專利名稱：電動自行車用快速充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于充電裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為電動自行車用快速充電裝置。
背景技術(shù)：
電動自行車作為一種交通工具，因其價格低廉、使用方便、安全環(huán)保而在全國各個 大大小小的城市廣泛推廣。但對于作為電動自行車的一種動力源-鉛酸蓄電池來說，漫長 的充電時間和使用過程中發(fā)生沒電情況，都會產(chǎn)生諸多不便，從而給電動自行車的發(fā)展帶 來一定的局限性。普通的電動自行車用充電器采用三段式的充電模式，這種常規(guī)充電方法的充電時 間一般在8-12個小時之間，充電效率低，尤其在一些要求快速充電的特殊情況下，常規(guī)充 電方法顯然滿足不了要求。因此，既能提高充電效率，減少充電時間，又不影響鉛酸蓄電池 的使用壽命的新型高效、快速、便捷、無損的快速充電裝置逐步成為老百姓、市場甚至社會 關(guān)注的焦點。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型的目的在于設(shè)計提供一種電動自行 車用快速充電裝置的技術(shù)方案，其充電速度快，使用方便。所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于包括依次配合連接輸入整流濾波 模塊、功率轉(zhuǎn)換模塊、輸出整流濾波模塊、控制板連接模塊、反饋控制模塊、脈寬調(diào)制控制模 塊，脈寬調(diào)制控制模塊再與功率轉(zhuǎn)換模塊配合連接。所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于輸入整流濾波模塊由輸入濾波電 路和整流濾波電路組成，所述的輸入濾波電路的接插件Pl上設(shè)置220V交流電壓輸入端，其 中接插件Pl的管腳2接地，管腳1、3分別接到接地電容C4、電容C3上，電容C4、電容C3的 公共連接端接地，經(jīng)電容C4、電容C3高頻濾波后的電壓通過保險絲F1、熱敏電阻RT1，然后 經(jīng)電容Cl、電容C2及互感線圈Tl濾除高頻雜波后送到整流濾波電路；所述的整流濾波電路由整流橋Dl、電解電容C5、電解電容Cll及電阻R1、電阻R2 組成，其中整流橋Dl的兩個交流輸入管腳連接到電容Cl，正、負輸出分別接到電解電容Cll 的正極、電阻R2和電解電容C5的負極、電阻Rl上，串聯(lián)后的電解電容C11、電解電容C5的 公共連接端與串聯(lián)后的電阻R1、電阻R2的公共連接端連接功率轉(zhuǎn)換模塊。所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于功率轉(zhuǎn)換模塊包括驅(qū)動電路、高 頻逆變電路，所述驅(qū)動電路的變壓器T3初級線圈的兩端分別接二極管D7、二極管D9的公 共連接端和二極管D8、二極管DlO的公共連接端，二極管D8、二極管D7的負極接輔助電源 VCC，二極管D9、二極管DlO的正極接地，變壓器T3上面的次級線圈的同名端接電阻R15，電 阻R15的另一端接電阻R13、二極管D6的正極，電阻R13另一端接三極管Ql的基極，二極管 D6的負極接三極管Ql的發(fā)射極、電阻R11、場效應(yīng)管VT2的柵極，場效應(yīng)管VT2的漏極與電 容C13、電阻R6串聯(lián)，電阻R6、場效應(yīng)管VT2的源極、電阻R11、三極管Ql的集電極接到對應(yīng)的次級線圈的異名端；變壓器T3另一個次級線圈異名端端接電阻R14，電阻R14的另一端接電阻R12、二極管D5的正極，電阻R12另一端接三極管Q2的基極，二極管D5的負極接三 