CN101704359A

CN101704359A - 电动汽车充电器

Info

Publication number: CN101704359A
Application number: CN200810118907A
Authority: CN
Inventors: 王丹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-05-12

Abstract

电动汽车充电器是涉及一种电器装置，尤其是涉及一种电动汽车充电器。本发明就是提供了一种能有效提高充电效率，延长电池使用寿命的电动汽车充电器。本发明包括充电电路和辅助控制电路；单项电源接所述的充电电路整流、滤波之后，经高频变压器耦合到副边，在经整流管整流，经电感和电容滤波后得到稳定的直流输出；所述的辅助电路使用单片机作为充电过程控制设备充电时单片机检测充电电池的充电电流，充电电压，电池温度，防止电路过压和过流，电池温度过高，还可以通过检测电池电压电流值来决定是否在切换到下一个的充电阶段。

Description

电动汽车充电器

技术领域：

本发明是涉及一种电器装置，尤其是涉及一种电动汽车充电器。

背景技术：

电池是电动汽车的关键动力输出单位，常用的电池有铅酸蓄电池，镍镉电池，镍氢电池，锂电池和燃料电池等几种，因为具有能量比大、重量轻、温度特性好，污染低，记忆效果不明显等特点，镍氢电池在电动汽车中使用很普遍。然而由于充电方法的不正确，造成充电电池的使用寿命远远低于规定的寿命。也就是说很多电池不是被用坏的而是被充坏的，可见充电器的好坏对电池寿命有很大的影响。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供了一种能有效提高充电效率，延长电池使用寿命的电动汽车充电器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括充电电路和辅助控制电路；单项电源接所述的充电电路整流、滤波之后，经高频变压器耦合到副边，在经整流管整流，经电感和电容滤波后得到稳定的直流输出；所述的辅助电路使用单片机作为充电过程控制设备充电时单片机检测充电电池的充电电流，充电电压，电池温度，防止电路过压和过流，电池温度过高，还可以通过检测电池电压电流值来决定是否在切换到下一个的充电阶段。同时通过单片机给出每一阶段的充电的电压值或是电流值，与采样所得的对应电压电流值相比较，通过移相控制芯片来改变功率管的导通时间，以达到在不同阶段得到不同稳定的输出值的目的。

本发明的有益效果：

本发明由于采用三段式充电采用先恒流充电，再恒压充电，最后采用浮充充电；如果充电前电池处于深度放电状态则还要在充电前进行预充电，能有效的提高充电效率，延长电池的使用寿命。

附图说明：

图1是本发明的硬件的原理图；

图2是本发明的充电过程的流程图。

具体实施方式：

一、主充电电路：

图1中，主充电电路采用全桥逆变电路；H桥由4个IGBT管Q1 Q2 Q3 Q4组成，Q1和Q4构成的超前桥臂实现零电压导通和关断，Q2和Q3构成的滞后桥臂实现零电流导通和关断；工作时Q1和Q2的驱动电压反向，Q3和Q4的驱动电压也反向，Q1和Q2以及Q3和Q4在导通切换时的死区时间是可以由移相控制器UCC389S来控制的，通过调节Q4相位的移动来调节超前桥臂的共同导通的时间来调节占空比，来达到改变输出功率的目的；Q2和Q3组成的滞后桥臂的调节原理和超前桥臂一样.

二、辅助控制电路

(1)、充电控制电路采用ATmega8单片机进行数据采集和控制，该芯片是增强型RISC结构的低功耗8位微控制器，数据吞吐量达到1MIPS/MHz，8字节的Flash程序存储器，擦写次数大于1000次，支持可在线编程(1SP)，极大的方便了程序的调试和修改。

(2)电压检测电路：电压采样电路由精密电阻和可调电阻构成，然后由ATMEGA8内部的AD转换功能进行转换，其精度可以达到0.1V；单片机在内部通过相减计算出电池电压，该电路采用单片机内部自带10位AD转换，减少了设计电路的复杂性，并提高了可靠性和精度，为了抵抗电气干扰和高压电击，该电路采用高速隔离光藕PC817隔离。

(3)电流检测电路：一般进行电流采集时在电路中串联一个阻值很小的取样电阻，把取样电阻上的电压输入单片机转换通道，进行A/D转换，再通过计算把电压值转换为电流值。

(4)、温度检测电路：温度采样温度传感器DSl8B20，它在测温精度、转换时间、传输距离、有了很大的改进，给使用者带来了更方便的使用和更令人满意的效果。

三、系统软件设计

系统软件用C语言编写，在编制软件的过程中，虽然先恒流后恒压的控制方式比较简单，但要充分考虑到单片机检测充电机输出电压的检测点与电池端之间的线压降。因此，在处理充电电流不断减小的过程中，只有控制充电机的输出电压与线压降之间的平衡关系，才能使电池端的电压为恒定值。

四、本发明的工作工程

上电后，单片机首先检查电池是否接反，电池电压是否因为电而过低，如果电压过低，先使用小电流给电池充电一间，使电压达到三阶段充电常水平在开始充电，如果电常则直接进入正常充电阶首先是恒流充电阶段，充电小于0.5C，一般取0.1C，电压会缓慢的上升，当电压到一定阶段改为恒压充电，此时随电过程的进行电池内阻会逐升，充电电流会随着内阻的而减小，当单片机检测电流减小到一定的值(小于恒流充电值的1/10)，立即转入涓流充电阶段，充电电流一般取0.3C，在此阶段电池电压会减小，当充电电流小于0.01C时即可认为电池已充满，单片机会自动将电池从充电电路中切除。在恒压阶段如果单片机检测到电池温度高于45度则自动转入第三阶段，待温度下降后再转入第二阶段。充满后通过单片机关断继电器，停止充电。

Claims

1.电动汽车充电器，包括充电电路和辅助控制电路；其特征在于单项电源接所述的充电电路整流、滤波之后，经高频变压器耦合到副边，在经整流管整流，经电感和电容滤波后得到稳定的直流输出；所述的辅助电路使用单片机作为充电过程控制设备充电时单片机检测充电电池的充电电流，充电电压，电池温度，防止电路过压和过流，电池温度过高，还可以通过检测电池电压电流值来决定是否在切换到下一个的充电阶段。

2.根据权利要求一所述的电动汽车充电器，其特征在于所述的辅助控制电路的充电控制电路采用ATmega8单片机进行数据采集和控制，该芯片是增强型RISC结构的低功耗8位微控制器，数据吞吐量达到1MIPS/MHz，8字节的Flash程序存储器，擦写次数大于1000次，支持可在线编程(1SP)。

3.根据权利要求一所述的电动汽车充电器，其特征在于所述的辅助控制电路的电压采样电路由精密电阻和可调电阻构成，然后由ATMEGA8内部的AD转换功能进行转换，。

4.根据权利要求一所述的电动汽车充电器，其特征在于所述的辅助控制电路的一般进行电流采集时在电路中串联一个阻值很小的取样电阻，把取样电阻上的电压输入单片机转换通道，进行A/D转换，再通过计算把电压值转换为电流值。

5.根据权利要求一所述的电动汽车充电器，其特征在于所述的辅助控制电路的温度采样温度传感器DSl8B20。