[發明專利]多能源模式的電池充電路由器

有效

• 申請號: 202110867703.4
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113595188B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 李楠;馮長江;黃天辰;段榮霞
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 河北冀華知識產權代理有限公司 13151
• 代理人: 王占華

1.一種多能源模式的電池充電路由器，其特征在于：包括鋰電池充電裝置，所述鋰電池充電裝置包括電氣接口，所述電氣接口與電能智能管控模塊的信號輸入端連接，所述電氣接口用于實現各種電能源的即插即用并控制電能源接入的優先級；所述電能智能管控模塊的信號輸出端與直流總線的輸入端連接，所述電能只能管控模塊用于實現電能變換，把各種能源通過AC/DC、DC/DC變換成直流總線上所需的直流電壓并控制是采用單一能源供電還是采用多種能源并網供電，若采用多種能量并網供電，分配各能量的出力策略；所述直流總線的輸出端經若干個電壓控制模塊分別與一個充電控制模塊的輸入端連接，所述直流總線用于能量的匯集，通過DC/DC變換產生一個覆蓋各種電池需要的電壓，所述電壓控制模塊用于根據所充電電池的電壓參數，采用BUCK電路形式，通過PWM技術，輸出合適的充電電壓；每個所述充電控制模塊的輸出端分為兩路，其中的一路與電池接口的輸入端連接，另一路與檢測與信號處理模塊的信號輸入端連接，所述充電控制模塊用于控制充電電路的接入時機，即確保在電壓控制模塊調整充電電壓滿足充電電池要求后，再將充電電路接通充電電池并實現充電過程控制，通過恒流充電、恒壓充電、涓流充電的控制，實現電池的快速充電，并在充滿電后自動斷開充電電路；所述檢測與信息處理模塊的信號輸出端與MPU模塊的信號輸入端連接，所述檢測與信息處理模塊用于自動檢測充電電池的電壓和荷電狀態，為電壓控制和充電控制提供控制依據并用于轉換和處理所測信號，成為MPU可接收的數據；所述MPU模塊的控制信號輸出端分別與所述電氣接口、電能智能管控模塊、直流總線模塊、電壓控制模塊以及充電控制模塊的控制信號輸入端連接，用于在所述MPU模塊的控制下進行動作；

還包括鉛酸蓄電池智能充電裝置，所述鉛酸蓄電池智能充電裝置包括EMI模塊，交流380V電源分別與所述EMI模塊、輸入電壓檢測模塊的輸入端連接，所述EMI模塊的輸出端依次經整流濾波模塊、全橋逆變模塊以及二次整流模塊后與平滑濾波模塊的信號輸入端連接，所述平滑濾波模塊的輸出端經信號采樣模塊與接反檢測模塊的信號輸入端，所述接反檢測模塊的一個信號輸出端為所述鉛酸蓄電池智能充電裝置的充電輸出端，所述信號采樣模塊的一個輸出端以及接反檢測模塊分別與單片機模塊的信號輸入端連接，溫度傳感器的信號輸出端與所述單片機模塊的信號輸入端連接，所述單片機模塊的一個信號輸出端與D/A變換模塊的信號輸入端連接，所述D/A變換模塊的電流和電壓信號輸出端與PWM控制模塊的信號輸入端連接，所述輸入端電壓檢測模塊以及溫度檢測電路的信號輸出段與所述PWM控制模塊的信號輸入端連接，所述PWM控制模塊的信號輸出端經隔離放大電路與所述全橋逆變電路的控制端連接；

所述PWM控制模塊包括SG3525AN型控制芯片U14，所述U14的1腳分為三路，第一路依次經電阻R92、電容C82以及電容C85后接地，第二路與電位器R94的滑動端連接，第三路經電容C83接地，所述電位器R94的一端接地，所述電位器R94的另一端經電阻R93與Vo信號輸出端連接，所述U14的2腳分為兩路，第一路經電容C_2P接地，第二與D/A變換模塊的DA-V輸出端連接，所述U14的3腳接地，所述U14的4腳懸空，所述U14的5腳經電容C78接地，所述U14的6腳經電阻R86后接地，所述U14的7腳經電阻R88后與所述U14的5腳連接，所述U14的8腳分為兩路，第一路經電容C88接地，第二路與三極管Q17的集電極連接，所述三極管Q17的發射極接地，所述三極管Q17的基極經電阻R99與LM324N型差分放大器U2C的輸出端連接，所述U2C的的4腳經電容C90與所述U2C的11腳連接，所述U2C的反相輸入端與電阻R104的一端連接，所述電阻R104的另一端與D/A變換模塊的DA-C輸出端連接，所述U2C的正相輸入端與電阻R107的一端連接，所述電阻R107的另一端分為三路，第一路與LM324N型差分放大器U2D的輸出端連接，第二路經電容C93接地，第三路經電阻R100與所述U2D的反相輸入端連接，所述U2C的反相輸入端經電容C89與所述U2C的正相輸入端連接，電阻R105的一端接地，電阻R105的另一端與所述U2D的反相輸入端連接，所述U2D的同相輸入端與采樣電流輸出端連接；所述U14的9腳分為兩路，第一路經電容C85接地，第二路依次經電容C82以及電阻R92后與所述U14的1腳連接；所述U14的10腳分為兩路，第一路經電阻R90接地，第二路為故障信號輸入端；所述U14的11腳和14腳為信號輸出端；所述U14的12腳接地；所述U14的13腳分為三路，第一路接12V電源，第二路經電容C75接地，第三路經電阻R84后與所述U14的15腳連接；所述U14的15腳經電容C76接地；所述U14的16腳分為兩路第一路為Vref輸入端，第二路經電容C73接地。