極管Q2的發(fā)射極、電阻R10、場效應(yīng)管VTl的柵極，場效應(yīng)管VTl的漏極接場效應(yīng)管VT2的 源極，電容C12與電阻R7串聯(lián)，電容C12接場效應(yīng)管VTl的漏極，電阻R7接場效應(yīng)管VTl 的源極、電阻R10、三極管Q2的集電極并接地，對應(yīng)的次級線圈的同名端接地；所述高頻逆變電路的耦合電容C8連接輸入整流濾波模塊，然后通過電容C9、電阻 R3來濾除電感的雜波后與高頻變壓器T2的初級線圈相連，電阻R4、電阻R5并聯(lián)一端與電 阻R3、高頻變壓器T2的初級線圈連接，另一端與驅(qū)動電路連接，高頻變壓器T2的次級線圈 連接到輸出整流濾波模塊。所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于輸出整流濾波模塊包括高頻整流 電路、LC濾波電路，所述高頻整流電路的肖特基二極管D4腳3連接電阻R8、電容C14，肖特 基二極管D4的腳1接電阻R9、電容C15，肖特基二極管D4的腳2接電容C14與電容C15的 公共連接部分；所述LC濾波電路的扼流線圈T5接并聯(lián)的極性電容C16、極性電容C24的正極，極 性電容C16、極性電容C24的負極接地。所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于所述的反饋控制模塊包括雙運算 放大器U3，電阻R32、電阻R38串聯(lián)接雙運算放大器U3的腳5，并配合連接電阻R28、電位器 RPl，電阻R28、電位器RPl并聯(lián)且另一端的公共連接部分接地，雙運算放大器U3的腳6接電 阻R30，電阻R30的另一端接地，雙運算放大器U3的腳6與電阻R30的公共連接端放一電壓 基準(zhǔn)，腳8接電源VCC，腳7連接脈寬調(diào)制控制模塊，以上的各部分連接組成一個電壓反饋電 路；雙運算放大器U3的腳3接控制板連接模塊，雙運算放大器U3的腳2接電阻R26 及電位器RP2，雙運算放大器U3的腳2與電位器RP2的公共連接端接電阻R31，電阻R31的 另一端放一電流基準(zhǔn)，電阻R26、電位器RP2并聯(lián)且它們的另一公共連接端接地，腳4接地， 腳1連接脈寬調(diào)制控制模塊，以上的各部分連接組成一個電流反饋電路。所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于所述的脈寬調(diào)制控制模塊包括芯 片U1，其中Ul的腳16接電容C19、電阻R16，電容C19接地，電阻R16接Ul的輸入管腳2， 電阻R17、電容C20并聯(lián)，一端與Ul的輸入管腳2連接，另一端接地，Ul的腳4和腳3懸空， Ul的腳6接電阻R18，電阻R18的另一頭接地，Ul的腳7接電阻R19，電阻R19的另一頭接 Ul的腳5，Ul的腳5接電容C22，電容C22的另一頭接地，Ul的腳9與電阻R23、電容C25連 接，電容C25接地，電阻R23接Ul的輸入管腳1，Ul的輸入管腳1接并聯(lián)的電容C21、電阻 R25、電阻R37，其中電容C21、電阻R37接地，電阻R25另一頭與反饋控制模塊連接，Ul的腳 12接地；Ul的兩腳15、13合并與電源VCC、電容C18連接，電容C18接地，Ul的腳8并聯(lián)接 極性電容C23的正極、電阻R34，電容C23的負極接地，電阻R34的另一頭接三極管Q3的集 電極，三極管Q3的基極接電阻R24，電阻R24接反饋控制模塊，三極管Q3的發(fā)射極接地，Ul 的腳10接電阻R20，電阻R20接地，Ul的兩個輸出管腳11、14連接功率轉(zhuǎn)換模塊。