CN101807808B - 一种新能源汽车用智能充电器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车用智能充电器，包括输入电源电路，通过工频交流滤波电路、逆变电路、高频整流滤波电路与蓄电池连接，高频滤波电路通过采样电路与ECU控制器输入端连接，蓄电池通过采样电路与ECU控制器输入端连接，ECU控制器输出端通过逆变控制电路，逆变驱动电路与逆变电路连接。新能源汽车用智能充电器的控制方法，该方法包括以下步骤，采集步骤、多阶段充电步骤、温度检测步骤、充电结束步骤。本发明与现有技术相比，引入智能控制模块，针对不同充电要求，进行智能控制和智能保护。使整个充电过程最大限度地附和充电曲线，最大限度地保护电池。
Description
技术领域
本发明涉及一种新能源汽车用智能充电器及其控制方法。
背景技术
电动汽车作为一个新兴产业，配套的充电器是其发展的一个关键配件。现在市场上销售的充电器基本都是两阶段充电，主要由硬件电路控制，充电效果一般，致使电池使用寿命缩短，在性能上难以满足电动汽车多阶段式的充电要求。而我们提出一种全新的智能充电器，可以实现多阶段充电的要求，最大限度地保护电池，满足电动汽车对充电器的要求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种新能源汽车用智能充电器及其控制方法，以达到充电效果好，更好的保护电池的目的。
为了解决上述技术问题本发明的技术方案是，一种新能源汽车用智能充电器，包括输入电源电路，通过工频交流滤波电路、逆变电路、高频整流滤波电路与蓄电池连接，所述的高频滤波电路通过采样电路与ECU控制器输入端连接，所述的蓄电池通过采样电路与ECU控制器输入端连接，所述的ECU控制器输出端通过逆变控制电路，逆变驱动电路与逆变电路连接。
所述的逆变电路，用于将输入直流电源逆变成高频交流电，经变压器降压，输出到高频整流滤波电路进行整流和滤波；高频整流滤波电路整流滤波后对蓄电池进行充电，同时向采样电路提供电流和电压信号；
所述的采样电路，用于采集高频整流滤波电路输出的电压、电流信号和蓄电池的电流和电压信号，然后输送给ECU控制器；
所述的EUC控制器，用于接收采样电路采集来的高频滤波电路输出的电流、电压信号和蓄电池的电压信号进行判断，然后发送控制信号到逆变控制电路；
所述的逆变控制电路，用于接收ECU控制器发送来的控制信号，通过逆变驱动电路对逆变电路进行控制，控制逆变电路输出的电流和电压。
所述的高频滤波整流电路与蓄电池之间设有分流器。
所述的蓄电池通过DC-DC电源与EUU控制器连接。
所述的DC-DC电源还分别与逆变控制电路，逆变驱动电路，ECU控制器连接，向逆变控制电路，逆变驱动电路，ECU控制器供电。
一种新能源汽车用智能充电器的控制方法，该方法包括以下步骤，
采集步骤：用于采集高频滤波电路的输出电压和输出电流和蓄电池的电压和温度；
多阶段充电步骤：用于根据蓄电池的电压信号和充电时间选择不同的充电阶段，对蓄电池进行充电；
温度检测步骤，用于根据检测电器元件的温度，来控制充电输出电流，保证系统稳定可靠工作；
充电结束步骤，用于根据蓄电池的电压信号和充电时间确定充电结束，关闭主电源。
所述的多阶段充电步骤包括：
补充充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压低于额定电压时，高频整流滤波电路输出2A电流对蓄电池进行补充充电；
恒流充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压达到额定电压时，高频整流滤波电路输出10A电流对蓄电池进行第一阶段恒流充电；
大电流恒流充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压达到第一门限电压时，高频整流滤波电路输出20A电流对蓄电池进行第二阶段大电流恒流充电；
大电压充电步骤用于ECU控制器根据采集到的蓄电池电压，在蓄电池电压达到第二门限电压时，高频整流滤波电路输出20A电流对蓄电池进行充电；
恒压充电步骤，用于ECU控制器采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压超过第二门限电压时，高频整流滤波电路输出14.8v电流对蓄电池进行恒压充电；
浮充充电步骤，用于ECU控制器采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电流小于0.8A时，高频整流滤波电路输出13.8v电压对蓄电池进行浮充充电。
