[發(fā)明專利]一種電動叉車智能高頻充電機及其充電方法

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• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116278963A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 吳成加;談進;徐佳
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽威斯姆電子科技有限公司
• 主分類號: B60L58/12
• 分類號: B60L58/12
• 代理公司: 合肥超通知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 34136
• 代理人: 鄭犇

1.一種電動叉車智能高頻充電機，所述充電機的輸出端與動力蓄電池的充電接口相連接，其特征在于：所述的充電機包括有直流電源變換器、處理器、電壓采樣單元、充電開關(guān)和采樣開關(guān)，所述直流電源變換器的輸出端、充電開關(guān)和動力蓄電池的充電接口依次相連接，組成充電回路，用于對動力蓄電池進行充電；所述動力蓄電池的充電接口、采樣開關(guān)、電壓采樣單元和處理器依次相連接，組成電壓采樣回路，用于檢測動力蓄電池的當前電壓；所述的處理器與直流電源變換器電連接，用于根據(jù)檢測到的動力蓄電池的當前電壓，自動調(diào)整所述直流電源變換器的輸出電壓和輸出電流；所述的充電開關(guān)和采樣開關(guān)均由所述處理器控制其閉合和斷開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動叉車智能高頻充電機，其特征在于：所述直流電源變換器的輸入端外接三相交流電源，用于將外部的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動叉車智能高頻充電機，其特征在于：所述的直流電源變換器由多個電源變換模塊相并聯(lián)組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動叉車智能高頻充電機，其特征在于：所述的采樣開關(guān)連接于所述動力蓄電池的充電接口的正端與電壓采樣單元的輸入端之間，采樣開關(guān)閉合后，動力蓄電池的電壓施加到所述的電壓采樣單元，所述處理器經(jīng)過隔離采樣，得到動力蓄電池的當前電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動叉車智能高頻充電機，其特征在于：所述處理器的采樣信號輸入端與電壓采樣單元的輸出端相連接，處理器通過CAN網(wǎng)絡與所述的直流變換器進行通信，處理器根據(jù)檢測到的動力蓄電池的當前電壓，通過CAN網(wǎng)絡向所述直流變換器發(fā)送不同的輸出電壓和輸出電流請求，在所述充電開關(guān)閉合后，直流變換器輸出相應的電壓和電流的直流電，對所述的動力蓄電池進行充電。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動叉車智能高頻充電機，其特征在于：所述的充電開關(guān)為功率型大電流開關(guān)，受所述處理器控制，用于連接所述直流電源變換器的輸出端與動力蓄電池的充電接口，為所述的動力蓄電池進行充電。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動叉車智能高頻充電機，其特征在于：所述的采樣開關(guān)為小電流型信號開關(guān)，受所述處理器控制，用于將所述動力蓄電池端的電壓加載到電壓采樣單元的電壓采樣端，對動力蓄電池的電壓進行實時采樣。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動叉車智能高頻充電機，其特征在于：所述的充電機還包括有與所述處理器相連接的顯示屏。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種電動叉車智能高頻充電機，其特征在于：所述的顯示屏采用觸控屏，與所述處理器通過串口相連接，用于顯示當前的充電電壓、充電電流、充電功率、充電總安時以及當前的充電狀態(tài)、充電時間、故障信息，還用于進行相應的充電參數(shù)調(diào)整、設置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述一種電動叉車智能高頻充電機的充電方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

S1.聯(lián)機階段：所述的充電機通電后，所述處理器開始工作，控制所述采樣開關(guān)閉合，在充電機的輸出端與動力蓄電池的充電接口相連接后，動力蓄電池上的電壓施加到所述的電壓采樣單元，所述處理器經(jīng)過隔離采樣，得到動力蓄電池的當前電壓；

S2.預充電階段：所述的處理器檢測到動力蓄電池的當前電壓，并判斷出動力蓄電池的當前電壓的等級后，處理器通過CAN網(wǎng)絡向所述直流變換器發(fā)送CAN指令，并控制充電開關(guān)閉合后，處理器逐級加大輸出電壓和輸出電流的請求，當直流變換器的輸出電壓和輸出電流上升到設定的數(shù)值，即上升到所述動力蓄電池預熱所需的電壓值和電流值后，直流變換器的輸出電壓和輸出電流不再增加，對動力蓄電池進行預充電，保持40秒鐘之后，直流變換器的輸出電壓和輸出電流再次上升到指定的數(shù)值，轉(zhuǎn)為恒流充電階段；

S3.恒流充電階段：所述的處理器根據(jù)檢測到的動力蓄電池的當前電壓，通過CAN網(wǎng)絡向所述直流變換器發(fā)送請求，以指定的電壓和電流進行恒流充電，在此過程中，動力蓄電池的充電電壓慢慢上升，待到動力蓄電池的充電電壓上升到跳變值V1時，轉(zhuǎn)為恒壓充電階段；

S4.恒壓充電階段：所述的處理器根據(jù)檢測到的動力蓄電池的當前電壓，通過CAN網(wǎng)絡向所述直流變換器發(fā)送請求，以指定的電壓和電流進行恒壓充電，在此過程中，動力蓄電池的充電電流慢慢下降，待到動力蓄電池的充電電流下降到跳變值I1時，轉(zhuǎn)為脈沖浮充模式；

S5.脈沖浮充階段：所述脈沖浮充階段的總時長為3小時以上，分多個浮充階段，第一個浮充階段以4分鐘為一個充電周期，在每個充電周期內(nèi)，每分鐘的充電電流改變一次，依次為13A，39A，39A和39A，執(zhí)行N個周期，直至第一個浮充階段結(jié)束；第二個浮充階段同樣以4分鐘為一個充電周期，在每個充電周期內(nèi)，每分鐘充電電流改變一次，依次為13A，13A，39A和39A，執(zhí)行N個周期，直至第二個浮充階段結(jié)束；第三個浮充階段同樣以4分鐘為一個充電周期，在每個充電周期內(nèi)，每分鐘充電電流改變一次，依次為13A，13A，13A和39A，直至動力蓄電池的充電電流下降到小于設定值I2，轉(zhuǎn)為關(guān)機模式；

S6.關(guān)機階段：所述的處理器進入軟關(guān)機模式，在軟關(guān)機模式下，處理器通過CAN網(wǎng)絡向所述直流變換器發(fā)送請求，逐級降低動力蓄電池的充電電壓和充電電流，當動力蓄電池的充電電壓和充電流降低到指定的值時，處理器向直流轉(zhuǎn)換器發(fā)送關(guān)機指令，并控制所述的充電開關(guān)斷開，斷開所述充電機與動力蓄電池之間的連接。