所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于控制板連接模塊包括接插件P4， 接插件P4的管腳1、管腳2連接反饋控制模塊，管腳3接反饋控制模塊，管腳4接光電耦合 器U4的管腳2并接地，管腳5接光電耦合器U4管腳1，管腳6接一輸入電壓VIN，管腳7接一輸出電壓VOUT，光電耦合器U4管腳4接電阻R35，電阻R35的另一端接直流電壓VCQ，光 電耦合器U4管腳3接電阻R33，電阻R33的另一端接一直流輸出電壓VOUT，光電耦合器U4 管腳3與電阻R33的公共連接端接MOS管VT3的柵極，MOS管VT3的漏極接到充電輸出端， MOS管VT3的源極接到接插件P3的管腳1，接插件P3的管腳2懸空，接插件P3的管腳3與 并聯(lián)的電阻R21、電阻R22連接，電阻R21、電阻R22另一頭公共連接端接輸出整流濾波模 塊，電阻R27與電阻R29并聯(lián)且其一頭的公共連接端接充電輸出端，另一頭接電阻R21與接 插件P3的公共連接端，電阻R36接電阻R22與接插件P3的公共連接端，電阻R36另一端接 反饋控制模塊。上述電動自行車用快速充電裝置，包括輸入整流濾波模塊、功率轉(zhuǎn)換模塊、輸出 整流濾波模塊、控制板連接模塊、反饋控制模塊、脈寬調(diào)制控制模塊，是一種變電流間歇脈 沖式快速充電技術(shù)，不僅能減少充電時間，提高充電效率，而且不會影響到蓄電池的使用壽 命，使用十分方便。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為輸入整流濾波模塊的電路圖；圖3為功率轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；圖4為輸出整流濾波模塊的電路圖；圖5為反饋控制模塊的電路圖；圖6為脈寬調(diào)制控制模塊的電路圖；圖7為控制板連接模塊的電路圖；圖中1_輸入整流濾波模塊、Ia-輸入濾波電路、Ib-整流濾波電路、2-功率轉(zhuǎn)換模 塊、2a-驅(qū)動電路、2b-高頻逆變電路、3-輸出整流濾波模塊、3a-高頻整流電路、3b_LC濾波 電路、4-反饋控制模塊、5-脈寬調(diào)制控制模塊、6-控制板連接模塊。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進一步說明如圖所示，該電動自行車用快速充電裝置包括依次配合連接輸入整流濾波模塊1、 功率轉(zhuǎn)換模塊2、輸出整流濾波模塊3、控制板連接模塊6、反饋控制模塊4、脈寬調(diào)制控制模 塊5，脈寬調(diào)制控制模塊5再與功率轉(zhuǎn)換模塊2配合連接。輸入整流濾波模塊1由輸入濾波 電路Ia和整流濾波電路Ib組成。功率轉(zhuǎn)換模塊2包括驅(qū)動電路2a、高頻逆變電路2b。輸 出整流濾波模塊3包括高頻整流電路3a、LC濾波電路3b。輸入整流濾波模塊1的作用在 于把輸入的交流電轉(zhuǎn)換成平滑的直流電供給功率轉(zhuǎn)換模塊2中的高頻逆變電路2b，功率轉(zhuǎn) 換模塊2逆變得到的高頻交流電壓經(jīng)過輸出整流濾波模塊3后得到所需的電壓值，脈寬調(diào) 制控制模塊5連接驅(qū)動電路2a，它是整個電路的核心部分，主要功能是將輸出電壓微小的 變化轉(zhuǎn)換成脈寬的變化，從而實現(xiàn)調(diào)整輸出電壓的目的，反饋控制分為電流反饋控制、電壓 反饋控制，脈寬調(diào)制控制模塊5采用恒頻脈寬調(diào)制控制方式，控制電路通過控制板連接模 塊6將充電電路發(fā)出的各種信號反饋到控制板上，所述的控制板與控制板連接模塊6配合 連接。所述的控制板上設(shè)置的單片機為現(xiàn)有產(chǎn)品，可由市場上購得，型號ATMAGE32，廠家Atmel Corporation,也可以采用其它廠家生產(chǎn)的相同功能的單片機替代。所述的輸入整流濾波模塊1由輸入濾波電路Ia和整流濾波電路Ib組成。