参数，使充电电流自始至终处于电池的可接受充电电流曲线附近，使电池几乎在无气体析出的条件下充电，做到既节约用电又对电池无损害。如今，我国工农业运输设备对蓄电池用量极大，但是其充电设备很落后，充电方法也很不科学，急需设计出一种新型智能充电系统以满足工农业生产的需要。针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供一种新型智能充电系统，同时可以实时对蓄电池状态监测和控制。该充电器采用微处理器控制，充电过程分为快充、慢充及涓流充三个阶段，充电效果更佳。在快充阶段充电器以恒定电流IC对蓄电池充电，由微处理器控制快充时间，避免过量充电；在慢充阶段微处理器输出PWM控制信号，以恒定电压对蓄电池进行充电，此时充电电流按指数规律下降，当电池电压上升到规定值时，结束慢充，进入涓流充阶段；在涓流充阶段微处理器输出的PWM控制信号，使充电器以约0.09C的充电电流对蓄电池充电，在这种状态下，可长时间对蓄电池充电，从而能最大限度地延长蓄电池寿命。为了实现上述目的，本专利技术采取如下的技术解决方案: 一种车载铅酸蓄电池智能充电器，其特征在于，交流电源输入到防电磁干扰EMI单元LEMI单元I输出送入全桥整流单元2，全桥整流单元2输出送入脉冲调制PWM单元4 ;DC/DC变换单元5接收来自脉冲调制PWM单元4的控制信号，DC/DC变换单元5的输出送往蓄电池单元7对其充电。其特征还在于:微处理器10通过传感器3检测全桥整流单元2输出的直流电压信号；通过传感器6检测DC/DC单元5输出的充电电流信号；通过传感器8检测蓄电池7的电压信号；通过传感器9检测蓄电池7的温度信号。微处理器10通过对以上信号的检测一方面输出控制信号给脉冲调制PWM单元4，再通过PWM单元4改变控制输出到DC/DC单元5的PWM脉冲的宽度，从而改变电池充电电流的大小，另一方面控制和保护整个系统的安全。其特征还在于:微处理器10与报警单元13连接，当出现过压、过流、超温等故障时，微处理器10发出控制信号使得报警单元13发出声光报警。其特征还在于:采用电阻式触摸显示屏11，微处理器10与电阻式触摸显示屏11双向通信，接收电阻式触摸显示屏11的触摸信号，同时将实时电压、电流、温度等信号送往电阻式触摸显示屏予以显示。其特征还在于:微处理器10控制CAN总线单元14，将智能充电器的工作状态通过CAN总线与汽车CAN总线进行连接通信。其特征还在于:全桥整流单元2输出送往工作电源单元12，通过其内部电压转换电路输出3.3v、5v、等不同等级的电压提供给各相关工作单元。其特征还在于:磁保持继电器15受控于微处理器10，当微处理器检测到输入电压过压，输入电压欠压，温度过高故障时，发出控制动作指令给磁保持继电器15动作切断总电源，以保证车载铅酸蓄电池智能充电器的安全。【专利附图】【附图说明】图1:系统框图 图2 =EMI及整流 图3: PWM控制原理图 图4:MSP430微处理器与专用集成PWM控制器SG3525的控制原理框图 图5:TL431管脚图 图6:数字电位器管脚图 图7:电阻式触摸显示屏控制框图 图8:ADS7843串行接口芯片管脚图 图9:传感器检测原理框图 图10:CAN总线控制原理框图。图1是车载铅酸蓄电池智能充电器总体框图，交流电源输入到防电磁干扰EMI单元1，EMI电源的作用是滤除由电网进来的各种干扰信号，同时防止电源开关电路形成的高频信号污染电网。EMI单元I输出送入全桥整流单元2，全桥整流单元2将交流电源整流后输出直流电压送入脉冲调制PWM单元4 ；DC/DC变换单元5接收来自脉冲调制PWM单元4的控制信号，DC/DC变换单元5的输出送往蓄电池单元7对其充电。微处理器10通过传感器3检测全桥整流单元2输出的直流电压信号；通过传感器6检测DC/DC单元5输出的充电电流信号；通过传感器8检测蓄电池7的电压信号；通过传感器9检测蓄电池7的温度信号。微处理器10通过对以上信号的检测一方面输出控制信号给脉冲调制PWM单元4，PWM单元4其主要功能包括基准电压产生电路、振荡器、误差放大器、PWM比较器、欠压锁定电路、软启动控制电路、推拉输出驱动功率晶体管以开关方式工作。通过PWM单元4改变控制输出到DC/DC单元5的PWM脉冲的宽度，控制功率晶体管斩波占空比，从而改变通往蓄电池充电电流的大小，另一方面控制和保护整个系统的安全。微处理器10与报警单元13连接，当出现过压、过流、超温等故障时，微处理器10发出控制信号使得报警单元13发出声光报警。采用电阻式触摸显示屏11，微处理器10与电阻式触摸显示屏11双向通信，接收电阻式触摸显示屏11的触摸信号，同时将实时电压、电流、温度等信号送往电阻式触摸显示屏予以显示。微处理器10控制CAN总线单元14，将智能充电器的工作状态通过CAN总线与汽车CAN总线进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载铅酸蓄电池智能充电器其特征在于: 交流电源输入到防电磁干扰EMI单元1，EMI单元1输出送入全桥整流单元2，全桥整流单元2输出送入脉冲调制PWM单元4；DC/DC变换单元5接收来自脉冲调制PWM单元4的控制信号，DC/DC变换单元5的输出送往蓄电池单元7对其充电，微处理器10通过传感器3检测全桥整流单元2输出的直流电压信号；通过传感器6检测DC/DC单元5输出的充电电流信号；通过传感器8检测蓄电池7的电压信号；通过传感器9检测蓄电池7的温度信号，微处理器10通过对以上信号的检测一方面输出控制信号给脉冲调制PWM单元4,再通过PWM单元4改变控制输出到DC/DC单元5的PWM脉冲的宽度，从而改变电池充电电流的大小，另一方面控制和保护整个系统的安全。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许祝，蒋学军，何易，
申请(专利权)人：重庆市星海电子有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85