基于多諧振拓?fù)涞闹悄艹潆娧b置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多諧振拓?fù)涞闹悄艹潆娧b置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)充電機(jī)大多采用工頻充電機(jī)，這種充電機(jī)由變壓器及整流電路組成，雖然線路簡(jiǎn)單，但是工作頻率低，所需要的變壓器龐大笨重，熱損耗大，因此轉(zhuǎn)換效率低，僅為70%左右，另外，由于電網(wǎng)電壓和頻率的波動(dòng)，輸出電壓電流穩(wěn)定度不夠，影響充電性能；其次，充電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲反饋到供電電網(wǎng)，對(duì)供電電網(wǎng)有嚴(yán)重的諧波干擾；并且，充電機(jī)缺乏智能控制和完善的保護(hù)功能，易造成過(guò)充或欠充，充電效果不理想，安全可靠性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于多諧振拓?fù)涞闹悄艹潆娧b置，該裝置操作簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、可對(duì)電池進(jìn)行智能充電，整機(jī)效率高于90 %。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)的一種基于多諧振拓?fù)涞闹悄艹潆娧b置，其特征在于:它包括AC/DC變換單元、DC/DC變換單元、控制器、充電保護(hù)單元、輔助電源，其中，AC/DC變換單元包括輸入保護(hù)模塊、輸入濾波模塊、浪涌抑制模塊、AC/DC變換整流濾波模塊；所述DC/DC變換單元包括諧振模塊、DC/DC變換整流濾波模塊；充電保護(hù)單元包括輸出過(guò)流保護(hù)模塊、輸出限流保護(hù)模塊、輸出過(guò)壓保護(hù)模塊、輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊；
[0005]其中，所述輸入保護(hù)模塊的信號(hào)輸出端通過(guò)輸入濾波模塊連接到浪涌抑制模塊的輸入端，浪涌抑制模塊的輸出端分別連接AC/DC變換整流濾波模塊的輸入端和輔助電源的輸入端，所述AC/DC變換整流濾波模塊的輸出端連接諧振模塊的輸入端，諧振模塊的輸出端連接DC/DC變換整流濾波模塊的輸入端；
[0006]所述輔助電源分別給控制器、輸出過(guò)流保護(hù)模塊、輸出限流保護(hù)模塊、輸出過(guò)壓保護(hù)模塊和輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊供電；
[0007]所述浪涌抑制模塊的電壓采樣輸出端連接輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊的采樣信號(hào)輸入端，過(guò)欠壓保護(hù)模塊的浪涌抑制控制信號(hào)輸出端連接浪涌抑制模塊的控制端，過(guò)欠壓保護(hù)模塊的觸發(fā)信號(hào)輸出端連接控制器的信號(hào)輸入端；
[0008]所述諧振模塊的電流采樣信號(hào)輸出端分別連接輸出過(guò)流保護(hù)模塊和輸出限流保護(hù)模塊的電流采樣信號(hào)輸入端，所述輸出過(guò)流保護(hù)模塊的過(guò)流保護(hù)控制信號(hào)輸出端連接控制器的信號(hào)輸入端，輸出限流保護(hù)模塊的限流保護(hù)控制信號(hào)輸出端連接控制器的信號(hào)輸入端，輸出限流保護(hù)模塊的電壓采樣信號(hào)輸入端連接DC/DC變換整流濾波模塊的電壓信號(hào)輸出立而;
[0009]所述DC/DC變換整流濾波模塊的電壓采樣信號(hào)輸出端連接輸出過(guò)壓保護(hù)模塊的電壓采樣信號(hào)輸入端，輸出過(guò)壓保護(hù)模塊的過(guò)壓保護(hù)控制信號(hào)輸出端連接控制器的信號(hào)輸入端，所述控制器的控制信號(hào)輸出端連接諧振模塊的控制信號(hào)輸入端。