所述的輸入濾波電路Ia的接插件Pl上設(shè)置220V交流電壓輸入端，其中接插件Pl的管腳2接地， 管腳1、3分別接到接地電容C4、電容C3上，電容C4、電容C3的公共連接端接地，經(jīng)電容C4、 電容C3高頻濾波后的電壓通過保險絲F1、熱敏電阻RT1，然后經(jīng)電容Cl、電容C2及互感線 圈Tl濾除高頻雜波后送到整流濾波電路lb。所述的整流濾波電路Ib由整流橋D1、電解電 容C5、電解電容Cll及電阻Rl、電阻R2組成，其中整流橋Dl的兩個交流輸入管腳連接到電 容Cl，正、負輸出分別接到電解電容Cll的正極、電阻R2和電解電容C5的負極、電阻Rl上， 串聯(lián)后的電解電容C11、電解電容C5的公共連接端與串聯(lián)后的電阻R1、電阻R2的公共連接 端連接功率轉(zhuǎn)換模塊2。電容Cl、線圈Tl、電容C2組成的雙π型濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對輸入電 源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜 波對電網(wǎng)干擾。當(dāng)電源開啟瞬間，由于瞬間電流大，加熱敏電阻RTl就能有效的防止浪涌電 流。因瞬時能量全消耗在熱敏電阻RTl上，一定時間后溫度升高后熱敏電阻RTl阻值減小 (RTl是負溫系數(shù)元件)，這時它消耗的能量非常小，后級電路可正常工作。交流電壓經(jīng)整流 橋Dl整流后，經(jīng)電容C5、電容Cll濾波后得到較為純凈的直流電壓。若電容C5、電容Cll 容量變小，輸出的交流紋波將增大。所述的功率轉(zhuǎn)換模塊2包括驅(qū)動電路2a、高頻逆變電路2b。所述驅(qū)動電路2a的 變壓器T3初級線圈的兩端分別接二極管D7、二極管D9的公共連接端和二極管D8、二極管 DlO的公共連接端，二極管D8、二極管D7的負極接輔助電源VCC，二極管D9、二極管DlO的正 極接地，變壓器T3上面的次級線圈的同名端接電阻R15，電阻R15的另一端接電阻R13、二 極管D6的正極，電阻R13另一端接三極管Ql的基極，二極管D6的負極接三極管Ql的發(fā)射 極、電阻Rl 1、場效應(yīng)管VT2的柵極，場效應(yīng)管VT2的漏極與電容C13、電阻R6串聯(lián)，電阻R6、 場效應(yīng)管VT2的源極、電阻R11、三極管Ql的集電極接到對應(yīng)的次級線圈的異名端；變壓器 T3另一個次級線圈異名端端接電阻R14，電阻R14的另一端接電阻R12、二極管D5的正極， 電阻R12另一端接三極管Q2的基極，二極管D5的負極接三極管Q2的發(fā)射極、電阻R10、場 效應(yīng)管VTl的柵極，場效應(yīng)管VTl的漏極接場效應(yīng)管VT2的源極，電容C12與電阻R7串聯(lián)， 電容C12接場效應(yīng)管VTl的漏極，電阻R7接場效應(yīng)管VTl的源極、電阻R10、三極管Q2的集 電極并接地，對應(yīng)的次級線圈的同名端接地。所述高頻逆變電路2b的耦合電容C8連接輸 入整流濾波模塊1的電阻R1、電阻R2的公共連接端，然后通過電容C9、電阻R3來濾除電感 的雜波后與高頻變壓器T2的初級線圈相連，電阻R4、電阻R5并聯(lián)一端與電阻R3、高頻變壓 器T2的初級線圈連接，另一端與驅(qū)動電路2a連接，高頻變壓器T2的次級線圈連接到輸出 整流濾波模塊3。場效應(yīng)管VT1、VT2是利用半導(dǎo)體表面的電聲效應(yīng)進行工作的，由于它們的 柵極處于不導(dǎo)電狀態(tài)，所以輸入電阻可以大大提高，場效應(yīng)管是利用柵源電壓的大小，來改 變半導(dǎo)體表面感生電荷的多少，從而控制漏極電流的大小。電阻R6、電容C13與電阻R7、電 容C12組成RC濾波電路，在場效應(yīng)管VT2和VTl關(guān)斷時，高頻變壓器T2的初級線圈易產(chǎn)生 尖峰電壓和尖峰電流，這些元件組合在一起，能很好地吸收尖峰電壓和電流。