[發明專利]一種電動汽車鉛酸蓄電池智能充電系統

在審

• 申請號: 201711114260.1
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107666173A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 陳永橋
• 申請（專利權）人: 湖州升譜電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/04
• 分類號: H02J7/04;H02J7/00;B60L11/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 郭曉鳳

技術領域

本發明涉及電動汽車電池充電技術領域，特別涉及一種電動汽車鉛酸蓄電池智能充電系統。

背景技術

隨著石油能源的不斷消耗，電動汽車以其節能環保的特性被世界各國研究和推廣。然而動力電池一直是制約電動汽車發展的最大瓶頸。閥控免維護鉛酸蓄電池(VRLA)憑借其制造成本低、容量大、電壓穩定等優點成為電動汽車的主要動力設備。但若蓄電池使用不當，其壽命便會大大縮短。經研究發現，充電過程對電池壽命影響最大，放電過程影響相對較小。因此充電系統對蓄電池的壽命起決定性影響。

傳統的充電方法是通過加大充電電流，達到快速充電的目的，但大電流充電必然會導致蓄電池過流、過溫、極板極化等現象，嚴重影響蓄電池壽命。若以小電流慢充，雖然對蓄電池壽命影響較小，但充電時間會相對延長。為解決充電時間與電池壽命的矛盾問題，通過對蓄電池充電過程內部化學特性的了解，提出一種新的充電控制策略，以實現蓄電池高效、快速、無損害充電，意義十分重大。

發明內容

(一)解決的技術問題

為了解決上述問題，本發明提供了一種電動汽車鉛酸蓄電池智能充電系統，利用分階段定電流和正負脈沖相結合的新型充電控制策略，實現了蓄電池高效、快速、無損害充電。

(二)技術方案

一種電動汽車鉛酸蓄電池智能充電系統，包括功率變換單元、充放電單元、參數采集單元、輔助電源單元、隔離單元、主控制器單元、CAN接口單元、顯示單元、報警單元和風扇散熱單元；

所述功率變換單元為單端正激DC-DC變換電路，輸入AC220V市電，輸出鉛酸蓄電池所需的直流電源；

所述充放電單元對所述鉛酸蓄電池進行充放電控制；

所述參數采集單元采集所述鉛酸蓄電池的當前電壓、電流和溫度值，并送入所述主控制器單元單片機的ADC輸入通道；

所述輔助電源單元輸入AC220V市電，輸出+5V直流電壓，給所述隔離單元和所述主控制器單元提供工作電壓；

所述隔離單元將所述主控制器單元和所述功率變換單元及所述充放電單元進行隔離，防止高頻功率電路對數字控制電路的干擾；

所述主控制器單元對采集的當前值與設定值進行比較處理，并輸出PWM脈沖信號通過所述隔離單元至所述功率變換單元和所述充放電單元；

所述主控制器單元通過所述CAN接口單元接入車載CAN總線，與整車控制系統進行數據交換；

所述顯示單元顯示當前的充電狀態及電壓、電流和溫度值；

所述報警電路對充電異常狀態進行報警；

所述風扇散熱單元對所述鉛酸蓄電池進行吹風散熱降溫。

進一步的，所述功率變換單元包括第一整流橋、第一變壓器、第一場效應管、第一～第四二極管、電感、第一～第三電容和第一電阻，其中所述第一變壓器為高頻變壓器，所述第一二極管為江崎二極管，所述第一和第三電容為電解電容。

進一步的，所述充放電單元包括第二和第三場效應管、第二和電三電阻。

進一步的，所述輔助電源單元包括第二變壓器、第二整流橋、穩壓器、第四和第五電容，其中所述第二變壓器為小功率交流變壓器，所述穩壓器選用LM7805，所述第四電容為電解電容。

進一步的，所述主控制器單元選用STC12C5A60S2單片機。

進一步的，所述隔離單元選用高速光耦6N137。

進一步的，所述CAN接口單元包括CAN控制器和CAN總線收發器，所述CAN控制器選用SJA1000，所述CAN總線收發器選用PCA82C250。

(三)有益效果

本發明提供了一種電動汽車鉛酸蓄電池智能充電系統，利用分階段定電流和正負脈沖相結合的新型充電控制策略，同時采用單片機數字PI控制技術與高效、低損耗的DC-DC變換電路，充電速度顯著提高，充電更加安全，電池升溫低，減少了對蓄電池容量和壽命的影響，并且利用價格低廉的單片機來替代昂貴的電源管理IC，實現了蓄電池智能化監測與管理。

附圖說明

圖1為本發明所涉及的一種電動汽車鉛酸蓄電池智能充電系統的結構框圖。

圖2為本發明所涉及的一種電動汽車鉛酸蓄電池智能充電系統的充放電電路原理圖。

圖3為本發明所涉及的一種電動汽車鉛酸蓄電池智能充電系統的輔助電源單元電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明所涉及的實施例做進一步詳細說明。