一種智能化鋰電池車載充電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及充電管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能化鋰電池車載充電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池自發(fā)明以來，具有單體工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量密度高、循環(huán)使用壽命長、自放電電流小、無記憶效應(yīng)、無污染和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。近年來，隨著鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量也在快速發(fā)展，并成為21世紀(jì)具有重要意義的高新技術(shù)產(chǎn)品。由于鋰電池的放電曲線很平坦，可以在電池的整個(gè)放電期間內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的功率，因此，鋰電池成為車用動(dòng)力電池的首選。但隨著電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力的不斷擴(kuò)張，鋰電池電容量被盡量做大；同時(shí)鋰電池的缺點(diǎn)也非常明顯，那就是比較“嬌氣”，對(duì)溫度、電流和電壓都有嚴(yán)格要求，因此不同種類和容量的鋰電池往往需要不同的充電機(jī)進(jìn)行匹配，如果蓄電池的充電機(jī)匹配不好會(huì)出現(xiàn)過充、過熱等不安全現(xiàn)象，從而影響蓄電池的正常使用并縮短蓄電池壽命，稍不小心，還有可能導(dǎo)致電池受損、報(bào)廢，甚至燃燒、爆炸等危險(xiǎn)，造成生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種智能化鋰電池車載充電機(jī)，所述充電機(jī)能夠快速、穩(wěn)定的為不同類型和不同容量的鋰電池充電，具有功能強(qiáng)大，充電效率高等特點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種智能化鋰電池車載充電機(jī)，包括:
[0006]啟動(dòng)單元，用于保證充電安全，提高充電效率；
[0007]測量單元，用于檢測鋰電池的參數(shù)；
[0008]計(jì)算單元，用于根據(jù)所述參數(shù)計(jì)算所述鋰電池的充電電流；
[0009]控制單元，用于控制充電機(jī)按照計(jì)算的充電電流對(duì)鋰電池充電；以及
[0010]輸出單元，用于整流濾波及防反接保護(hù)，其特征在于:所述啟動(dòng)單元包括軟啟動(dòng)電路、整流濾波電路、功率因數(shù)補(bǔ)償電路、諧振轉(zhuǎn)換電路和輔助電源電路；所述測量單元包括荷電狀態(tài)檢測電路、電壓電流采樣電路和溫度采集電路；所述計(jì)算單元包括微處理器、LCD顯示屏；所述控制單元包括PwM控制器和按鍵輸入電路；所述輸出單元包括整流濾波電路和輸出防反接電路。
[0011]優(yōu)選的，所述軟啟動(dòng)電路的輸入端與外部電源AC220V相接，所述軟啟動(dòng)電路的輸出端與整流濾波電路的輸入端連接，整流濾波電路的輸出端與功率因數(shù)補(bǔ)償電路的輸入端連接，同時(shí)和輔助電源電路的輸入端連接，功率因數(shù)補(bǔ)償電路的輸出端與諧振轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，諧振轉(zhuǎn)換電路的輸出端與輸出單元的整流濾波電路的輸入端相連接。
[0012]優(yōu)選的，所述荷電狀態(tài)檢測電路、電壓電流采樣電路和溫度采集電路分別與充電蓄電池組相連接，同時(shí)分別與微處理器進(jìn)行雙向連接。
[0013]優(yōu)選的，所述微處理器分別與IXD顯示屏和PffM控制器雙向連接，所述IXD顯示屏同時(shí)與按鍵輸入電路進(jìn)行雙向連接，同時(shí)按鍵輸入電路與PWM控制器相連接。
[0014]優(yōu)選的，所述輸出單元的整流濾波電路的輸入端分別與PffM控制器和輸出防反接電路相連接，所述輸出防反接電路與充電蓄電池組相連接。
[0015]優(yōu)選的，所述輔助電源電路分別與所述輔助電源電路與微處理器、LCD顯示屏、功率因數(shù)補(bǔ)償電路、PWM控制器和按鍵輸入電路相連接。
[0016]優(yōu)選的，所述按鍵輸入電路選用4*4矩陣鍵盤，通過按鍵可切換到充電電壓、充電電流、充電時(shí)間等參數(shù)設(shè)定。