[0010]本發(fā)明的工作原理為:輸入的三相交流電經(jīng)過(guò)輸入保護(hù)模塊、輸入濾波模塊、浪涌抑制模塊、AC/DC變換整流濾波模塊轉(zhuǎn)換成平滑的高壓直流電，并由諧振模塊變換為高頻交流電，DC/DC變換整流濾波模塊將高頻交流電變換為穩(wěn)定的直流電?？刂破鞑蓸虞敵鲭妷?，經(jīng)內(nèi)部的微處理器進(jìn)行處理后，控制諧振模塊開(kāi)關(guān)管的通斷，使輸出電壓保持穩(wěn)定。輸出過(guò)流和輸出限流保護(hù)模塊采樣開(kāi)關(guān)管的電流信號(hào)，經(jīng)微處理器進(jìn)行處理后控制輸出電流。輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊采樣輸入端的電壓，與基準(zhǔn)電壓比較后對(duì)AC/DC變換進(jìn)行控制，同時(shí)將過(guò)欠壓信號(hào)反饋到控制器，經(jīng)微處理器控制諧振模塊開(kāi)關(guān)管關(guān)斷。輔助電源將高壓直流轉(zhuǎn)換為5路直流電為AC/DC變換、控制電路、保護(hù)電路提供工作電源。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012]DC/DC變換單元采用了多諧振控制功率變換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)管的“軟開(kāi)關(guān)”，諧振電路中的開(kāi)關(guān)管在漏源兩端電壓為零時(shí)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，同時(shí)DC/DC變換整流濾波模塊中的整流二極管也工作在“軟開(kāi)關(guān)”狀態(tài)，減少了開(kāi)關(guān)損耗，充電機(jī)的變換效率達(dá)到90%以上。諧振模塊中開(kāi)關(guān)管的工作頻率為20kHz，是傳統(tǒng)充電機(jī)工作頻率的400倍，使用的變壓器、電感、電容的體積和重量會(huì)比傳統(tǒng)工頻充電機(jī)減小數(shù)十倍，因此智能充電機(jī)比傳統(tǒng)充電機(jī)體積小、重量輕。采用計(jì)算機(jī)控制，采樣充電電壓、電流等參數(shù)，對(duì)充電電壓、電流實(shí)時(shí)控制，使充電曲線更符合電池的充電特性，使充電效果更理想，電池即不欠充、也不過(guò)充，在保證電池電量充足的前提下，能有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本發(fā)明中DC/DC變換結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖3為本發(fā)明中輸出過(guò)流保護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖4為本發(fā)明中輸出限流保護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖5為本發(fā)明中輸出過(guò)壓保護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]其中，I一AC/DC變換單元、Ia—輸入保護(hù)模塊、Ib—輸入濾波模塊、Ic一浪涌抑制模塊、Id—AC/DC變換整流濾波模塊、2—DC/DC變換單元、2a—諧振模塊、2b—DC/DC變換整流濾波模塊、3—控制器、4 一充電保護(hù)單元、4a—輸出過(guò)流保護(hù)模塊、4b—輸出限流保護(hù)模塊、4c 一輸出過(guò)壓保護(hù)模塊、4d—輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊、5—輔助電源。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0020]本發(fā)明的基于多諧振拓?fù)涞闹悄艹潆娧b置，如圖1所示，它包括AC/DC變換單元1、DC/DC變換單元2、控制器3、充電保護(hù)單元4、輔助電源5，其中，AC/DC變換單元I包括輸入保護(hù)模塊la、輸入濾波模塊lb、浪涌抑制模塊lc、AC/DC變換整流濾波模塊Id ;所述DC/DC變換單元2包括諧振模塊2a、DC/DC變換整流濾波模塊2b ;充電保護(hù)單元4包括輸出過(guò)流保護(hù)模塊4a、輸出限流保護(hù)模塊4b、輸出過(guò)壓保護(hù)模塊4c、輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊4d ;
