车用动力电池组无损伤快速充电器制造技术

一种车用动力电池组无损伤快速充电器，属于蓄电池快速充电控制技术领域。包括输入输出过流欠压保护模块，功率因数校正模块，半桥逆变模块，半桥驱动模块，逆变输出整流稳压模块，蓄电池参数动态采样模块，充电智能控制模块，内部供电辅助电源模块，电动车综合仪表接口和远程控制接口；电动车综合仪表接口通过ＣＡＮ＿ＢＵＳ数据通信模式与信号数据通信模块相连。充电控制方法为家用电网过流欠压情况判断，仪表盘显示电网状态，蓄电池状态检测，计算蓄电池可获得的最大初始充电电流，采用慢脉冲的充电控制方式进行蓄电池的快速充电过程等。具有不受家用电网功率限制，充电时间短和保护电池等优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

车用动力电池组无损伤快速充电器，属于蓄电池快速充电控制

技术介绍
目前，对于电动自行车，摩托车用蓄电池(电池容量一般在20AH以下)的快速充 电技术已趋于成熟，以马斯三定律为基础的各种脉冲充电器广泛应用于市面，普遍被消费 者接受，实际的充电效果比较理想，各种快速充电站也相继出现在各大超市，商场和重要交 通路口，给人们出行带来极大地方便。另一方面，与之同步的电动汽车用动力电池组的快速充电技术受家用电网的功率 上限限制，这一技术难题一直难有突破，大多生产厂商还是在销售电动汽车时配套传统的 三段式充电器；但由于电动汽车用动力电池组的容量大都在120AH以上，而大多传统充电 器的充电电流上限基本维持在20A左右，一组电池的充电时间至少要在8小时以上，显然 不能满足消费者的需求，而且电动汽车对于电池动力的需求远比电动汽车和电动摩托车苛 刻，因此对于快速充电的要求也就更为迫切。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对目前车用动力电池组充电技术现状，提供 一种车用动力电池组无损伤快速充电器，以解决家用电网功率限制，充电时间过长和电池 易充坏的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是该车用动力电池组无损伤快速 充电器，其特征在于包括输入输出过流欠压保护模块，功率因数校正模块，半桥逆变模块， 半桥驱动模块，逆变输出整流稳压模块，蓄电池参数动态采样模块，充电智能控制模块，内 部供电辅助电源模块，信号数据通信模块，充电器液晶显示模块，电动车综合仪表和远程控 制；输入输出过流欠压保护模块与功率因数校正模块相连，功率因数校正模块与半桥逆变 模块相连，半桥驱动模块与半桥逆变模块相连，半桥逆变模块与逆变输出整流稳压模块相 连，逆变输出整流稳压模块连接待充电蓄电池，蓄电池参数动态采样模块连接待充电蓄电 池，充电智能控制模块分别与输入输出过流欠压保护模块，半桥驱动模块，蓄电池参数动态 采样模块和内部供电辅助电源模块相连，内部供电辅助电源模块还与输入输出过流欠压保 护模块，功率因数校正模块，半桥驱动模块，蓄电池参数动态采样模块相连，信号数据通信 模块与充电智能控制模块互连，信号数据通信模块与充电器液晶显示模块相连，远程控制 接口通过RS232数据通信模式与信号数据通信模块相连，电动车综合仪表接口通过CAN_ BUS数据通信模式与信号数据通信模块相连。所述功率因数校正模块，包括升压滤波电感Li、功率开关管Ql、Q3、功率管驱动芯 片U1、功率因数校正芯片U2、接口 J9、超快恢复二极管D1、电解电容C6、C7、Cll、C12、C17、 C26、隔直滤波电容 C15、C21、C22、C27、C29、C31、C32、功率电阻 Rl、R2、R5、R9、R13、R15 和 电阻R11、R12、R21、R31、R32，升压滤波电感Ll的接入端为接口 J3，输出端与功率开关管Ql的漏极相连；功率开关管Ql和Q3并联在交流输入端之间，功率开关管Ql的门极串接功率 电阻R2，功率开关管Q3的门极串接功率电阻R9，功率开关管Ql的门极和源极之间串联电 阻R11，功率开关管Q3的门极和源极之间串联电阻R12，功率开关管Ql和Q3的源极分别接 电源地；超快恢复二极管Dl的输入端接功率开关管Q3的漏极，输出端与电源地之间串联 功率电阻Rl, R5和R13 ；电解电容Cll, C6，C12，C7分别并联在380V/DC输出端和电源地之 间；接口 J9串联功率电阻R15后接电源地，接口 J9还依次串接有电阻R21，隔直滤波电容 C22入电源地；功率开关管驱动芯片Ul的1脚和6脚相连，且接在插座P5的4脚，并和电源 地之间分别串有电解电容C17和隔直滤波电容C15，功率开关管驱动芯片Ul的3脚接电源 