[實用新型]一種電動車智能充電器

有效

• 申請號: 201520678687.4
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN205004818U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 傅士杰
• 申請（專利權）人: 泉州市海通電子設備有限公司
• 主分類號: H02J7/10
• 分類號: H02J7/10
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

技術領域

本實用新型涉及充電器領域，具體是一種電動車的充電器。

背景技術

新興的交通工具電動車，以其節能，無尾氣排放，無噪聲的優點受到人們的青睞。而鉛酸蓄電池是電動車的核心部件之一，從新聞里經常可看到電動車因電池充電過沖導致火災而造成損失。通過調查，鉛酸電池失效，電池鼓包，使用壽命變短，有70％以上的原因系充電過沖的原因引起，業界廣為流傳的一句話是：電池不是用壞的而是充壞。

現在比較通用的充電方式為三階段充電方式，根據三階段充電方式理論，不僅可以使充電效率大大上升，縮短充電時間，還可以維護電池，不致容易損壞。三階段式充電模式包含：恒定大電流充電、恒定電壓充電、降壓浮沖。

恒定電流充電即用一個大電流進行高速率充電。這樣就可以快速的恢復電池電能，在恒流充電結束后往往能恢復電池85％的電能。這時候電流通常可達到并且穩定在2A左右，因此可稱作恒流充電，也是快充階段。恒壓充電是個慢充的過程。因為經過恒流充電后，電池儲能只恢復了85％左右，此時應接著補足充電。這時候電池電壓持續升高，而充電器輸出電壓應保持穩定，以此來減小充電器與電池間的電勢差，達到降低電流補足充電的目的，因此這個階段稱為恒壓充電。在補足充電后期，電池基本飽和而充電時電流小到一定程度的時候，這時候以一個更小的電流進行充電直至充電結束。

傳統的充電器通常在反饋部分采用電流反饋環與電壓反饋環通過運放進行比較反饋輸出控制光耦，作為電源芯片控制電路的電壓環輸入信號，構成一個完整的反饋回路。傳統充電器的電壓環反饋是由輸出電壓經分壓后與穩壓源進行比較后輸出反饋信號，屬于硬件控制方式，具有一定的局限性。且其缺乏自主斷電功能，長時間充電將會損壞電池，甚至導致一些安全事故。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種電動車智能充電器，其可對鉛酸電池充電過程進行精確控制，避免電動車因不良充電引起的安全隱患。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種電動車智能充電器，包括充電主電路、嵌入式控制電路、電源管理芯片、電壓采樣電路、電流采樣電路和繼電器控制電路；

充電主電路包括依次連接的整流濾波電路、開關管、變壓器和直流輸出電路，整流濾波電路的輸入端連接市電，直流輸出電路的輸出端連接電池；

電壓采樣電路和電流采樣電路的輸入端分別連接直流輸出電路的輸出端；

嵌入式控制電路包括主控芯片、D/A轉換模塊和A/D轉換模塊，主控芯片內置有PI控制器，電壓采樣電路和電流采樣電路的輸出端均連接至A/D轉換模塊的輸入端，A/D轉換模塊的輸出端連接至主控芯片的PI控制器的輸入端，主控芯片的輸出端連接至D/A轉換模塊的輸入端；

電源管理芯片的供電端連接變壓器的供電輸出端，電源管理芯片的反饋輸入端連接D/A轉換模塊的輸出端，電源管理芯片的推挽輸出端連接至開關管的控制端；

繼電器控制電路連接于市電與整流濾波電路之間用以接入或斷開市電，嵌入式控制電路的主控芯片的一輸出端連接至繼電器控制電路的控制端。

上述嵌入式控制電路的主控芯片采用STM32F103。

采用上述方案后，本實用新型的一種電動車智能充電器，采用三段式充電方式，同時采用嵌入式控制電路作為整個充電器的控制端，通過嵌入式控制電路對充電過程進行精確控制，實現電動車鉛酸電池參數檢測、充電、斷電、虧電補償以及電池異常處理，相比于市面上的充電器性能與安全性更高。

進一步地，檢測電池充滿后可通過嵌入式控制電路控制繼電器控制電路自動斷開充電回路，防止因充電時間過長，導致電池鼓包、流水，避免電動車因不良充電引起的安全隱患。

進一步地，在主充電斷電后，因用戶長時間未使用車輛且未拔出充電器，系統通過電壓采樣電路和電流采樣電路在嵌入式系統的控制下能夠周期檢測電池電壓，當電池電壓下降到一定值時進行補電，保證車輛的使用以及保證電池不會因長時間不用虧電過多而損壞。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理框圖；

圖2為本實用新型中充電主電路及電源管理芯片的電路原理圖；

圖3為本實用新型中電壓采樣電路的電路原理圖；

圖4為本實用新型中電流采樣電路的電路原理圖；

圖5為本實用新型中嵌入式控制電路的電路原理圖；

圖6為實施例中恒定大電流階段電源管理芯片的輸出波形圖；

圖7為實施例中恒定電壓充電階段輸出電流為1.5A時電源管理芯片的輸出波形圖；