一种电动汽车铅酸蓄电池充电器制造技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车铅酸蓄电池充电器，其中，所述充电器包括开关电源电路和监测与控制单元，所述开关电源电路包括，电源变压器、整流电路及滤波电路，所述监测与控制单元包括，电压电流传感器、电源专用集成芯片及微控制器，所述监测与控制单元用于检测和调整所述开关电源电路的电流、电压。通过设计合理的充电策略和充电算法以有效地减少蓄电池的损伤，减少充电损耗，提高加快充电速度。

【技术实现步骤摘要】
—种电动汽车铅酸蓄电池充电器
本专利技术涉及一种充电器，特别是一种电动汽车铅酸蓄电池充电器，应用于电动汽车铅酸蓄电池充电领域。
技术介绍
目前电动汽车铅酸蓄电池，采用的常规充电技术，充电时间超长超慢，直接影响着电动汽车的声誉，影响着电动汽车的发展前途，影响着用户的使用情绪。影响电动车铅酸蓄电池充电性能的因素多种多样，如充电器的装配性能，汽车的行驶电流，充电器的充电策略等。其中蓄电池的充电过程对其寿命影响很大，过充电、充电不足是引起蓄电池故障的主要原因。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供了一种对电动汽车铅酸蓄电池进行快速充电的充电器，所述充电器充电快速、性能稳定，解决了现有充电器充电效率不高的问题。本专利技术提供的一种电动汽车铅酸蓄电池充电器，其中，所述充电器包括开关电源电路和监测与控制单元，所述开关电源电路包括，电源变压器、整流电路及滤波电路，所述监测与控制单元包括，电压电流传感器、电源专用集成芯片及微控制器，所述监测与控制单元用于检测和调整所述开关电源电路的电流、电压。进一步，所述监测与控制单元包括温度信号检测电路，用于检测所述铅酸蓄电池在充电过程中的温度。进一步，所述充电器对所述铅酸蓄电池的充电过程分为四段，分别为第一段，涓流短时充电；第二段，恒流快速充电；第三段，恒压均衡充电和第四段，浮充电。进一步，所述第一段为恒流充电，充电电流控制在0.2A—0.4A之间。进一步，所述第二段为恒流充电，充电电流控制在2.25A—5.1 A之间。进一步，所述充电器通过对电压、电流、温度等参数进行实时检测，来确定所述铅酸蓄电池是否充满。与现有技术相比，通过设计合理的充电策略和充电算法以有效地减少蓄电池的损伤，减少充电损耗，提高加快充电速度。本专利技术在研究电动车用蓄电池特性及其充电策略和充电算法的基础上，专利技术了一款基于P IC16C712单片机的4段式(涓流短时充电、恒流快速充电、浮充电)铅酸蓄电池充电器。本充电器以P IC16C712单片机作为实时监控和中心控制单元，采用PWM DC-DC全桥变换器作为主电路，使得该充电器能够根据蓄电池的充电特性自动调节输出电压、电流，进行智能充电，并且能够对充电器的运行状态进行实时监测，若有异常，能及时地进行保护。此外，该充电器还具有体积小、重量轻、精度高、充电速度超快、性能稳定等特点。【附图说明】图1为充电器的硬件结构框图； 图2为充电器的电路原理图； 图3为充电器温度信号检测电路的电路图； 图4为充电器的充电电流程曲线图； 图5为充电器的软件结构示意图。【具体实施方式】通过设计合理的充电策略和充电算法以有效地减少蓄电池的损伤，减少充电损耗，提高加快充电速度。本专利技术在研究电动车用蓄电池特性及其充电策略和充电算法的基础上，专利技术了一款基于P IC16C712单片机的4段式(涓流短时充电、恒流快速充电、恒压均衡充电、浮充电)铅酸蓄电池充电器。本充电器以P IC16C712单片机作为实时监控和中心控制单元，采用PWM DC-DC全桥变换器作为主电路，使得该充电器能够根据蓄电池的充电特性自动调节输出电压、电流，进行智能充电，并且能够对充电器的运行状态进行实时监测，若有异常，能及时地进行保护。此外，该充电器还具有体积小、重量轻、精度高、充电速度超快、性能稳定等特点。下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。