場效應(yīng)管VTl 與VT2的柵極受控電壓為鋸形波，當(dāng)其占空比越大時，管子導(dǎo)通時間越長，高頻變壓器T2所 儲存的能量也就越多；場效應(yīng)管VTl與VT2輪流導(dǎo)通，使變壓器儲存與釋放能量。所述的輸出整流濾波模塊3包括高頻整流電路3a、LC濾波電路3b。所述高頻整流電路3a的肖特基二極管D4腳3連接電阻R8、電容C14，肖特基二極管D4的腳1接電阻 R9、電容C15，肖特基二極管D4的腳2接電容C14與電容C15的公共連接部分。所述LC濾 波電路3b的扼流線圈T5接并聯(lián)的極性電容C16、極性電容C24的正極，極性電容C16、極性 電容C24的負極接地。該電路工作頻率高，所以對二極管的開關(guān)速度要求也高，選用LC濾 波電路也可減小濾波器的體積，與快速恢復(fù)二極管相比，肖特基二極管D4正向壓降更小、 恢復(fù)時間更短；反向耐壓也已達到要求，兩個并聯(lián)的濾波電容C16、C24能夠防止負載電流 的突變引起輸出電壓的大幅地波動。上述高頻變壓器T2的上次級線圈的同名端連接電阻 R8、電容C14，異名端連接電阻R9、電容C15，高頻變壓器T2的上下兩個次級線圈的公共連接 端接地。 所述的反饋控制模塊4包括雙運算放大器U3，電阻R32、電阻R38串聯(lián)接雙運算放 大器U3的腳5，并配合連接電阻R28、電位器RP1，電阻R28、電位器RPl并聯(lián)且另一端的公 共連接部分接地，雙運算放大器U3的腳6接電阻R30，電阻R30的另一端接地，雙運算放大 器U3的腳6與電阻R30的公共連接端放一電壓基準(zhǔn)，腳8接電源VCC，腳7連接脈寬調(diào)制控 制模塊5，以上的各部分連接組成一個電壓反饋電路。雙運算放大器U3的腳3接控制板連 接模塊6，雙運算放大器U3的腳2接電阻R26及電位器RP2，雙運算放大器U3的腳2與電 位器RP2的公共連接端接電阻R31，電阻R31的另一端放一電流基準(zhǔn)，電阻R26、電位器RP2 并聯(lián)且它們的另一公共連接端接地，腳4接地，腳1連接脈寬調(diào)制控制模塊5，以上的各部分 連接組成一個電流反饋電路。反饋控制模塊4是開關(guān)電源中必不可少的補充，在這個電路 中采用了輸出過流保護、過壓保護、短路保護、蓄電池反接保護、過熱保護，各類信號經(jīng)控制 板單片機檢測后送入各電路實現(xiàn)。 所述的脈寬調(diào)制控制模塊5包括芯片Ul，其中Ul的腳16接電容C19、電阻R16，電 容C19接地，電阻R16接Ul的輸入管腳2，電阻R17、電容C20并聯(lián)，一端與Ul的輸入管腳 2連接，另一端接地，Ul的腳4和腳3懸空，Ul的腳6接電阻R18，電阻R18的另一頭接地， Ul的腳7接電阻R19，電阻R19的另一頭接Ul的腳5，Ul的腳5接電容C22，電容C22的另 一頭接地，Ul的腳9與電阻R23、電容C25連接，電容C25接地，電阻R23接Ul的輸入管腳 LUl的輸入管腳1接并聯(lián)的電容C21、電阻R25、電阻R37，其中電容C21、電阻R37接地，電 阻R25另一頭與反饋控制模塊4的雙運算放大器U3的腳7連接，Ul的腳12接地；Ul的兩 腳15、13合并與電源￥0、電容(18連接，電容(18接地，Ul的腳8并聯(lián)接極性電容C23的 正極、電阻R34，電容C23的負極接地，電阻R34的另一頭接三極管Q3的集電極，三極管Q3 的基極接電阻R24，電阻R24接反饋控制模塊4的雙運算放大器U3的腳1，三極管Q3的發(fā) 射極接地，Ul的腳10接電阻R20，電阻R20接地，Ul的兩個輸出管腳11、14連接功率轉(zhuǎn)換 模塊2的d、e端。 脈寬調(diào)制控制模塊5是開關(guān)電源的核心部分，主要功能是將輸出電壓微小的變化 轉(zhuǎn)換成脈寬的變化，從而實現(xiàn)調(diào)整輸出電壓的目的?？