双激型万能充电机制造技术

本发明专利技术涉及一种双激型万能充电机，用于蓄电池尤其是电动车蓄电池充电，属于新型节能、低压、大功率电源技术领域。采用反激型工作制式的充电主线路，可减少整机体积和重量，降低生产成本，整机能耗小，输出功率可高达2000瓦。采用正激型工作制式，对脉宽调节电路和风扇自动调速电路供电。本机不但设有多档充电电压等级、多档充电电流等级，还具有恒流控制功能、充电电压自控充电电流功能，可对蓄电池实行“先快充、再慢充、后浮充”的阶段式智能充电方式。除能适用于普通蓄电池充电外，能普遍适用于二轮电动载人车、三轮电动载货车和四轮电动轿车的不同充电要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双激型万能充电机，用于蓄电池尤其是电动车蓄电池充电，属于新型节能、低压、大功率电源

技术介绍
电动车的常见型式有载人二轮车、载货三轮车和四轮电动轿车。电动车因其价格便宜、运行费用低、环保节能而越来越受到人们的关注，有资料表明，2011年我国有电动车生产企业2000余家，电动车总产量不少于5000万台，除了出口，国内2011年社会保有量已近2亿台，且年平均增速高达30%，这是一个巨大的新兴市场。 蓄电池是传统的蓄能产品，电动车的普及，使蓄电池的产量进入了史无前例的高峰期。与电动车配套的蓄电池有四大特点一、容量大。因为电动车是功率型产品，其功率约在200瓦到2000瓦范围，配置的蓄电池容量约在20安培小时到200安培小时。二、电压等级多。例如，小型二轮电动车蓄电池电压为24V ;中型二轮电动车蓄电池电压为48V ;三轮电动车蓄电池电压为60V等。三、充电电流规格多。例如，小容量蓄电池多用5安培左右电流充电冲容量蓄电池多用10安培左右电流充电；大容量蓄电池多用20安培左右电流充电等。四、须阶段式充电。为延长蓄电池寿命，减短充电时间，确保蓄电池充满，对蓄电池的充电必须采用“先快充、再慢充、后浮充”的阶段式智能充电方式。针对电动车蓄电池的上述特点，要求配置的充电机必须增大功率，降低能耗，减少体积和重量，降低生产成本。在充电频率上，摒弃工频改用高频；在充电原理上，优选反激型制式，在对机内供电上，优选正激型制式，即所谓“双激型”工作制式。对于近2亿台社会保有量的电动车所需要的维护代换充电机市场，包含着2000家电动车生产商所配用的各种车用蓄电池，因容量、电压各不相同，充电机应具备一机多档的特点；因蓄电池必须使用阶段式充电方式，充电机应具备一机多能的特点，即所谓“万能充电机”。目前市场上充电机品种较多，但能满足上述综合技术要求的，尚未问市。专利技术一种双激型、大功率、小能耗、低成本、多档位、多功能电动车蓄电池充电机显然是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术涉及一种双激型万能充电机，用于蓄电池尤其是电动车蓄电池充电，具有新型节能、大功率、小能耗、多档位、阶段式智能充电功能。双激型万能充电机由市电整流储能电路、延时电路、双激型换流电路、漏感分压吸收电路、风扇自动调速电路、电压取样电路、电流取样电路、脉宽调节电路等八部分电路所组成。上述八部分电路的关联次序可参照说明书附图I :220V单相交流市电源经“延时电路”延时后，送入“市电整流储能电路”，转换成约300V电压的直流电。“双激型换流电路”使用高频开关技术，将直流电斩波成高频方波电压，通过高频变压器，将反激磁能整流成低电压大电流的直流电，对蓄电池充电；正激能量供应脉宽调节电路和风扇自动调速电路工作。反激型换流电路中高频变压器的漏感能量，用“漏感分压吸收电路”分选出后，予以吸收消除。“风扇自动调速电路”驱动风扇，自动调节风速对全部电路进行冷却。“电压取样电路”和“电流取样电路”，可以对蓄电池的充电电压和充电电流进行多档取样，取样信息送入“脉宽调节电路”进行对比，调节高频方波的脉宽，自动控制阶段式智能充电效果。结合反激型万能充电机电原理图(本说明书附图2)，兹将各部分电路的结构和工作原理分述如下市电整流储能电路，其特征在于所述电路，由开关K1、保险丝BI、电感LI、L2、整流桥D1、电容C1、C2、C4组成，其相互连接关系如附图2。