I充电器的原理与硬件设计 1.1充电器的总体设计 目前，电动车电池作为一种储能装置，主要以铅酸蓄电池为主，本充电器是专门针对铅酸蓄电池所设计的。传统的充电器采用电流电压负反馈的方法来达到恒流恒压充电的目的，本充电器为了实现充电过程各种工作参量的实时监测及智能快充策略的精确控制，弓丨入电流电压反馈环，应用PIC16C712单片机及相应的控制电路，其硬件结构框图如图1所示，电路原理图如图2所示。由图1和图2可以看出，充电器主要由开关电源电路(电源变压器、整流电路及滤波电路)和监测与控制单元(电压电流传感器、电源专用集成芯片UC3875及微控制器PIC16C712单片机)两部分组成。在开关电源单元，单相220V/50HZ的交流电需经过全桥整流及大电容低频滤波稳压，然后经过4只IGBT器件IGBTl~IGBT4组成的全桥逆变器可得到脉宽可调的高频交流电。经高频变压器耦合到副边，再经整流管D9和DlO整流和电感L2、电容C5滤波，由此可以得到大小可变的低纹波直流电压。根据实际需要，监测与控制单元选择的单片机型号是由M ICROCH IP公司推出的PIC16C712单片机，其内部有容量为IKB X 14 ^ EPROMU28 X 8的RAM。此外，还包括4个8位A/D转换器，3个定时器和I个CCP模块。充电器的电压和电流控制信号是由PIC16C712单片机的CCP模块输出，经过F/V转换之后输入到移相式开关电源专用集成芯片UC3875的误差放大器输入端E /A +，反相输入端E /A -接主电路输出直流电流或直流电压反馈信号，二者之间的切换由P IC16C712单片机控制中间继电器实现。1.2充电器的温度信号检测电路 在充电过程中，蓄电池的温度是一个非常重要的参数。因为铅酸蓄电池的电压具有负温度系数，其值为-4mV /°C，对于一个在环境温度为25°C时工作很理想的充电器在环境温度降到0°C时，蓄电池将出现充电不足的现象；而当环境温度升高到50°C时，蓄电池将出现过充电的现象，这将导致蓄电池寿命缩短。因此，设计良好的充电器应具有温度检测功能并能够根据不同的环境温度调整充电过程中的各转换电压值。同时，充电器还应具备温度保护功能，在充电过程中，当蓄电池温度超出限定的温度范围时充电器应立即停止充电或进入涓流充电，并且PIC16C712单片机点亮故障指示灯以提示出现何种异常。温度检测的准确性将在很大程度上影响充电器的性能。为此，利用LM61B頂3温度传感器设计了温度信号检测电路，如图3所示，该传感器可以测量的温度范围为-25°C~+ 85°C，线性度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车铅酸蓄电池充电器，其特征在于，所述充电器包括开关电源电路和监测与控制单元，所述开关电源电路包括，电源变压器、整流电路及滤波电路，所述监测与控制单元包括，电压电流传感器、电源专用集成芯片及微控制器，所述监测与控制单元用于检测和调整所述开关电源电路的电流、电压。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车铅酸蓄电池充电器，其特征在于，所述充电器包括开关电源电路和监测与控制单元，所述开关电源电路包括，电源变压器、整流电路及滤波电路，所述监测与控制单元包括，电压电流传感器、电源专用集成芯片及微控制器，所述监测与控制单元用于检测和调整所述开关电源电路的电流、电压。2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于:所述监测与控制单元包括温度信号检测电路，用于检测所述铅酸蓄电池在充电过程中的温度。3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于:所述充电器对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李复活，
申请(专利权)人：河南速达电动汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41