本发明与现有技术相比，引入智能控制模块，针对不同充电要求，进行智能控制和智能保护。使整个充电过程最大限度地附和充电曲线，最大限度地保护电池。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1为本发明原理框图；
图2为本发明系统流程图；
在图1-2中，1、工频交流滤波电路，2、逆变电路，3、蓄电池，4、高频滤波整流电路，5、采样电路，6、逆变控制电路，7、ECU控制器，8、逆变驱动电路，9、DC-DC转换器，10、分流器。
具体实施方式
如图1所示，一种新能源汽车用智能充电器，包括输入电源电路，通过工频交流滤波电路1、逆变电路2、高频整流滤波电路4与蓄电池3连接，所述的高频滤波电路4通过采样电路5与ECU控制器7输入端连接，所述的蓄电池3通过采样电路5与ECU控制器7输入端连接，所述的ECU控制器7输出端通过逆变控制电路6，逆变驱动电路8与逆变电路2连接。
所述的逆变电路2，用于将输入电源电路输入的直流电源逆变成高频交流电，经变压器降压，输出到高频整流滤波电路4进行整流和滤波；高频整流滤波电路4整流滤波后对蓄电池3进行充电，同时向采样电路5提供电流和电压信号；
所述的采样电路5，用于采集高频整流滤波电路4输出的电压、电流信号和蓄电池3的电流和电压信号，然后输送给ECU控制器7；
所述的EUC控制器7，用于接收采样电路5采集来的高频滤波电路4输出的电流、电压信号和蓄电池3的电压信号进行判断，然后发送控制信号到逆变控制电路6；
所述的逆变控制电路6，用于接收ECU控制器7发送来的控制信号，通过逆变驱动电路8对逆变电路2进行控制，控制逆变电路2输出的电流和电压。
所述的高频滤波整流电路4与蓄电池3之间设有分流器。
所述的蓄电池3通过DC-DC电源9与EUU控制器7连接。
所述的DC-DC电源9还分别与逆变控制电路6，逆变驱动电路8，ECU控制器7连接，向逆变控制电路6，逆变驱动电路8，ECU控制器7供电。
一种新能源汽车用智能充电器的控制方法，该方法包括以下步骤，
采集步骤：用于采集高频滤波电路的输出电压和输出电流和蓄电池的电压和温度；
多阶段充电步骤：用于根据蓄电池的电压信号和充电时间选择不同的充电阶段，对蓄电池进行充电；
温度检测步骤，用于根据检测电器元件的温度，来控制充电输出电流，保证系统稳定可靠工作；
充电结束步骤，用于根据蓄电池的电压信号和充电时间确定充电结束，关闭主电源。
所述的多阶段充电步骤包括：
补充充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压低于额定电压时，高频整流滤波电路输出2A电流对蓄电池进行补充充电；
恒流充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压达到额定电压时，高频整流滤波电路输出10A电流对蓄电池进行第一阶段恒流充电；
大电流恒流充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压达到第一门限电压时，高频整流滤波电路输出20A电流对蓄电池进行第二阶段大电流恒流充电；
大电压充电步骤用于ECU控制器根据采集到的蓄电池电压，在蓄电池电压达到第二门限电压时，高频整流滤波电路输出20A电流对蓄电池进行充电；
恒压充电步骤，用于ECU控制器采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压超过第二门限电压时，高频整流滤波电路输出14.8v电流对蓄电池进行恒压充电；
浮充充电步骤，用于ECU控制器采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电流小于0.8A时，高频整流滤波电路输出13.8v电压对蓄电池进行浮充充电。
如图3控制模块的流程图；流程大致包括以下几个步骤；
在步骤100，流程开始；
在步骤101，判断系统是否正常，判断结果为是，进入步骤103，判断结果为否，返回步骤102；
在步骤102，错误提示；进入步骤121；
在步骤103，采样蓄电池的输出电压，电流，温度信号；进入步骤104，
在步骤104，判断蓄电池电压是否小于或者等于10.8v，判断结果为是，进入步骤105，判断记过为否，进入步骤106；
在步骤105，限制高频整流滤波电路输出8A电流对蓄电池进行预充电半小时；进入步骤114；
在步骤106，判断蓄电池电压是否大于10.8V小于或者等于14.4V和温度是否大于或等于0.5°小于4°，判断结果为是，进入步骤107，判断结果为否，进入步骤108；
步骤107，限制高频整流滤波电路输出30A电流对蓄电池进行充电；进入步骤114；
在步骤108，判断蓄电池电压是否大于11.2V小于或者等于14.2V和温度是否大于4小于或等于5.5H，判断结果为是，进入步骤109，判断记过为否，进入步骤110；
