一种蓄电池充电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种蓄电池充电系统，其包括：第一整流电路；逆变电路，其与所述第一整流电路连接；电压隔离电路，其与所述逆变电路连接；第二整流电路，其与所述电压隔离电路连接；充电支路，其并联在所述第二整流电流的输出端；电量检测电路，其与所述充电支路连接；控制电路，其与所述逆变电路和电量检测电路连接，用于根据所述充电支路的输出电压和输出电流，对所述充电支路输出电压和输出电流进行闭环调节，从而使得所述充电支路的输出电压和输出电流靠近或等于各自的预设目标值。该系统的输出电压和输出电流接可以设定靠近蓄电池的最佳输入电压和输入电流的预设目标值，以延长蓄电池的寿命。

【技术实现步骤摘要】
—种蓄电池充电系统
[0001 ] 本专利技术涉及电力电子
，具体地说，涉及一种蓄电池充电系统。
技术介绍
广泛使用的一种蓄电池充电系统，采用简单的相控直接整流形式，导致控制精度不高，输出电压波动大、纹波大，输入电压与输出电压没有电气隔离，安全性差。为了克服这些的问题，普遍采用变压器先对工频交流电进行降压，再对降压后的交流电进行整流，这样虽然解决了电气隔离问题，但变压器具有体积大、比较重缺点导致整套充电系统集成度低，而且变压器能产生较大的工频噪音，另外，整套蓄电池充电系统的智能化低。尤其是，对蓄电池输入电压和输入电流的智能化控制可以延长蓄电池寿命。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种蓄电池充电系统，包括: 第一整流电路，用于将输入的第一交流电转化成第一直流电并输出； 逆变电路，其与所述第一整流电路连接，用于将所述第一直流电转换成第二交流电并输出； 电压隔离电路，其与所述逆变电路连接，用于将所述第二交流电进行电压隔离，得到第二交流电； 第二整流电路，其与所述电压隔离电路连接，用于将所述第三交流电转换成第二直流电； 充电支路，其并联在所述第二整流电流的输出端，用于将所述第二整流电路输出的部分或全部的第二直流电充入蓄电池； 电量检测电路，其与所述充电支路连接，用于检测所述充电支路的输出电压和输出电流； 控制电路，其与所述逆变电路和电量检测电路连接，用于根据所述充电支路的输出电压和输出电流，对所述充电支路输出电压和输出电流进行闭环调节，从而使得所述充电支路的输出电压和输出电流靠近或等于各自的预设目标值。 在一个具体的实施例中，所述控制电路分别计算充电支路的输出电压和输出电流与各自预设目标值的差值，对得到的两个差值进行比较，并根据比较结果确定本周期的调节参数。 在一个具体的实施例中，所述控制电路根据比较结果和前一周期的调节参数确定本周期的调节参数， 若差值最大的参数与前一周期的调节参数不同，则将该差值最大的参数作为本周期的调节参数； 若差值最大的参数与前一周期的调节参数相同，则将另一个参数作为本周期的调节参数。 在一个具体的实施例中，所述电量检测电路还检测所述第二整流电路的输出电流，所述控制电路根据检测到的所述充电支路的输出电压和输出电流以及所述第二整流电路的输出电流，来实现对所述充电支路输出电压和输出电流以及所述第二整流电路的输出电流的闭环调节，使得所述充电支路的输出电压和输出电流以及所述第二整流电路的输出电流靠近或等于其预设目标值。 在一个具体的实施例中，对所述控制电路分别计算充电支路的输出电压、输出电流和第二整流电路的输出电流与各自预设目标值的差值，并对得到的三个差值进行比较，根据比较结果得到本周期的调节参数，其中， 若差值最大的参数与前一周期的调节参数不同，则将该差值最大的参数作为本周期的调节参数； 若差值最大的参数与前一周期的调节参数相同，则将差值第二大的参数作为本周期的调节参数。 在一个具体的实施例中，所述控制电路将所述充电支路的输出电压和输出电流，以及第二整流电路的输出电流中的至少一项与各自的预设保护阈值进行比较， 如果所述充电支路的输出电压和输出电流，以及第二整流电路的输出电流中至少一个大于各自的预设保护阈值，所述控制电路控制所述逆变电路停止逆变。 [0021 ] 在一个具体的实施例中，所述电量检测电路还检测蓄电池的当前电量，所述控制电路根据所述当前电量调节充电支路的输出电流的预设目标值。 在一个具体的实施例中，所述当前电量越大，则所述控制电路将充电支路的输出电流的预设目标值调得越小。 在一个具体的实施例中，从小到大依次设置第一电量值、第二电量值， 如果当前电量小于或等于第一电量值，所述控制电路将充电支路的输出电流的预设目标值设为第一预设电流目标值； 如果当前电量大于第一电量值且小于第二电量值，所述控制电路根据所述当前电量按照预设调节电流模型调节充电支路的输出电流的预设目标值； 如果当前电量大于或等于第二电量值，所述控制电路将充电支路的输出电流的预设目标值设为第二预设电流目标值。 在一个具体的实施例中，所述电量检测电路还检测蓄电池的当前电量，所述控制电路根据当前电量调节充电电压的预设目标值。 在一个具体的实施例中，所述当前电量越大，则所述控制电路将充电支路的输出电压的预设目标值调得越小。 在一个具体的实施例中，从小到大依次设置第三电量值、第四电量值，第五电量值， 如果当前电量小于或等于第三电量值，所述控制电路将充电支路的输出电压的预设目标值设为第一预设电压预设目标值； 如果当前电量大于第三电量值且小于第四电量值，所述控制电路根据所述当前电量按照预设电压调节模型调节充电支路的输出电压的预设目标值； 如果当前电量大于或等于第五电量值，所述控制电路将充电支路的输出电压的预设目标值设为第二预设电压预设目标值。 在一个具体的实施例中，所述系统还包括温度检测模块，其用于测量蓄电池或蓄电池周围环境的温度， 所述控制电路根据蓄电池或蓄电池周围环境的温度调节充电电压的预设目标值。 