地，7脚接在功率电阻R2，R9的输入侧，2脚接功率因数校正芯片U2的8脚；功率因数校正 芯片U2的3脚串接隔直滤波电容C22入电源地，功率因数校正芯片U2的1脚接电源地，6 脚接在功率电阻R5和R13之间，并串接隔直滤波电容C21入电源地，功率因数校正芯片U2 的2脚串接隔直滤波电容C31入电源地，功率因数校正芯片U2的4脚串接电阻R31入电源 地，功率因数校正芯片U2的5脚一侧依次串接电阻R32和隔直滤波电容C32入电源地，另 一侧串接隔直滤波电容以9入电源地，功率因数校正芯片U2的7脚接插座P5的4脚，并分 别通过串接电解电容以6和隔直滤波电容C27入电源地。所述半桥驱动模块，包括PWM输出控制芯片U8、单通道高速光耦U9、U12、门极驱动 芯片U5及其外围电路，其特征在于在PWM输出控制芯片U8的9脚和1脚之间设补偿器， 补偿器包括电阻R67、R69，电容C48、C49、C52和C53，电阻R67和电容C48相串联后再与电 容C52并接，电阻R67和电容C52 —端接P丽输出控制芯片U8的9脚，电容C48和电容C52 一端接PWM输出控制芯片U8的1脚，PWM输出控制芯片U8的1脚通过电容C53接地，电阻 R69和电容C49并接一端接PWM输出控制芯片U8的1脚，另一端接芯片U4。所述逆变输出整流模块包括超快恢复二极管D4、D5、D7、D25、功率电阻R8、R17、隔 直滤波电容C3、C18、电解电容C13、C14、滤波稳压电感L3、功率电阻R8和隔直滤波电容C3 串联后并接在超快恢复二极管D5的两端，功率电阻R17和隔直滤波电容C18串联后并接在 超快恢复二极管D7的两端，超快恢复二极管D5的输入侧接半桥变压器Tl的Tll端，输出 侧接滤波稳压电感L3的输入侧，超快恢复二极管D7的输入侧接半桥变压器Tl的T13端， 输出侧接滤波稳压电感L3的输入侧，半桥变压器Tl的T12端接电池负极侧，超快恢复二极 管D4和D25并联后接电池正极侧，滤波稳压电感L3的输出侧接超快恢复二极管D4的输入 侧，超快恢复二极管D25的输入侧与信号地之间依次并接有电解电容C13和电解电容C14。所述蓄电池参数动态采样模块包括多段模拟开关U4、三极管Q7、Q8、Q9、电位器 R29、R60、隔直滤波电容 C24、电解电容 C25、电阻 R27、R33、R35、R36、R37、R38、R40、R41、R42、 R44、R45、R46、R54、R56、R58、R59、R65，多段模拟开关U4的内部数字0 7表示八路开关 通道，外部数字1 16表示引脚，其中6脚接信号地，其特征在于多段模拟开关U4的15 脚一侧接霍尔电流传感器UlO的3脚，一侧依次串接电阻R35，R38，R42，R46，R54，R58和电 位器R60入信号地，电池的正极侧依次串接电阻R27，电位器R29，电阻R33，电阻R37，电阻 R40，电阻R44入信号地，插座P3的20脚接在电位器似9和电阻R33之间，插座P3的19脚 接在电阻R42和R46之间；多段模拟开关U4的4脚接在电阻R35和电阻R38之间，多段模 拟开关U4的5脚接在电阻R46和电阻肪4之间，多段模拟开关U4的1脚接在电阻R38和 电阻R42之间，多段模拟开关U4的12脚接在电阻R33和电阻R37之间，多段模拟开关U4的13脚接在电阻R40和电阻R44之间，多段模拟开关U4的14脚接在电阻RM和电阻R58 之间，多段模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用动力电池组无损伤快速充电器，其特征在于：包括输入输出过流欠压保护模块，功率因数校正模块，半桥逆变模块，半桥驱动模块，逆变输出整流稳压模块，蓄电池参数动态采样模块，充电智能控制模块，内部供电辅助电源模块，信号数据通信模块，充电器液晶显示模块，电动车综合仪表接口和远程控制接口；输入输出过流欠压保护模块与功率因数校正模块相连，功率因数校正模块与半桥逆变模块相连，半桥驱动模块与半桥逆变模块相连，半桥逆变模块与逆变输出整流稳压模块相连，逆变输出整流稳压模块连接待充电蓄电池，蓄电池参数动态采样模块连接待充电蓄电池，充电智能控制模块分别与输入输出过流欠压保护模块，半桥驱动模块，蓄电池参数动态采样模块和内部供电辅助电源模块相连，内部供电辅助电源模块还与输入输出过流欠压保护模块，功率因数校正模块，半桥驱动模块，蓄电池参数动态采样模块相连，信号数据通信模块与充电智能控制模块互连，信号数据通信模块与充电器液晶显示模块相连，远程控制接口通过ＲＳ２３２数据通信模式与信号数据通信模块相连，电动车综合仪表接口通过ＣＡＮ　