[0017]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0018]1、充電機(jī)采用先進(jìn)的軟啟動(dòng)電路，開關(guān)損耗小，效率高，同時(shí)采用有源功率因數(shù)補(bǔ)償技術(shù)，功率因數(shù)高達(dá)0.99，而諧振轉(zhuǎn)換電路可提高電能轉(zhuǎn)換效率，保證充電時(shí)間短，同時(shí)可有效減少諧波對(duì)電網(wǎng)的污染。
[0019]2、采用按鍵輸入模式，提升充電機(jī)的輸出電壓、電流調(diào)節(jié)范圍寬度，可滿足不同類型蓄電池組端電壓的充電要求，通過LCD顯示屏實(shí)時(shí)顯示充電電流和電壓，能為不同類型的蓄電池及容量不同的蓄電池充電。
[0020]3、整個(gè)充電系統(tǒng)為反饋控制系統(tǒng)，微處理器通過實(shí)時(shí)檢測充電過程中的電流、電壓及溫度監(jiān)測整個(gè)充電過程，有效地避免了充電過程中過流、過壓及過熱現(xiàn)象，充電均衡性好，有利于延長電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖2為EMC整流濾波及軟啟動(dòng)電路圖
[0023]圖3為功率因素補(bǔ)償電路圖
[0024]圖4為諧振轉(zhuǎn)換電路圖
[0025]附圖中:1、啟動(dòng)單元；2、測量單元；3、計(jì)算單元；4、控制單元；5、輸出單元；6、充電鋰電池組；11、軟啟動(dòng)電路；12、整流濾波電路；13、功率因數(shù)補(bǔ)償電路；14、諧振轉(zhuǎn)換電路；15、輔助電源電路；21、荷電狀態(tài)檢測電路；22、電壓電流采樣電路；23、溫度采集電路；31、微處理器；32、IXD顯示屏；41、PffM控制器；42、按鍵輸入電路；51、整流濾波電路；52、輸出防反接電路
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1所示，一種智能化鋰電池車載充電機(jī)，包括:啟動(dòng)單元⑴、測量單元⑵、計(jì)算單元(3)、控制單元(4)和輸出單元(5)，
[0028]所述啟動(dòng)單元(I)包括軟啟動(dòng)電路(11)、整流濾波電路(12)、功率因數(shù)補(bǔ)償電路
(13)、諧振轉(zhuǎn)換電路(14)和輔助電源電路(15)，主要用于保證充電安全，提高充電效率；
[0029]所述測量單元⑵包括荷電狀態(tài)檢測電路(21)、電壓電流采樣電路(22)和溫度采集電路(23)，主要用于檢測鋰電池的參數(shù)；
[0030]所述計(jì)算單元(3)包括微處理器(31)和IXD顯示屏(32)，所述微處理器(31)選用W0LFS0N系列WM8770單片機(jī)，該型微處理器價(jià)格較低，功能強(qiáng)大。
[0031]所述微處理器(31)包括四個(gè)計(jì)算模塊，主要根據(jù)測量單元(2)所測量的參數(shù)計(jì)算所述鋰電池的充電電流，前三個(gè)模塊分別用于計(jì)算溫度補(bǔ)償系數(shù)Kt、荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)Kh和電流補(bǔ)償系數(shù)Kd，第四計(jì)算模塊用于根據(jù)溫度補(bǔ)償系數(shù)Kt、荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)Kh、電流補(bǔ)償系數(shù)Kd以及鋰電池的額定容量Qr和鋰電池的倍率系數(shù)Kc，來確定鋰電池的充電電流，具體是按照公式I = KcQrKtKhKd計(jì)算鋰電池的充電電流，其中鋰電池的額定容量Qr和鋰電池的倍率系數(shù)Kc可以通過查詢鋰電池的出廠參數(shù)得知，并通過按鍵輸入電路輸入并進(jìn)行保存；所述微處理器(31)可根據(jù)蓄電池(6)實(shí)時(shí)檢測的電壓、電流等參數(shù)，將充放電參數(shù)送LCD顯示屏(32)顯示，通過快速充電的數(shù)學(xué)模型得到實(shí)時(shí)的充、放電控制指令，從而控制PWM控制器(41)進(jìn)行充電輸出和放電回路的放電，達(dá)到快速充電的目的。
[0032]所述控制單元(4)包括PffM控制器(41)和按鍵輸入電路(42)，主要用于控制充電機(jī)按照計(jì)算的充電電流對(duì)鋰電池充電。
[0033]其線路連接方式包括:軟啟動(dòng)電路(11)的輸入端與外接電源相連接，軟啟動(dòng)電路
(11)的輸出端與整流濾波電路(12)的輸入端連接，整流濾波電路(12)的輸出端與功率因數(shù)補(bǔ)償電路(13)的輸入端連接，同時(shí)和輔助電源電路(15)的輸入端連接，功率因數(shù)補(bǔ)償電路(13)的輸出端與諧振轉(zhuǎn)換電路(14)的輸入端連接，輔助電源電路(15)的輸出端與微處理器(31)、IXD顯示屏(32)、功率因數(shù)補(bǔ)償電路(13)和PffM控制器(41)及按鍵輸入電路<