在一个具体的实施例中，当蓄电池或蓄电池周围环境的温度小于或等于预设温度时，则充电支路的输出电压为预设电压目标值； 当蓄电池或蓄电池周围环境的温度大于预设温度时，随着蓄电池或蓄电池周围环境的温度从预设温度逐渐升高，所述控制电路将充电支路的输出电压的预设目标值从所述预设电压目标值逐渐调小。 在一个具体的实施例中，所述逆变电路包括逆变触发电路和半桥逆变电路，其中: 逆变触发电路，其与控制电路和半桥逆变电路连接，所述控制电路控制逆变触发电路产生相应占空比的驱动脉冲； 半桥逆变电路，其与第一整流电路、电压隔离电路以及逆变触发电路连接，用于根据所述驱动脉冲将输出的直流电转换成相应电压的第二交流电。 本专利技术的第一整流电路将将电网交流电源直接整流为较平滑的第一直流电，逆变电路将第一直流电逆变为频率较高的第二交流电，由于第二交流电的频率较高则可以用较小体积的电压隔离电路进行电气隔离，并且电压隔离电路所产生的噪声比较小。另外的，控制电路对充电支路的输出电压和输出电流进行闭环调节，使其接近蓄电池的输入特性，以延长蓄电池的寿命。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 【附图说明】 在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中: 图1为本专利技术的一种实施方式的蓄电池充电系统的电路连接示意图。 在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。 【具体实施方式】 下面将结合附图对本专利技术作进一步说明，首先介绍本专利技术的第一种实施方式的蓄电池充电系统。 图1为本专利技术的一种实施方式的蓄电池充电系统的电路连接示意图。 蓄电池充电系统包括主电路。主电路包括输入端与外电网相接且用于将输入的第一交流电转化成第一直流电并输出的第一整流电路I，输入端与第一整流电路I的输出端连接且用于将第一直流电转换成第二交流电并输出的逆变电路3，输入端与逆变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池充电系统，包括：第一整流电路，用于将输入的第一交流电转化成第一直流电并输出；逆变电路，其与所述第一整流电路连接，用于将所述第一直流电转换成第二交流电并输出；电压隔离电路，其与所述逆变电路连接，用于将所述第二交流电进行电压隔离，得到第三交流电；第二整流电路，其与所述电压隔离电路连接，用于将所述第三交流电转换成第二直流电；充电支路，其并联在所述第二整流电流的输出端，用于将所述第二整流电路输出的部分或全部的第二直流电充入蓄电池；电量检测电路，其与所述充电支路连接，用于检测所述充电支路的输出电压和输出电流；控制电路，其与所述逆变电路和电量检测电路连接，用于根据所述充电支路的输出电压和输出电流，对所述充电支路输出电压和输出电流进行闭环调节，从而使得所述充电支路的输出电压和输出电流靠近或等于各自的预设目标值。

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池充电系统，包括: 第一整流电路，用于将输入的第一交流电转化成第一直流电并输出； 逆变电路，其与所述第一整流电路连接，用于将所述第一直流电转换成第二交流电并输出； 电压隔离电路，其与所述逆变电路连接，用于将所述第二交流电进行电压隔离，得到第二交流电； 第二整流电路，其与所述电压隔离电路连接，用于将所述第三交流电转换成第二直流电； 充电支路，其并联在所述第二整流电流的输出端，用于将所述第二整流电路输出的部分或全部的第二直流电充入蓄电池； 电量检测电路，其与所述充电支路连接，用于检测所述充电支路的输出电压和输出电流； 控制电路，其与所述逆变电路和电量检测电路连接，用于根据所述充电支路的输出电压和输出电流，对所述充电支路输出电压和输出电流进行闭环调节，从而使得所述充电支路的输出电压和输出电流靠近或等于各自的预设目标值。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制电路分别计算充电支路的输出电压和输出电流与各自预设目标值的差值，对得到的两个差值进行比较，并根据比较结果确定本周期的调节参数。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制电路根据比较结果和前一周期的调节参数确定本周期的调节参数， 若差值最大的参数与前一周期的调节参数不同，则将该差值最大的参数作为本周期的调节参数； 若差值最大的参数与前一周期的调节参数相同，则将另一个参数作为本周期的调节参数。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电量检测电路还检测所述第二整流电路的输出电流，所述控制电路根据检测到的所述充电支路的输出电压和输出电流以及所述第二整流电路的输出电流，来实现对所述充电支路输出电压和输出电流以及所述第二整流电路的输出电流的闭环调节，使得所述充电支路的输出电压和输出电流以及所述第二整流电路的输出电流靠近或等于各自的预设目标值。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，对所述控制电路分别计算充电支路的输出电压、输出电流和第二整流电路的输出电流与各自的预设目标值的差值，并对得到的三个差值进行比较，根据比较结果得到本周期的调节参数，其中， 若差值最大的参数与前一周期的调节参数不同，则将该差值最大的参数作为本周期的调节参数； 若差值最大的参数与前一周期的调节参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏培华，杨奎，魏文海，杨格，肖功彬，刘长清，赵清良，李小平，荣智林，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43