宽压隔离电路与电池隔离器、充电器、逆变器、承载体制造技术

本发明专利技术公开了一种宽压隔离电路与电池隔离器、充电器、逆变器、承载体。所述隔离电路包含mcu电路、发电机输出电路、开关电路、高频功率变压器电路、整流与滤波电路、副电池电路、发电机电压监控电路、副电池电压监控电路、电源电路。所述开关电路的输入连接发电机输出，所述开关电路的输出连接所述高频功率变压器电路的输入。所述高频功率变压器电路的输出连接所述整流与滤波电路的输入。所述整流与滤波电路的输出一端作为零线，另一端作为正极线接入副电池充电的主回路。借助所述PWM模式控制，所述副电池是完全独立于所述主电池的充电系统，可以完全按电池厂家的充电曲线技术要求充电。可以完全按电池厂家的充电曲线技术要求充电。可以完全按电池厂家的充电曲线技术要求充电。

【技术实现步骤摘要】
宽压隔离电路与电池隔离器、充电器、逆变器、承载体
[0001]

[0002]属于电子
，具体涉及汽车和船舶电器部件。
[0003]
技术介绍

[0004]为了叙述方便，本专利技术定义以下术语：
ꢀ“
开关管”指本专利技术中的一个电子部件，是三极管、达林顿管、场效应管的总称；“语音芯片”是以下三类芯片的总称：专用语音芯片、带语音数据的存储器、或带语音功能的mcu。有些语音芯片使用“绑定”(COB)的方式，比如大多数倒车芯片；“mcu”指微处理器；“扬声器”包括市场上常用的蜂鸣片喇叭或动圈喇叭；“功放电路”是指用于语音信号的功率放大电路；“电池隔离器”也称为“双电池隔离器”，指利用自身发电机能自动外接副电池充电的电器；
ꢀ“
充电器”指利用市电给副电池充电的电器；“逆变器”指利用副电池的电能转换成交流220v市电模式的电器，方便家用电器使用，如微波炉、热水器、音响、空调等；“承载体”指安装了所述电池隔离器、充电器、或逆变器的车辆或船舶。如房车、旅居车、私家车、大货车、游艇、游船、渔船、帆船等长期外出，本身有发电机给自己主电池充电，且另外用户需要额外增加副电池给生活提供方便的情形。在工作过程中利用自身发电机的发电余量给副电池充电；“主电池”指上述承载体自身工作必须的蓄电池，比如启动马达、灯光、音响、仪表等各种电器部件的工作。一般容量较小；“副电池”是指用户居家生活的家电所需的另外加装的独立的蓄电池。一般容量较大。本专利技术的所有工作就是围绕着给这个副电池充电。
[0005]人们户外旅游久住，或者有些工作长期在外，比如房车、旅居车、私家车、大货车、游艇、游船、渔船、帆船等长期外出。为了提高生活品质往往需要使用很多家电，但车或船上原供系统工作的电能是有限的，因为主电池的容量很小，特别需要外接大容量副电池。传统的做法就是加装大容量副电池，应用双电池隔离器，应用车或船上现有的发电机给副电池充电。户外市电充电也行，但找充电桩困难，而且需要驻车驻船等待。
[0006]传统双电池隔离器，就是利用功率二极管、继电器直接把发电机的输出直接引到副电池的，也就是主副电池是直接并联的。副电池的充电没有任何限流保护。这时发电机同时有两个蓄电池负载。而且副电池的容量往往是主电池的很多倍。控制的过程就是当发现主电池的电压小于某个值时延时一定时间开启充电，躲开发电机点火时的高峰。
[0007]传统模式的不足是：1.发电机烧毁半路停车停船 ：以轿车为例，发电机一般1000瓦左右，12V发电也就100A电流。当大容量副电池比如400AH，在馈电时充电瞬间充电电流能到200A以上，再同时加上主电池的充电电流，这时发电机负载功率超过一倍以上，发电机很快就可能烧坏了。但此时用户可能还不知道，等到主电池欠压时发现车或船停了。这时可能车在半路上，船在大海中。而且发电机的电压调节器也可能随着烧坏。这里的根本原因是传统电池隔离器无限流；2.充坏副电池：一般电池的充电电流是小于0.1C，即容量的10%。400AH的电池最多40A电流充电。显然传统隔离器做不到，因为根本无限流功能；3.副电池充不满：因为无法实现副电池的三段式或五段式充电。所述三段式为：恒流-恒压-浮充；所述五段式为：预冲-恒流-恒压-涓流-浮充。显然传统隔离器做不到；4.副电池无温度补偿和温度保护：电池生产厂家要求要用温度补偿，有特定的温度系数。冬天夏天按不同的充电电压。而且当温度高于特定值后要停止充电，即温度保护。显然传统隔离器做不到；5.副电池种类不同不能充电：比如主电池为铅酸，副电池为锂电；6.副电池电压不同不能充电：比如主电池为24V，副电池为12V。更不能充比主电池电压高的副电池；7.耗电大：传统隔离器靠继电器工作，而继电器的工作需要很大的电流，往往大于30~50mA。二极管正向导通也很耗电：比如50A充电，二极管压降0.5V，则功耗为50*0.5=25W；8.使用寿命短：因为继电器是有触点的；9.体积大成本高：功率二极管和继电器个头大，价格贵。
[0008]
技术实现思路