ＢＵＳ数据通信模式与信号数据通信模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种车用动力电池组无损伤快速充电器，其特征在于包括输入输出过流欠压保护 模块，功率因数校正模块，半桥逆变模块，半桥驱动模块，逆变输出整流稳压模块，蓄电池参 数动态采样模块，充电智能控制模块，内部供电辅助电源模块，信号数据通信模块，充电器 液晶显示模块，电动车综合仪表接口和远程控制接口 ；输入输出过流欠压保护模块与功率 因数校正模块相连，功率因数校正模块与半桥逆变模块相连，半桥驱动模块与半桥逆变模 块相连，半桥逆变模块与逆变输出整流稳压模块相连，逆变输出整流稳压模块连接待充电 蓄电池，蓄电池参数动态采样模块连接待充电蓄电池，充电智能控制模块分别与输入输出 过流欠压保护模块，半桥驱动模块，蓄电池参数动态采样模块和内部供电辅助电源模块相 连，内部供电辅助电源模块还与输入输出过流欠压保护模块，功率因数校正模块，半桥驱动 模块，蓄电池参数动态采样模块相连，信号数据通信模块与充电智能控制模块互连，信号数 据通信模块与充电器液晶显示模块相连，远程控制接口通过RS232数据通信模式与信号数 据通信模块相连，电动车综合仪表接口通过CAN BUS数据通信模式与信号数据通信模块相 连。2.根据权利要求1所述的车用动力电池组无损伤快速充电器，其特征在于所述功率 因数校正模块，包括升压滤波电感Li、功率开关管Q1、Q3、功率管驱动芯片U1、功率因数校 正芯片U2、接口 J9、超快恢复二极管D1、电解电容C6、C7、C11、C12、C17、C26、隔直滤波电容 C15、C21、C22、C27、C29、C31、C32、功率电阻 Rl、R2、R5、R9、R13、R15 和电阻 Rll、R12、R21、 R31、R32，升压滤波电感Ll的接入端为接口 J3，输出端与功率开关管Ql的漏极相连，功率 开关管Ql和Q3并联在交流输入端之间，功率开关管Ql的门极串接功率电阻R2，功率开关 管Q3的门极串接功率电阻R9，功率开关管Ql的门极和源极之间串联电阻R11，功率开关管 Q3的门极和源极之间串联电阻R12，功率开关管Ql和Q3的源极分别接电源地，超快恢复 二极管Dl的输入端接功率开关管Q3的漏极，输出端与电源地之间串联功率电阻Rl，R5和 R13 ；电解电容Cll，C6，C12，C7分别并联在380V/DC输出端和电源地之间；接口 J9串联功 率电阻R15后接电源地，接口 J9还依次串接有电阻R21，隔直滤波电容C22入电源地；功率 开关管驱动芯片Ul的1脚和6脚相连，且接在插座P5的4脚，并和电源地之间分别串有电 解电容C17和隔直滤波电容C15，功率开关管驱动芯片Ul的3脚接电源地，7脚接在功率电 阻R2，R9的输入侧，2脚接功率因数校正芯片U2的8脚，功率因数校正芯片U2的3脚串接 隔直滤波电容C22入电源地，功率因数校正芯片U2的1脚接电源地，6脚接在功率电阻R5 和R13之间，并串接隔直滤波电容C21入电源地，功率因数校正芯片U2的2脚串接隔直滤 波电容C31入电源地，功率因数校正芯片U2的4脚串接电阻R31入电源地，功率因数校正 芯片U2的5脚一侧依次串接电阻R32和隔直滤波电容C32入电源地，另一侧串接隔直滤波 电容以9入电源地，功率因数校正芯片U2的7脚接插座P5的4脚，并分别通过串接电解电 容以6和隔直滤波电容C27入电源地。3.根据权利要求1所述的车用动力电池组无损伤快速充电器，其特征在于所述半桥 驱动模块，包括PWM输出控制芯片U8、单通道高速光耦U9、U12、门极驱动芯片U5及其外围 电路，其特征在于在PWM输出控制芯片U8的9脚和1脚之间设补偿器，补偿器包括电阻 R67、R69，电容C48、C49、C52和C53，电阻R67和电容C48相串联后再与电容C52并接，电阻 R67和电容C52 —端接P丽输出控制芯片U8的9脚，电容C48和电容C52 —端接P丽输出 控制芯片U8的1脚，PWM输出控制芯片U8的1脚通过电容C53接地，电阻R69和电容C49并接一端接PWM输出控制芯片U8的1脚，另一端接芯片U4。4.根据权利要求1所述的车用动力电池组无损伤快速充电器，其特征在于所述逆变 输出整...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪娥，刘东林，王任超，秦玲，高小群，高述辕，
申请(专利权)人：山东申普汽车控制技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]