步骤109，限制高频整流滤波电路输出15A电流对蓄电池进行充电；进入步骤114；
在步骤110，判断蓄电池电压是否等于14.8V和温度是否大于5.5H，判断结果为是，进入步骤111，判断记过为否，进入步骤112；
步骤111，限制高频整流滤波电路输出14.8v电压对蓄电池进行充电；进入步骤114；
在步骤112，判断蓄电池电流是否小于0.8A或温度小于7.5°，判断结果为是，进入步骤113，判断记过为否，进入步骤119；
在步骤113，限制高频整流滤波电路输出13.8v电压对蓄电池进行充电；进入步骤114；
在步骤114，开启主电源；
在步骤115，测量温度；
在步骤116，判断MOS管温度是否正常，判断结果为是，进入步骤117，判断结果为否，进入步骤118；
在步骤117，充电显示灯亮，进入步骤119；
在步骤118，限流降温，进入步骤117，
在步骤119，判断蓄电池是否电满和温度是否大于或等于2.5，判断结果为是，进入步骤120，判断记过为否，返回步骤103；
在步骤120，LED灯全灭，进入步骤121；
在步骤121，结束。
Claims (1)
1.一种新能源汽车用智能充电器，包括输入电源电路，通过工频交流滤波电路(1)、逆变电路(2)、高频整流滤波电路(4)与蓄电池(3)连接，所述的高频整流滤波电路(4)通过采样电路(5)与ECU控制器(7)输入端连接，所述的蓄电池(3)通过采样电路(5)与ECU控制器(7)输入端连接，所述的ECU控制器(7)输出端通过逆变控制电路(6)，逆变驱动电路(8)与逆变电路(2)连接；
所述的逆变电路(2)，用于将输入电源电路输入的直流电源逆变成高频交流电，经变压器降压，输出到高频整流滤波电路(4)进行整流和滤波；高频整流滤波电路(4)整流滤波后对蓄电池(3)进行充电，同时向采样电路(5)提供电流和电压信号；
所述的采样电路(5)，用于采集高频整流滤波电路(4)输出的电压、电流信号和蓄电池(3)的电流和电压信号，然后输送给ECU控制器(7)；
所述的ECU控制器(7)，用于接收采样电路(5)采集来的高频整流滤波电路(4)输出的电流、电压信号和蓄电池(3)的电压信号进行判断，然后发送控制信号到逆变控制电路(6)；
所述的逆变控制电路(6)，用于接收ECU控制器(7)发送来的控制信号，通过逆变驱动电路(8)对逆变电路(2)进行控制，控制逆变电路(2)输出的电流和电压；所述的高频整流滤波电路(4)与蓄电池(3)之间设有分流器；所述的蓄电池(3)通过DC-DC电源(8)与EUU控制器(7)连接；所述的DC-DC电源(9)还分别与逆变控制电路(6)，逆变驱动电路(8)，ECU控制器(7)连接，向逆变控制电路(6)，逆变驱动电路(8)，ECU控制器(7)供电；其特征在于：该新能源汽车用智能充电器的控制方法包括以下步骤，
采集步骤：用于采集高频整流滤波电路的输出电压和输出电流和蓄电池的电压和温度；
多阶段充电步骤：用于根据蓄电池的电压信号和充电时间选择不同的充电阶段，对蓄电池进行充电；
温度检测步骤，用于根据检测电器元件的温度，来控制充电输出电流，保证系统稳定可靠工作；
充电结束步骤，用于根据蓄电池的电压信号和充电时间确定充电结束，关闭主电源；
所述的多阶段充电步骤包括：
补充充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压低于额定电压时，高频整流滤波电路输出2A电流对蓄电池进行补充充电；
恒流充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压达到额定电压时，高频整流滤波电路输出10A电流对蓄电池进行第一阶段恒流充电；
大电流恒流充电步骤，用于ECU控制器根据采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压达到第一门限电压时，高频整流滤波电路输出20A电流对蓄电池进行第二阶段大电流恒流充电；
大电压充电步骤用于ECU控制器根据采集到的蓄电池电压，在蓄电池电压达到第二门限电压时，高频整流滤波电路输出20A电流对蓄电池进行充电；
恒压充电步骤，用于ECU控制器采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电压超过第二门限电压时，高频整流滤波电路输出14.8v电压对蓄电池进行恒压充电；
浮充充电步骤，用于ECU控制器采集到的蓄电池的电压，在蓄电池电流小于0.8A时，高频整流滤波电路输出13.8v电压对蓄电池进行浮充充电。
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