[0009]本专利技术的目的：把传统双电池隔离器的功率二极管或继电器对副电池充电的结构，改为PWM模式的精确控制，确保发电机不过载主电池不欠压，而且能对所有类型的副电池都能充电，解决上述传统双电池隔离器的问题。
[0010]一种宽压隔离电路：所述隔离电路包含mcu电路、发电机输出电路、开关电路、高频功率变压器电路、整流与滤波电路、副电池电路、发电机电压监控电路、副电池电压监控电路、电源电路。
[0011]所述开关电路的输入连接发电机输出，所述开关电路的输出连接所述高频功率变压器电路的输入。
[0012]所述开关电路是一种应用高频MOS管或IGBT组成的高频PWM脉宽调试电路。包含开关管和驱动电路。
[0013]所述高频功率变压器电路的输出连接所述整流与滤波电路的输入。
[0014]所述高频功率变压器使用的材料是铁氧体。
[0015]所述整流与滤波电路的输出一端作为零线，另一端作为正极线接入副电池电路的充电主回路。
[0016]所述整流与滤波电路包含整流二极管、滤波电容、或滤波电感。
[0017]所以，发电机输出电路-开关电路-高频功率变压器电路-整流与滤波电路-副电池
电路，构成整个副电池充电功率回路。
[0018]所述mcu电路包含mcu芯片，是所述宽压隔离电路的控制核心。
[0019]所述副电池连接所述副电池电压监控电路，所述副电池电压监控电路连接所述mcu电路，用于检测所述副电池的端电压。所述副电池的端电压是所述副电池充电算法的主要参数。
[0020]所述副电池电压监控电路包含若干电阻、电容、或运放芯片，把副电池的端电压信号调整到所述mcu电路的电压范围内。最简单的就是一些分压电路和滤波电路。
[0021]所述发电机电压监控电路连接发电机输出正极线，所述发电机输出正极线同时也是主电池的正极线，所述发电机电压监控电路连接所述mcu电路，用于检测发电机输出电压。
[0022]所述mcu连接所述开关电路，并按PWM模式控制所述开关电路。
[0023]所述开关电路包含开关管，用来执行PW M的，是本专利技术的核心元件。目前最常用的是mos管。小功率的用单个管子，大功率的多个mos管并联。
[0024]所述mcu电路通过所检测到的所述发电机输出电压值确定延时充电的时间和充电电流的大小，确保所述主电池的电压不欠压和所述发电机的输出不过载，同时按尽可能大的功率给所述副电池充电。这是本专利技术的主要目的，是传统继电器隔离器做不到的地方。
[0025]所述延时充电的时间是mcu芯片用软件编程的方式实现的。
[0026]所述mcu电路按PWM模式控制所述副电池充电电流的大小，这是本专利技术有别于传统电池隔离器最大技术方案，是新颖性的突出表现。
[0027]借助所述PWM模式控制，所述副电池是完全独立于所述主电池的充电系统，可以完全按电池厂家的充电曲线技术要求充电。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽压隔离电路，其特征在于：所述隔离电路包含mcu电路、发电机输出电路、开关电路、高频功率变压器电路、整流与滤波电路、副电池电路、发电机电压监控电路、副电池电压监控电路、电源电路；所述开关电路的输入连接发电机输出电路，所述开关电路的输出连接所述高频功率变压器电路的输入；所述高频功率变压器电路的输出连接所述整流与滤波电路的输入；所述整流与滤波电路的输出一端作为零线，另一端作为正极线接入副电池电路的充电主回路；所述mcu电路包含mcu芯片，是所述宽压隔离电路的控制核心；所述副电池连接所述副电池电压监控电路，所述副电池电压监控电路连接所述mcu电路，用于检测所述副电池的端电压；所述发电机电压监控电路连接发电机输出正极线，所述发电机输出正极线同时也是主电池的正极线，所述发电机电压监控电路连接所述mcu电路，用于检测发电机输出电压；所述mcu连接所述开关电路，并按PWM模式控制所述开关电路；所述mcu电路通过所检测到的所述发电机输出电压值确定延时充电的时间和充电电流的大小，确保所述主电池的电压不欠压和所述发电机的输出不过载，同时可按发电机最大输出功率给所述副电池充电；借助所述PWM模式控制，所述副电池是完全独立于所述主电池的充电系统，可以完全按电池厂家的充电曲线技术要求充电；所述宽压隔离电路应用特征是可以给任意电压类型的副电池充电，所谓“宽压”即来源于此；所述电源电路给整个系统电路供电。2.根据权利要求1所述的一种宽压隔离电路，其特征在于：所述隔离电路包含电流取样电路；所述电流取样电路串接在所述副电池的充电回路里；所述电流取样电路连接所述mcu电路，用于精确控制所述副电池的充电电流和过流保护。3.根据权利要求1所述的一种宽压隔离电路，其特征在于：所述隔离电路包含电池温度检测电路；所述电池温度检测电路包含温度传感器，所述传感器紧贴所述副电池；所述电池温度检...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClH零二M七零零，
申请(专利权)人：天津九九电子有限公司，
类型：发明
国别省市：