电源开关K l合上后，220V交流市电经Kl和电源保险丝BI，进入由电感LI、L2与电容Cl、C2组成电源抗干扰电路，然后加在单相整流桥Dl的交流输入二端子上，Dl的直流二端子输出的直流脉动电流，经过电阻Rl或MOS管Tl的S、D脚，对电容C4进行充电储能，直到C4上充满约300V的直流电压为止。充电机在输出功率较小时，电源抗干扰电路可以不用。延时电路,其特征在于所沭电路，由电阳.RK R2、R3、电容C3、三极管Tl鉬成，其相互连接关系如附图2。当整流桥Dl输出的直流电压加在由电阻R2、R3与电容C3组成的电路上时，将通过电阻R3对电容C3充电，其充电时间常数等于电容C3乘以电阻R3与R2的并联值，因电阻R3的阻值远大于R2，其时间常数约等于电阻R2与电容C3的乘积。从Dl送出直流电瞬间开始到该时间常数值的时间以内，C3上因为无电压，MOS管Tl的S、D 二脚呈高阻状态，Dl的电流只能通过电阻Rl对二端电压为零的C4缓慢充电，限制了充电起始段的充电电流值。设想电源开关Kl合上瞬间，恰遇到市电波峰值，如无Rl限流，对C4充电的瞬间电流可达几百安培，瞬间功率近百千瓦，将造成严重事故！使用Rl限流，也将在Rl上形成功率损耗，引起Rl发热，时间过长，将引起Rl烧毁，所以要选择合适的延时时间，换言之，就是要选择合适的电阻R2与电容C3组成的时间常数。超过上述时间常数的时间后，C3上的电压致使MOS管Tl的S、D 二脚间导通，Dl可通过呈很低电阻的Tl对电容C4充电，Rl上几乎无电流流通，上述电路进入稳衡状态。MOS管Tl的G、S 二脚之间的电压，等于电阻R2与R3对电容C4上约300V电压的分压。理论计算和实验都证明各元件以下的取值较妥电阻R2与电容C3组成的时间常数为50毫秒至500毫秒范围，电阻R3与R2的阻倌比为10倍至60倍范围。双激型换流电路,其特征在于所沭电路，由电阻R6、R8、Rl I、R12、发光二极管D2、怏谏二极管D3、电容C5、C6、脉宽调节式集成电路T3、功率MOS管T5、高频变压器初级线圈L3、次级线圈L4、次级线圈L5、肖特基二极管D6、D7、储能电容C8组成;其相互连接关系如附图2。设计高频变压器次级线圈L4采用反激型工作制式用于充电主线路。采用反激型工作制式的充电主线路,可减少整机体积和重量，降低牛产成本，整机能耗小，输出功率可高汰2000瓦。其工作原理是C4上的直流电压，通过兼作“电源指示灯”的发光二极管D2、电阻R8降压后，加在脉宽调节式集成电路T3的7、5脚上，T3即能工作，T3的6脚输出矩形正脉冲波，使功率MOS管T5开通，C4上的直流电压即流过高频变压器初级线圈L3，MOS管T5的D、S脚，电阻R12完成回路，由于L3的电感作用于，电路中电流成线性增长，其电流增长率di/dt为di/dt = V0/L......................................................(式 I)上式中V0为C4上电压，约为300V;L为L3电感量，约为数百uH。设计高频开关频率为50000Hz，高频周期即为20uS，再设计开通时间为40%，SP8uS，设L = IOOuH,均代入式1，得1峰=24(A).以上电能以磁能的形式储存在磁芯中，根据电感储能公式1 = 0.51^1(平方)......................................................(式 2)将L= IOOuH, I峰=24A，代入式2，得每高频周期电感所储能量W = 0.0288(焦耳)，每秒所储能=O. 0288焦耳X50000次=1440焦耳，如此能量按守恒定律折成电路的输出功率，即为1440瓦。以72V电压对某组60V蓄电池充电为例，能达到稳恒20A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双激型万能充电机，其特征在于：所述充电机由市电整流储能电路、延时电路、双激型换流电路、漏感分压吸收电路、风扇自动调速电路、电压取样电路、电流取样电路、脉宽调节电路等八部分电路所组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程德明，
申请(专利权)人：程德明，
类型：发明
国别省市：