[實用新型]節能充電機

有效

• 申請號: 201220612568.5
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN202906534U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 張家書;張家濤;張品
• 申請（專利權）人: 洛陽嘉盛電源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本實用新型涉及一種充電機，特別是涉及一種節能充電機。

背景技術

充電機是新能源概念下的產物,是一種專為電動汽車、電力通訊、鐵路航空及風電儲能等場合所使用的蓄電池組充電的電能轉換設備。若按電路結構設計劃分，可分為兩種：隔離式和無隔離式。當充電機為大功率用電設備充電時,其內部電路構造多采用功率MOS管、變壓器、整流橋、濾波電感、電容以及整流和快恢復二極管等器件，而這些器件在充電機待機空載無輸出狀態下，因內部電路設計會形成回路，這些阻性或容性器件會消耗一定的功率維持電路的待機狀態，致使一部分功率就這樣白白浪費掉。并且，元器件因長期工作在通電待機狀態下，在一定程度上消耗了其使用壽命。為此曾采用新式電路拓撲結構設計及采用低內阻先進元器件加以改進，但還是不能從根本上解決空載狀態下的無用功耗，并增加了產品的材料成本。

因此如何設計一種電路，能使設備在空載待機狀態下主功率電路部分不工作，從而有效降低設備的空載待機功耗，并延長設備的使用壽命，成為近來研究的重點。分析現有大功率充電機的主功率電路，其多采用無隔離式電路設計，設備電源輸入端及主功率電路和輸出負載端中間無任何隔離，電路一直處于通路連接狀態，故充電機在空載待機工作狀態下，主功率電路和控制電路中的阻性和容性器件會消耗一定的功率來維持電路的暫穩態，并且負載端和輸出端因為沒有隔離，電池組電流會竄入設備內部，很容易造成電池損壞及出現安全隱患。

有鑒于上述現有充電機電路設計中所存在的不足,本實用新型人基于從事此類產品研發設計多年所積累的豐富經驗及相關專業知識，運用科學的方法，積極加以研究創新，以期能設計出一種新型充電機控制電路，能克服現有充電機電路設計所存在的問題，使其更具有先進性。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種節能充電機,其克服現有充電機待機狀態下功耗過高的問題,在整個主電路結構設計中加入輸入繼電器和輸出繼電器，將電源輸入端和主電路以及主電路和輸出端通過繼電器進行有效隔離，以有效控制充電機主電路在待機狀態下不工作，實現近乎為零的待機功耗。

本實用新型的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。本實用新型為一種節能充電機，其包括EMC濾波電路、功率因數校正電路、DC/DC轉換電路、輸出濾波電路及輔助電源供電電路，還有輸入繼電器及輸出繼電器，分別位于充電機的輸入端和輸出端，以有效地隔離輸入端的電源與主功率電路，及輸出端的負載與主功率電路；電池信號采集電路，與輸出端的電池相連接，以采集該電池的信號；及CPU控制器，與輸入繼電器、輸出繼電器、功率因數校正電路、DC/DC轉換電路及電池信號采集電路相連接，其會接收電池信號采集電路輸入的電壓信號，并進行處理后，按照預設的程序輸出給輸入繼電器、輸出繼電器、功率因數校正電路及DC/DC轉換電路，以決定是否開啟主功率電路，從而對電池進行充電。

本實用新型的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

較佳的，前述的節能充電機，其中該節能充電機更包含輸入軟啟動電路，該輸入軟啟動電路內有熱敏電阻及輸入繼電器。

具體而言，該節能充電機的工作方式如下：

1、當電源供電后，電源輸入端經熱敏電阻PTC1限流后，開始給容性負載充電，在電容充完電后，輔助電源供電電路開始工作，為電池信號采集電路、輸入繼電器及輸出繼電器等提供電源。

2、通過電池信號采集電路適時采集電池的信號，并將所采集信息與內部設定基準信號進行比對放大，進而控制充電機；當沒有采集到電池信號或信號不正常時，CPU控制器不發送開機指令，整個主電路部分不工作(包括功率因數校正電路)，此時充電機完全處于近乎零損耗的節能省電模式。

3、當電池信號采集電路采集到輸出端連接有電池，會及時將所采集信息發送到CPU控制器進行處理并與內部基準信號進行比對，根據所采集信息判斷電池是否正常，若所采集的電池信號正常而需要充電，CPU控制器會適時發出控制指令使充電機輸出額定電壓和電流，步驟如下：

時序1、開啟輸入繼電器JK1，輸入繼電器線圈的2腳和4腳中有電流通過，繼電器開始吸合，常開點5和公共點1閉合，電源輸入端與主電路接通；

時序2、開啟輸出繼電器JK2，輸出繼電器線圈的2腳和4腳中有電流通過，繼電器開始吸合，常開點5和公共點1閉合，輸出端接通；

時序3、開啟功率因數校正電路；

時序4、開啟DC/DC轉換電路，充電機開始進入充電工作狀態。