電動車輛的充電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動車輛技術領域，特別涉及一種電動車輛的充電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現代物流業(yè)已成為新世紀國民經濟的一個支柱產業(yè)，而被譽為“搬運之神”的叉車在物流領域發(fā)揮著巨大作用。叉車主要在生產和倉儲過程中使用，而且大部分使用時間在室內封閉環(huán)境中，因此，使用叉車造成的任何排放和污染都將嚴重影響車間和倉庫環(huán)境，其中，食品、制藥、超市等對環(huán)境要求高的行業(yè)對叉車造成的污染更是苦不堪言。
[0003]目前，市場上的叉車主要是燃油車和鉛酸電動叉車，二者都無法做到真正的環(huán)保無污染。另外，電動叉車內部電池的快速充電一直是掣肘電動叉車發(fā)展的的主要瓶頸之一。傳統(tǒng)的電動叉車充電方式主要有恒壓充電方式、恒流充電方式、浮充充電方式和脈沖充電方式等。
[0004]但是，傳統(tǒng)的電動叉車充電方式存在以下缺點:
[0005]I)、恒壓充電方式雖然接近最佳充電曲線，但存在充電效率低，且充電初期電流過大易損壞電池。
[0006]2)、恒流充電方式后期充電電流不變容易造成電池過充的問題。
[0007]3)、浮充充電方式只能針對剩余容量較大的電池。
[0008]4)、脈沖充電方式在充電電流小時，開關導通占空比低,難以控制。
[0009]因此，需要對傳統(tǒng)的電動叉車充電方式進行改進。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明的目的旨在至少從一定程度上解決上述的技術問題之一。
[0011]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電動車輛的充電系統(tǒng)，該電動車輛的充電系統(tǒng)充電安全、快速、高效、功耗低。
[0012]為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種電動車輛的充電系統(tǒng)，該電動車輛的充電系統(tǒng)包括:電源管理器，所述電源管理器用于檢測電動車輛的電池的狀態(tài)并生成電池狀態(tài)檢測信息；充電模塊，所述充電模塊包括N個恒流充電子模塊，其中，每個恒流充電子模塊的輸出電流相等，N為正整數；并聯輸出模塊，所述并聯輸出模塊與所述充電模塊和所述電池相連，用于為所述電池充電；以及控制模塊，所述控制模塊與所述電源管理器和所述充電模塊相連，所述控制模塊根據所述電池狀態(tài)檢測信息計算充電電流，并根據所述充電電流計算開啟所述恒流充電子模塊的數量M，并啟動M個所述恒流充電子模塊為所述電池充電，其中，M為小于或等于N的正整數。
[0013]本發(fā)明實施例提出的電動車輛的充電系統(tǒng),通過電源管理器檢測電動車輛的電池的狀態(tài)并生成電池狀態(tài)檢測信息，進而控制模塊根據電池狀態(tài)檢測信息計算充電電流，并根據充電電流計算開啟充電模塊中恒流充電子模塊的數量M,并啟動M個恒流充電子模塊輸出電流至并聯輸出模塊以為電池充電。該電動車輛的充電系統(tǒng)能夠根據電池狀態(tài)檢測信息進行智能調控，以實現各恒流充電子模塊分段穩(wěn)定恒流為電池充電，且充電安全、快速、高效、功耗低。
[0014]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0015]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0016]圖1為根據本發(fā)明實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)的方框示意圖；
[0017]圖2為根據本發(fā)明一個實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)的恒流充電子模塊的方框不意圖；
[0018]圖3為根據本發(fā)明一個實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)的方框示意圖；
[0019]圖4為根據本發(fā)明一個具體實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)的EMI單元、浪涌保護單兀和整流橋的結構不意圖；以及
[0020]圖5為根據本發(fā)明一個具體實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)的PFC電路的結構示意圖；
[0021]圖6為根據本發(fā)明一個具體實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)的PFC控制電路的結構示意圖；