[0021]其中，所述輸入保護(hù)模塊Ia的信號(hào)輸出端通過(guò)輸入濾波模塊Ib連接浪涌抑制模塊Ic的輸入端，浪涌抑制模塊Ic的輸出端分別連接AC/DC變換整流濾波模塊Id的輸入端和輔助電源5的輸入端，所述AC/DC變換整流濾波模塊Id的輸出端連接諧振模塊2a的輸入端，諧振模塊2a的輸出端連接DC/DC變換整流濾波模塊2b的輸入端；
[0022]所述輔助電源5分別給控制器3、輸出過(guò)流保護(hù)模塊4a、輸出限流保護(hù)模塊4b、輸出過(guò)壓保護(hù)模塊4c和輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊4d供電；
[0023]所述浪涌抑制模塊Ic的電壓采樣輸出端連接輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊4d的采樣信號(hào)輸入端，輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊4d的浪涌抑制控制信號(hào)輸出端連接浪涌抑制模塊Ic的控制端，輸入過(guò)欠壓保護(hù)模塊4d的觸發(fā)信號(hào)輸出端連接控制器3的信號(hào)輸入端；
[0024]所述諧振模塊2a的電流采樣信號(hào)輸出端分別連接輸出過(guò)流保護(hù)模塊4a和輸出限流保護(hù)模塊4b的電流采樣信號(hào)輸入端，所述輸出過(guò)流保護(hù)模塊4a的過(guò)流保護(hù)控制信號(hào)輸出端連接控制器3的信號(hào)輸入端，輸出限流保護(hù)模塊4b的限流保護(hù)控制信號(hào)輸出端連接控制器3的信號(hào)輸入端，輸出限流保護(hù)模塊4b的電壓采樣信號(hào)輸入端連接DC/DC變換整流濾波模塊2b的電壓信號(hào)輸出端；
[0025]所述DC/DC變換整流濾波模塊2b的電壓采樣信號(hào)輸出端連接輸出過(guò)壓保護(hù)模塊4c的電壓采樣信號(hào)輸入端，輸出過(guò)壓保護(hù)模塊4c的過(guò)壓保護(hù)控制信號(hào)輸出端連接控制器3的信號(hào)輸入端，所述控制器3的控制信號(hào)輸出端連接諧振模塊2a的控制信號(hào)輸入端。
[0026]上述技術(shù)方案中，輸入保護(hù)模塊Ia包括保險(xiǎn)、壓敏電阻和放電管，充電機(jī)正常工作電流小于保險(xiǎn)的熔斷電流，保險(xiǎn)正常工作，當(dāng)充電機(jī)整流橋、開(kāi)關(guān)管等器件出現(xiàn)短路現(xiàn)象時(shí)，保險(xiǎn)快速熔斷，使充電機(jī)和供電電網(wǎng)斷開(kāi)，避免供電電網(wǎng)對(duì)充電機(jī)電路造成更大的損壞，同時(shí)也避免充電機(jī)出現(xiàn)短路故障后對(duì)供電電網(wǎng)造成影響。壓敏電阻和放電管可以防雷擊和吸收瞬時(shí)高壓。
[0027]上述技術(shù)方案中，輸入濾波模塊Ib包括濾波電容和差模電感，可以減少差模干擾和共模干擾。
[0028]上述技術(shù)方案中，浪涌抑制模塊Ic包括繼電器和大功率電阻。浪涌抑制模塊Ic通過(guò)內(nèi)部的電阻來(lái)限制充電電流，保證在濾波電容充電初期不會(huì)產(chǎn)生浪涌電流。對(duì)濾波后電壓進(jìn)行采樣，當(dāng)電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制繼電器動(dòng)作，將限流電阻短路，減少了功率損耗。
[0029]上述技術(shù)方案中，AC/DC變換整流濾波模塊Id包括整流橋、功率因素校正、濾波電容，用于將三相交流電變換為直流電，并提高功率因素。
[0030]上述技術(shù)方案中，諧振模塊2a包括開(kāi)關(guān)管、諧振電感、變壓器、諧振電容，諧振模塊2a用于將直流電變換為高頻交流電。
[0031]上述技術(shù)方案中，DC/DC變換整流濾波模塊2b包括整流二極管、濾波電感、濾波電容，DC/DC變換整流濾波模塊2b用于將高頻交流電變換為直流電。
[0032]上述技術(shù)方案中，控制器3按電池的充電需求控制充電機(jī)的輸出電壓和電流。控制