專利名稱：電動車蓄電池自跟蹤自適應式充電維護器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種充電式維護器，尤其是涉及一種用于電動車蓄電池的自跟蹤自適 應式充電維護器。
背景技術：
新能源電動車作為新能源因其低碳、環(huán)保等概念受到國家的重點支持，電動車由 于其方便、簡捷、費用低等特殊性，受到廣泛的青睞，電動車行業(yè)也迅速發(fā)展，作為電動車的 核心，蓄電池被人們喻稱為電動車心臟，電池的正確安全的充電技術，決定了電池的壽命。充電是使用充電電池的重要步驟。適當合理的充電對延長電池壽命很有好處，而 野蠻胡亂充電將會對電池壽命有很大影響。目前，市場上存在各種類型的電動車，由于各個 廠家的具體的電池設計標準和方式不同，導致不同廠家之間的電池基本上是不同的，其充 電電流和充電電壓不同，且每個電池產(chǎn)品也各自提供充電設備，互不通用。由于充電設備的 互不通用，導致電動車的充電場合和時間將受到制約，因此，迫切需要有能夠實現(xiàn)對各種型 號電池進行可調(diào)節(jié)的進行充電的充電維護設備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工作方便、性能可靠，且能夠用于對多種類型的蓄電池 進行充電的充電維護器。本發(fā)明的目的是提供一種工作方便、性能可靠，能夠用于對多種類型的蓄電池進 行充電的充電方法。本發(fā)明涉及一種充電維護器，其用于對電動車的蓄電池進行充電，該充電維護器 包括電能輸入端，該電源輸入端外接交流電源；多路控制開關；多個電容器，該多個電容 器之一與所述多路控制開關的某一個相連接；整流器件，其用于將交流電轉變?yōu)橹绷麟姡?以及電能輸出端，該電能輸出端與蓄電池進行連接，用于將電能輸出到蓄電池中。該充電維護器進一步包括多個泄放電阻，在不使用該充電維護器時，能及時將所 述多個電容器上積存的電荷放掉。該充電維護器進一步包括交流電源指示燈，該指示燈用于顯示是否有交流電源 接入，所述指示燈包括一電阻和一小功率發(fā)光二極管。該充電維護器進一步包括與蓄電池串聯(lián)的保險絲、過流保護器或過流報警電路。該充電維護器進一步包括空載報警指示電路，該空載報警指示電路包括一電阻 和發(fā)光二極管。本發(fā)明提供了一種充電方法，其采用前述的充電維護器，其特征在于確保多路控 制開關應處于斷開狀態(tài)，充電維護器的電能輸出端與蓄電池電連接；接入交流電源，確定電 源指示燈狀態(tài)，接通預定數(shù)目的控制開關；根據(jù)蓄電池的要求決定充電的電流和充電時間。觀察所述空載報警指示電路的發(fā)光二極管的狀態(tài)以確定充電電路連接狀況。通過選擇所述多路控制開關的閉合的個數(shù)可以調(diào)節(jié)充電電流的大小。
該電動車蓄電池自跟蹤自適應式充電維護器，沒有采用傳統(tǒng)的通過變壓器結構將 高的交流電壓轉化成低電壓的模式，而是通過采用多級電容器結構、得到無電源變壓器隔 離式充電維護器，可根據(jù)不同類型的充電電池的電流大小要求，選擇合適大小的電流對蓄 電池充電，從而實現(xiàn)了對電池充電的統(tǒng)一和標準。通過電壓表或電池充電狀態(tài)顯示結果監(jiān) 視充電程度，用戶可以根據(jù)不同蓄電池的要求決定充電的電流和充電時間。


圖1充電維護器的結構圖
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的電動車蓄電池充電維護器的結構圖，采用交流電作為充電 電源，該交流電可為110v、220V或380V，或者在110V-38V之間，優(yōu)選采用220V交流電作為 充電電源，交流電經(jīng)Kl K4及其相應阻容元件C1-C4、R1-R4組成的4條并列支路選擇或 組合，再經(jīng)整流橋D整流后，通過電流測量儀表A，給蓄電池充電，該蓄電池可以為鉛酸蓄電 池、鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰 離子蓄電池等電子之一或組合。在充電過程中，由于回路中蓄電池兩端電壓的變化量相對 于220V交流電壓來說很小，電容兩端的電壓降幾乎可認為是不變的，所以，通過電容器的 電流也是不變的，通過蓄電池內(nèi)部的充電電流自然也是恒定的。圖1中，L為220V交流電源指示燈，用于顯示充電電源的狀態(tài)，當接入交流電源時， L指示燈點亮以指示有電源接入。