[實用新型]一種電動汽車鋰電池快速充電系統

有效

• 申請號: 201420192816.4
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN203840015U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 李復活
• 申請（專利權）人: 河南速達電動汽車科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/10
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴

技術領域

本實用新型涉及一種快速充電系統，特別是一種電動汽車鋰電池快速充電系統。

技術背景

?????當今，因石化資源枯竭，加之環境污染，發展電動汽車已成大勢所趨。蓄電池便成為電動汽車唯一的動力源，為電動汽車驅動提供動力，而蓄電池充電的快慢直接影響到電動汽車的前途命運。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供了一種電動汽車鋰電池快速充電系統。

本實用新型提供的電動汽車鋰電池快速充電系統，其中，所述快速充電系統包括充電主電路及控制充電主電路的單片機一、充電控制回路及控制充電控制回路的單片機二。

進一步，所述充電主電路包括依次連接的由4個二極管組成的全橋整理電路，由4個絕緣柵雙極晶體管組成的全橋逆變器，大電容和高頻變壓器，所述單片機一對充電主電路的電壓、電流進行實時控制。

進一步，所述充電控制回路包括電阻分壓式結構的測量裝置，用于測量充電電壓信號；霍爾式電流傳感器，用于檢測充電電流信號；帶中文字庫的12864液晶屏，用于實時顯示充電過程中的充電電壓、充電電流以及電池的端電壓和溫度。

進一步，所述單片機二包括內部數據存儲器、程序存儲器、2個SCI、1個SPI、1個IIC、1個CAN、16路A/D、8路PWM、8路ECT模塊。

進一步，所述快速充電系統的充電階段由小電流充電階段、恒流充電階段、恒壓充電階段3部分組成。

與現有技術相比，本實用新型提供的一種電動汽車鋰電池快速充電系統，解決了當期電動汽車鋰電池充電緩慢的問題，推進電動汽車早兒走向成熟，去緩解當今面臨的能源短缺與環境污染。本系統彌補了鋰電池電動汽車充電慢的缺陷、有電路結構簡單、充電速度快等優點。

附圖說明

圖1為快速充電系統硬件原理圖；

圖2為IBGT驅動芯片M57962L的應用電路示意圖；

圖3為鋰離子電池的充電程序流程圖。

具體實施方式

本實用新型的思想是：采用移相全橋軟開關電路，即將Boost電路與全橋變換器合成一起，組成單級PFC電路，該電路結構簡單、效率高，可以實現對輸入電流的整定，又可以工作在大功率場合，發揮了全橋電路的特大優勢。

下面結合附圖，對本實用新型做進一步詳細的說明。?

1?快速充電系統的工作原理

圖1為快速充電系統硬件原理圖，所述快速充電系統主要由充電主電路和充電控制回路組成。

1.1充電主電路

本系統采用了開關電源技術，最大功率為3500W，先將220V單相工頻交流電經4個二極管組成的全橋整理電路進行整流，再經過大電容濾波得到300V左右的直流電，此時直流電中紋波較大。直流電通過由4個絕緣柵雙極晶體管（IGBT）組成的全橋逆變器，得到電壓可調的高頻交流電，經高頻變壓器耦合到副邊，再經全橋整流電路，最后經電感電容濾波得到紋波很小的直流電為蓄電池充電?？焖俪潆娤到y能為不同類型的蓄電池及容量不同的蓄電池充電，其充電過程中的充電電壓、電流通過單片機實時控制，整個充電系統為反饋控制系統，單片機通過實時檢測充電過程中的電流、電壓及溫度監測整個充電過程，有效地避免了充電過程中過流、過壓及過熱現象，使充電過程安全穩定地進行。

??逆變橋前的空氣開關是為了防止電路中出現短路或大電流損壞蓄電池或電子器件。單片機通過檢測充電電流、電壓及溫度與充電前的設定值進行比較，控制輸出4路PWM波到4個IGBT的柵極，從而控制其集電極到發射極電流通斷時間，達到控制輸出電壓的目的。

??由于IGBT需隔離驅動，本系統選用了三菱公司IBGT驅動芯片M57962L，圖2是其應用電路。

??由于選用了4只IGBT組成全橋逆變器，每個IGBT需要一個M57962L芯片驅動，而每個M57662L芯片需要3個電壓等級即15V、l0V、5v為其供電，其中5v電壓同時為MC9S12XS128單片機供電，本系統設計了一款功率為50W的變壓器，為單片機及4個M57962L芯片供電，其次級繞組輸出3組電壓，經整流濾波穩壓后，得到上述所需的3個電壓。

1.2充電控制回路