刂骗h(huán)節(jié)的好壞直接影響電路的整體 性能。這個電路中采用的是以芯片Ul為核心的控制電路，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方式。誤 差放大器的輸入信號是電壓反饋信號，是由輸出電壓經(jīng)分壓電路獲取，與普通誤差放大器 的接法不同的是該電壓反饋接成射極跟隨器形式，反饋信號比較精確，因而可以精確地控 制占空比調(diào)節(jié)輸出電壓，提高了穩(wěn)壓精度。Ul振蕩頻率的設(shè)定范圍為100 500kHz，芯片 的腳5和腳7間串聯(lián)一個電阻Rd就可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)死區(qū)時間。Ul的振蕩頻率可表示為:fS = 1/(CT(0. 7RT+3Rd))，式中CT、RT分別是與腳5、腳6相連的振蕩器的電容和電阻；Rd是與腳7相連的放電端電阻值，管腳8接一個電容的作用是用來軟啟動，減少功率開 關(guān)管的開機沖擊。開關(guān)電源的工作頻率越高，高頻變壓器、扼流線圈就可以做的越小，電源 體積也就越小，但工作頻率越高，其干擾性就越差。所述的控制板連接模塊6包括接插件P4，接插件P4的管腳1、管腳2連接反饋控 制模塊4的電流基準(zhǔn)(雙運算放大器U3的腳2)和電壓基準(zhǔn)(雙運算放大器U3的腳6)，管 腳3連接雙運算放大器U3的腳3，管腳4接光電耦合器U4的管腳2并接地，管腳5接光電 耦合器U4管腳1，管腳6接一輸入電壓VIN，管腳7接一輸出電壓VOUT，光電耦合器U4管 腳4接電阻R35，電阻R35的另一端接直流電壓VCQ，光電耦合器U4管腳3接電阻R33，電 阻R33的另一端接一直流輸出電壓V0UT，光電耦合器U4管腳3與電阻R33的公共連接端 接MOS管VT3的柵極，MOS管VT3的漏極接到充電輸出端，充電輸出端接輸出整流濾波模塊 3中的a端和反饋控制模塊4中的電阻R32，MOS管VT3的源極接到接插件P3的管腳1，接 插件P3的管腳2懸空，接插件P3的管腳3與并聯(lián)的電阻R21、電阻R22連接，電阻R21、電 阻R22另一頭公共連接端接輸出整流濾波模塊3中的b、c端，電阻R27與電阻R29并聯(lián)且 其一頭的公共連接端接充電輸出端，另一頭接電阻R21與接插件P3的公共連接端，電阻R36 接電阻R22與接插件P3的公共連接端，電阻R36另一端接反饋控制模塊4中的雙運算放大 器U3的腳3。所述的控制板與控制板連接模塊6的接插件P4配合連接，當(dāng)外部有鉛酸蓄電池插 入時，控制板對插在輸出線上的鉛酸蓄電池進行電壓采樣來判斷蓄電池的額定容量為36V 或48V，具體的判斷方法為軟件設(shè)計中的程序，屬于常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述；然后控制板 上的單片機根據(jù)所判斷的結(jié)果來調(diào)整充電板上的電壓基準(zhǔn)的電壓，使充電板輸出對應(yīng)的電壓。
權(quán)利要求電動自行車用快速充電裝置，其特征在于包括依次配合連接輸入整流濾波模塊(1)、功率轉(zhuǎn)換模塊(2)、輸出整流濾波模塊(3)、控制板連接模塊(6)、反饋控制模塊(4)、脈寬調(diào)制控制模塊(5)，脈寬調(diào)制控制模塊(5)再與功率轉(zhuǎn)換模塊(2)配合連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于輸入整流濾波模塊 (1)由輸入濾波電路(Ia)和整流濾波電路(Ib)組成，所述的輸入濾波電路(Ia)的接插件 Pl上設(shè)置220V交流電壓輸入端，其中接插件Pl的管腳2接地，管腳1、3分別接到接地電容 