Rl R4分別是電容器Cl C4的泄放電阻，在不用充電 維護器時，能及時將電容器上Cl C4積存的電荷放掉；Kl K4是支路控制開關，通過開關 通斷控制可以決定支路是否并入電路，四個支路控制開關中可以單支閉合、也可以任意幾 個控制開關閉合；R5、LED組成空載報警指示電路，為了安全，充電器不可在空載狀態(tài)下插 入220V交流電源，LED亮時，說明充電維護器處于空載狀態(tài)，提示將交流電源斷開。其中，F(xiàn) 為輸出保險絲或電流保護電路，當充電電路中電路過大或超過蓄電池額定充電電流時，F(xiàn)會 及時的將充電回路斷開以進行保護，防止蓄電池被燒毀或損害，其中優(yōu)選在F部分可設置 發(fā)聲元件，當F處于斷開保護狀態(tài)時，電路發(fā)出報警聲音以進行提示。另外，電流測量儀表 A可為電流表，其用于指示充電電流的大小。電壓表V指示蓄電池兩端的電壓，優(yōu)選可將電 流和電壓結果在充電維護器的狀態(tài)顯示屏(圖1中未示出)上進行數(shù)字顯示。該充電維護器的限流電容器C1-C4容量越大，容抗越小，充電電流越大。反之，充 電電流越小。根據(jù)該原理，可采用調(diào)整并聯(lián)電容的方法來達到調(diào)整充電電流大小的目的。以 電動汽車、電動自行車、電動三輪車等常用的蓄電池為例，該充電電路設置了相鄰級差為IA 的1 15A的15級可調(diào)充電電流，通過四條支路的不同并聯(lián)組合實現(xiàn)對蓄電池充電電流的 調(diào)整。由純電容交流電路中(圖1中各分流電阻的分流很小，可忽略不計)電壓、電流、 容抗之間的關系得I = U/Xc = 2 π f · C · U = 2X3. 14X50X210XC = 65940C上式中，)(C表示電容器的容抗，其單位為歐姆；U表示電容器兩端的電壓，其單位為伏特，其值為交流電源的總電壓220V-蓄電池放電的下限電壓，優(yōu)選下限電壓IOVJU U = 210V ；C表示電容器的容量，其單位為法拉；f表示交流電的頻率，其單位為赫茲，我國公共電網(wǎng)的頻率為50Hz ；I表示通過電容器的電流，其單位為安培；Ji 取 3. 14。由以上計算結果可知，當電容器C取15yF(即0. 000015F)時，I = 65940C = 65940X0. 000015 1 (A)。Cl = 15μ F.C2 = 30μ F.C3 = 60μ F.C4 = 120 μ F，對應的各 支路電流分別為1Α、2Α、4Α、8Α。通過各控制開關Κ1-Κ4將以上四個電容器進行適當?shù)牟⒙?lián)
組合便可得到1A、2A、3A......15Α的15組可調(diào)充電電流。如果想將電流調(diào)得更大或更精
細些，可增加并聯(lián)支路的電容器，增加大容量電容器或小容量電容器。如增加7. 5μ F支路 可得到相鄰級差為0. 5Α的0. 5 15. 5Α的31級可調(diào)充電控制系統(tǒng)。上述各支路電容器的 容量若只取其十分之一，便可得到相鄰級差為0. IA的0. 1 1. 5Α的15級可調(diào)并聯(lián)組合充 電控制系統(tǒng)；若只取其容量的百分之一，便可得到相鄰級差為140mA的15級可調(diào)并聯(lián)組合 充電控制系統(tǒng)。對于本發(fā)明的實施例，電源指示燈L優(yōu)選采用10KQ/2W的電阻和一個小功率發(fā) 光二極管串聯(lián)使用；控制開關Kl K4分別優(yōu)選選用額定工作電流不小于1. 5A、3A、6A、12A 的；電容器Cl C4優(yōu)選采用耐壓不小于400V規(guī)格的；泄放電阻Rl R4優(yōu)選采用220K Ω， 0. 5W規(guī)格的；整流橋D優(yōu)選采用額定工作電流不小于50Α，耐壓不小于400V規(guī)格的；電流表 A優(yōu)選采用量程為20Α或30Α規(guī)格的直流電流表；電壓表V優(yōu)選采用量程為150V規(guī)格的直 流電壓表；R5優(yōu)選采用10KQ/2W的電阻；LED優(yōu)選采用普通小功率發(fā)光二極管；F優(yōu)選采用 通過電流30A的保險絲或過流保護器或過流報警電路；將控制開關Kl K4并排裝在機殼 面板上適當?shù)奈恢?，并在Kl K4的位置旁邊分別標注上1A、2A、4A、8A的字樣，以便控制計 算調(diào)整。蓄電池接線柱的工作電流不小于30A。對于本發(fā)明的實施例來說，上述選取的數(shù)值 只是為了便于理解發(fā)明的實質，而不應當作為對發(fā)明的范圍的限制，對于本實施例來說，還 可以采用自動化只能控制，將開關、報警提示、電源指示、電容選擇、電流、電壓等系統(tǒng)各種 需要調(diào)整或顯示的參數(shù)在充電維護器的顯示屏上顯示，而不僅僅不限于上述實施例提到的 采用提供的具體可調(diào)節(jié)按鈕或開關、機械儀表顯示示數(shù)等方式。