[0022]圖7為根據本發(fā)明一個具體實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)的功率逆變電路的結構示意圖；以及
[0023]圖8為根據本發(fā)明一個具體實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)的移相全橋控制電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0025]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發(fā)明的不同結構。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0027]下面參照附圖來描述根據本發(fā)明實施例提出的電動車輛的充電系統(tǒng)。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明實施例的電動車輛的充電系統(tǒng)包括:電源管理器1、充電模塊
2、并聯輸出模塊3以及控制模塊4。其中，電源管理器I例如電池管理系統(tǒng)(BMS)用于檢測電動車輛的電池5(例如包括多節(jié)電池的電池組)的狀態(tài)并生成電池狀態(tài)檢測信息。充電模塊2包括N個恒流充電子模塊例如恒流充電子模塊21至恒流充電子模塊2N，其中，每個恒流充電子模塊的輸出電流i相等，N為正整數。并聯輸出模塊3與充電模塊2和電池5相連，用于為電池5充電?？刂颇K4與電源管理器I和充電模塊2相連,控制模塊4根據電池狀態(tài)檢測信息計算充電電流I，并根據充電電流I計算開啟恒流充電子模塊的數量M，并啟動M個恒流充電子模塊為電池5充電，其中，M為小于或等于N的正整數。
[0029]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，電池狀態(tài)檢測信息為電池最佳充電功率P和電池組總電壓U。具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，控制模塊4可以根據電源管理器I檢測的電池最佳充電功率P和電池組總電壓U計算充電電流I，由于每個恒流充電子模塊均可恒流充電且輸出電流i相等，假設I/i = a,則當a> = N時,控制模塊4開啟恒流充電子模塊的數量M = N，當a〈N時，控制模塊4開啟恒流充電子模塊的數量M = a，控制模塊4可以隨機抽取M個恒流充電子模塊為電池5充電,并通過CAN (Controller Area Network,控制器局域網絡)總線向充電模塊2的控制單片機傳輸充電命令，充電模塊2的控制單片機接收到充電命令后驅動M個恒流充電子模塊工作，從而M個恒流充電子模塊穩(wěn)定輸出電流1 = M*i〈 = 10
[0030]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，每個恒流充電子模塊可以包括一個控制芯片，控制模塊4可以包括一個主控制芯片。進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，在啟動M個恒流充電子模塊為電池5充電后，控制模塊4中的主控制芯片可以采用CAN總線技術來實時雙向監(jiān)控電源管理器I反饋的電池狀態(tài)檢測信息例如電池電量、溫度、當前充電電流、最佳充電功率P和電池組總電壓U等，以及實時雙向監(jiān)控M個恒流充電子模塊的控制芯片采用CAN總線技術反饋的恒流充電子模塊的充電狀態(tài)例如電流、電壓和溫度等參數。進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，當電池組內單節(jié)電池的電壓、溫度、容量發(fā)生改變時，電池最佳充電功率P和電池組總電壓U隨之改變，控制模塊4根據電源管理器I反饋的電池狀態(tài)檢測信息，相應改變開啟恒流充電子模塊的數量M，M個恒流充電子模塊穩(wěn)定輸出電流1隨之改變。
[0031]進一步地，在本發(fā)明的另一個實施例中，在環(huán)境溫度相對穩(wěn)定的情況下，電池組內單節(jié)電池電壓和電池組容量在一定范圍內變化，電池最佳充電功率P和電池組總電壓U相對穩(wěn)定，因此，控制模塊4根據電池最佳充電功率P和電池組總電壓U計算的充電電流I也相對穩(wěn)定，從而實現實時智能調控充電電流I，并控制恒流充電子模塊分段、多段穩(wěn)定和快速的為電池5恒流充電。進一步地，在本發(fā)明的再一個實施例中，在電池5充滿，或電池5、充電模塊2出現溫度過高、溫度過低、過流、過壓、欠壓等異常故障時，控制模塊4還可以根據電源管理器I反饋的電池狀態(tài)檢測信息、M個恒流充電子模塊