C4、電容C3上，電容C4、電容C3的公共連接端接地，經(jīng)電容C4、電容C3高頻濾波后的電壓 通過保險絲F1、熱敏電阻RT1，然后經(jīng)電容Cl、電容C2及互感線圈Tl濾除高頻雜波后送到 整流濾波電路(Ib)；所述的整流濾波電路(Ib)由整流橋D1、電解電容C5、電解電容Cll及電阻R1、電阻R2 組成，其中整流橋Dl的兩個交流輸入管腳連接到電容Cl，正、負輸出分別接到電解電容Cll 的正極、電阻R2和電解電容C5的負極、電阻Rl上，串聯(lián)后的電解電容C11、電解電容C5的 公共連接端與串聯(lián)后的電阻R1、電阻R2的公共連接端連接功率轉(zhuǎn)換模塊(2)。
3.如權(quán)利要求1所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于功率轉(zhuǎn)換模塊(2)包 括驅(qū)動電路(2a)、高頻逆變電路(2b)，所述驅(qū)動電路(2a)的變壓器T3初級線圈的兩端分 別接二極管D7、二極管D9的公共連接端和二極管D8、二極管DlO的公共連接端，二極管D8、 二極管D7的負極接輔助電源VCC，二極管D9、二極管DlO的正極接地，變壓器T3上面的次 級線圈的同名端接電阻R15，電阻R15的另一端接電阻R13、二極管D6的正極，電阻R13另 一端接三極管Ql的基極，二極管D6的負極接三極管Ql的發(fā)射極、電阻R11、場效應(yīng)管VT2 的柵極，場效應(yīng)管VT2的漏極與電容C13、電阻R6串聯(lián)，電阻R6、場效應(yīng)管VT2的源極、電阻 R11、三極管Ql的集電極接到對應(yīng)的次級線圈的異名端；變壓器T3另一個次級線圈異名端 端接電阻R14，電阻R14的另一端接電阻R12、二極管D5的正極，電阻R12另一端接三極管 Q2的基極，二極管D5的負極接三極管Q2的發(fā)射極、電阻R10、場效應(yīng)管VTl的柵極，場效應(yīng) 管VTl的漏極接場效應(yīng)管VT2的源極，電容C12與電阻R7串聯(lián)，電容C12接場效應(yīng)管VTl 的漏極，電阻R7接場效應(yīng)管VTl的源極、電阻R10、三極管Q2的集電極并接地，對應(yīng)的次級 線圈的同名端接地；所述高頻逆變電路(2b)的耦合電容C8連接輸入整流濾波模塊(1)，然后通過電容C9、 電阻R3來濾除電感的雜波后與高頻變壓器T2的初級線圈相連，電阻R4、電阻R5并聯(lián)一端 與電阻R3、高頻變壓器T2的初級線圈連接，另一端與驅(qū)動電路(2a)連接，高頻變壓器T2的 次級線圈連接到輸出整流濾波模塊(3)。
4.如權(quán)利要求1所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于輸出整流濾波模塊(3)包括高頻整流電路(3a)、LC濾波電路(3b)，所述高頻整流電路(3a)的肖特基二極管D4 腳3連接電阻R8、電容C14，肖特基二極管D4的腳1接電阻R9、電容C15，肖特基二極管D4 的腳2接電容C14與電容C15的公共連接部分；所述LC濾波電路(3b)的扼流線圈T5接并聯(lián)的極性電容C16、極性電容C24的正極，極 性電容C16、極性電容C24的負極接地。
5.如權(quán)利要求1所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于所述的反饋控制模塊(4)包括雙運算放大器U3，電阻R32、電阻R38串聯(lián)接雙運算放大器U3的腳5，并配合連接 電阻R28、電位器RP1，電阻R28、電位器RPl并聯(lián)且另一端的公共連接部分接地，雙運算放大器U3的腳6接電阻R30，電阻R30的另一端接地，雙運算放大器U3的腳6與電阻R30的公 共連接端放一電壓基準(zhǔn)，腳8接電源VCC，腳7連接脈寬調(diào)制控制模塊(5)，以上的各部分連 接組成一個電壓反饋電路；雙運算放大器U3的腳3接控制板連接模塊(6)，雙運算放大器U3的腳2接電阻R26及 電位器RP2，雙運算放大器U3的腳2與電位器RP2的公共連接端接電阻R31，電阻R31的另 一端放一電流基準(zhǔn)，電阻R26、電位器RP2并聯(lián)且它們的另一公共連接端接地，腳4接地，腳 1連接脈寬調(diào)制控制模塊(5)，以上的各部分連接組成一個電流反饋電路。