該電動車蓄電池自跟蹤自適應式充電維護器，沒有采用傳統(tǒng)的通過變壓器結構將 高的交流電壓轉化成低電壓的模式，而是通過采用多級電容器結構、得到無電源變壓器隔 離式充電維護器，在采用本發(fā)明的充電維護器進行充電時，采用以下步驟進行操作首先、檢查各個開關K1-K4應處于斷開狀態(tài)，當采用機械按鈕時，將開關置于斷開 狀態(tài)；當采用顯示屏進行參數(shù)設置時，將系統(tǒng)設置為初始狀態(tài)，保證開關斷開；將充電維護 器的充電接線柱或充電端與蓄電池的正、負極進行連接可靠，由電壓表或顯示屏指示出蓄 電池兩端的電壓。其次、將電源插頭插入220V交流電源，電源指示燈L亮起。接通K1，此時如果空載 報警指示發(fā)光二極管處于熄滅狀態(tài)。若發(fā)光二極管亮起，說明蓄電池正、負極與充電維護器 的充電端或接線柱之間接觸不良，檢查是否有影響接觸效果的因素。最后、根據(jù)蓄電池對充電電流的要求，選擇合適的控制開關閉合數(shù)目或調(diào)整合適 的電流參數(shù)接通并聯(lián)調(diào)整充電電流，充電電流數(shù)值為接通的開關電流數(shù)之和。對蓄電池進行充電，根據(jù)不同類型的充電電池的電流大小要求，選擇合適大小的電流對蓄電池充電，從 而實現(xiàn)了對電池充電的統(tǒng)一和標準。通過電壓表或電池充電狀態(tài)顯示結果監(jiān)視充電程度， 用戶可以根據(jù)不同蓄電池的要求決定充電的電流和充電時間。 雖然本發(fā)明是參考其優(yōu)選實施例示出和描述的，但本領域的普通技術人員應該理 解，在不脫離附屬的權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行形式和 細節(jié)的各種改變。
權利要求
1.一種充電維護器，其用于對電動車的蓄電池進行充電，該充電維護器包括電能輸入端，該電源輸入端外接交流電源；多路控制開關；多個電容器，該多個電容器之一與所述多路控制開關的某一個相連接；整流器件，其用于將交流電轉變?yōu)橹绷麟?；以及電能輸出端，該電能輸出端與蓄電池進行連接，用于將電能輸出到蓄電池中。
2.如權利要求1所述的充電維護器，其進一步包括多個泄放電阻，在不使用該充電維 護器時，能及時將所述多個電容器上積存的電荷放掉。
3.如權利要求2所述的充電維護器，其進一步包括交流電源指示燈，該指示燈用于顯 示是否有交流電源接入，所述指示燈包括一電阻和一小功率發(fā)光二極管。
4.如權利要求3所述的充電維護器，其進一步包括與蓄電池串聯(lián)的保險絲、過流保護 器或過流報警電路。
5.如權利要求4所述的充電維護器，其進一步包括空載報警指示電路，該空載報警指 示電路包括一電阻和發(fā)光二極管。
6.一種充電方法，其采用如權利1-5所述的充電維護器，其特征在于確保多路控制開 關應處于斷開狀態(tài)，充電維護器的電能輸出端與蓄電池電連接；接入交流電源，確定電源指 示燈狀態(tài)，接通預定數(shù)目的控制開關；根據(jù)蓄電池的要求決定充電的電流和充電時間。
7.如權利要求6所述的充電方法，其特征在于觀察所述空載報警指示電路的發(fā)光二 極管的狀態(tài)以確定充電電路連接狀況。
8.如權利要求6-7中任一項所述的充電維護器，其特征在于通過選擇所述多路控制 開關的閉合的個數(shù)可以調(diào)節(jié)充電電流的大小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種充電維護器及其充電方法，其用于對電動車的蓄電池進行充電，該充電維護器包括電能輸入端，該電源輸入端外接交流電源；多路控制開關；多個電容器，該多個電容器之一與所述多路控制開關的某一個相連接；整流器件，其用于將交流電轉變?yōu)橹绷麟?；以及電能輸出端，該電能輸出端與蓄電池進行連接，用于將電能輸出到蓄電池中，通過選擇所述多路控制開關的閉合的個數(shù)可以調(diào)節(jié)充電電流的大小。本發(fā)明的充電維護器根據(jù)不同類型的充電電池的電流大小要求，選擇合適大小的電流對蓄電池充電，從而實現(xiàn)了對電池充電的統(tǒng)一和標準。
文檔編號H02J7/02GK102064588SQ20111002839
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權日2011年1月27日
發(fā)明者周桂寶, 田來春 申請人:周桂寶