6.如權(quán)利要求1所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于所述的脈寬調(diào)制控制 模塊(5)包括芯片Ul，其中Ul的腳16接電容C19、電阻R16，電容C19接地，電阻R16接Ul 的輸入管腳2，電阻R17、電容C20并聯(lián)，一端與Ul的輸入管腳2連接，另一端接地，Ul的腳 4和腳3懸空，Ul的腳6接電阻R18，電阻R18的另一頭接地，Ul的腳7接電阻R19，電阻 R19的另一頭接Ul的腳5，Ul的腳5接電容C22，電容C22的另一頭接地，Ul的腳9與電阻 R23、電容C25連接，電容C25接地，電阻R23接Ul的輸入管腳1，Ul的輸入管腳1接并聯(lián)的 電容C21、電阻R25、電阻R37，其中電容C21、電阻R37接地，電阻R25另一頭與反饋控制模 塊⑷連接，Ul的腳12接地；Ul的兩腳15、13合并與電源￥0、電容(18連接，電容(18接 地，Ul的腳8并聯(lián)接極性電容C23的正極、電阻R34，電容C23的負極接地，電阻R34的另一 頭接三極管Q3的集電極，三極管Q3的基極接電阻R24，電阻R24接反饋控制模塊(4)，三極 管Q3的發(fā)射極接地，Ul的腳10接電阻R20，電阻R20接地，Ul的兩個輸出管腳11、14連接 功率轉(zhuǎn)換模塊(2)。
7.如權(quán)利要求1所述的電動自行車用快速充電裝置，其特征在于控制板連接模塊(6) 包括接插件P4，接插件P4的管腳1、管腳2連接反饋控制模塊(4)，管腳3接反饋控制模塊 (4)，管腳4接光電耦合器U4的管腳2并接地，管腳5接光電耦合器U4管腳1，管腳6接一 輸入電壓VIN，管腳7接一輸出電壓VOUT，光電耦合器U4管腳4接電阻R35，電阻R35的另 一端接直流電壓VCQ，光電耦合器U4管腳3接電阻R33，電阻R33的另一端接一直流輸出電 壓VOUT，光電耦合器U4管腳3與電阻R33的公共連接端接MOS管VT3的柵極，MOS管VT3 的漏極接到充電輸出端，MOS管VT3的源極接到接插件P3的管腳1，接插件P3的管腳2懸 空，接插件P3的管腳3與并聯(lián)的電阻R21、電阻R22連接，電阻R21、電阻R22另一頭公共連 接端接輸出整流濾波模塊(3)，電阻R27與電阻R29并聯(lián)且其一頭的公共連接端接充電輸出 端，另一頭接電阻R21與接插件P3的公共連接端，電阻R36接電阻R22與接插件P3的公共 連接端，電阻R36另一端接反饋控制模塊(4)。
專利摘要電動自行車用快速充電裝置，屬于充電裝置技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于包括依次配合連接輸入整流濾波模塊、功率轉(zhuǎn)換模塊、輸出整流濾波模塊、控制板連接模塊、反饋控制模塊、脈寬調(diào)制控制模塊，脈寬調(diào)制控制模塊再與功率轉(zhuǎn)換模塊配合連接。上述電動自行車用快速充電裝置，是一種變電流間歇脈沖式快速充電技術(shù)，不僅能減少充電時間，提高充電效率，而且不會影響到蓄電池的使用壽命，使用十分方便。
文檔編號H02J7/06GK201562997SQ20092019888
公開日2010年8月25日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者陳凱 申請人:杭州旭能科技有限公司