CN102064588A

CN102064588A - 电动车蓄电池自跟踪自适应式充电维护器

Info

Publication number: CN102064588A
Application number: CN2011100283933A
Authority: CN
Inventors: 周桂宝; 田来春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-05-18

Abstract

本发明涉及一种充电维护器及其充电方法，其用于对电动车的蓄电池进行充电，该充电维护器包括：电能输入端，该电源输入端外接交流电源；多路控制开关；多个电容器，该多个电容器之一与所述多路控制开关的某一个相连接；整流器件，其用于将交流电转变为直流电；以及电能输出端，该电能输出端与蓄电池进行连接，用于将电能输出到蓄电池中，通过选择所述多路控制开关的闭合的个数可以调节充电电流的大小。本发明的充电维护器根据不同类型的充电电池的电流大小要求，选择合适大小的电流对蓄电池充电，从而实现了对电池充电的统一和标准。

Description

电动车蓄电池自跟踪自适应式充电维护器

技术领域

本发明涉及一种充电式维护器，尤其是涉及一种用于电动车蓄电池的自跟踪自适应式充电维护器。

背景技术

新能源电动车作为新能源因其低碳、环保等概念受到国家的重点支持，电动车由于其方便、简捷、费用低等特殊性，受到广泛的青睐，电动车行业也迅速发展，作为电动车的核心，蓄电池被人们喻称为电动车心脏，电池的正确安全的充电技术，决定了电池的寿命。

充电是使用充电电池的重要步骤。适当合理的充电对延长电池寿命很有好处，而野蛮胡乱充电将会对电池寿命有很大影响。目前，市场上存在各种类型的电动车，由于各个厂家的具体的电池设计标准和方式不同，导致不同厂家之间的电池基本上是不同的，其充电电流和充电电压不同，且每个电池产品也各自提供充电设备，互不通用。由于充电设备的互不通用，导致电动车的充电场合和时间将受到制约，因此，迫切需要有能够实现对各种型号电池进行可调节的进行充电的充电维护设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种工作方便、性能可靠，且能够用于对多种类型的蓄电池进行充电的充电维护器。

本发明的目的是提供一种工作方便、性能可靠，能够用于对多种类型的蓄电池进行充电的充电方法。

本发明涉及一种充电维护器，其用于对电动车的蓄电池进行充电，该充电维护器包括：电能输入端，该电源输入端外接交流电源；多路控制开关；多个电容器，该多个电容器之一与所述多路控制开关的某一个相连接；整流器件，其用于将交流电转变为直流电；以及电能输出端，该电能输出端与蓄电池进行连接，用于将电能输出到蓄电池中。

该充电维护器进一步包括：多个泄放电阻，在不使用该充电维护器时，能及时将所述多个电容器上积存的电荷放掉。

该充电维护器进一步包括：交流电源指示灯，该指示灯用于显示是否有交流电源接入，所述指示灯包括一电阻和一小功率发光二极管。

该充电维护器进一步包括：与蓄电池串联的保险丝、过流保护器或过流报警电路。

该充电维护器进一步包括：空载报警指示电路，该空载报警指示电路包括一电阻和发光二极管。

本发明提供了一种充电方法，其采用前述的充电维护器，其特征在于：确保多路控制开关应处于断开状态，充电维护器的电能输出端与蓄电池电连接；接入交流电源，确定电源指示灯状态，接通预定数目的控制开关；根据蓄电池的要求决定充电的电流和充电时间。

观察所述空载报警指示电路的发光二极管的状态以确定充电电路连接状况。

通过选择所述多路控制开关的闭合的个数可以调节充电电流的大小。

该电动车蓄电池自跟踪自适应式充电维护器，没有采用传统的通过变压器结构将高的交流电压转化成低电压的模式，而是通过采用多级电容器结构、得到无电源变压器隔离式充电维护器，可根据不同类型的充电电池的电流大小要求，选择合适大小的电流对蓄电池充电，从而实现了对电池充电的统一和标准。通过电压表或电池充电状态显示结果监视充电程度，用户可以根据不同蓄电池的要求决定充电的电流和充电时间。

附图说明

图1充电维护器的结构图

具体实施方式

如图1所示，本发明的电动车蓄电池充电维护器的结构图，采用交流电作为充电电源，该交流电可为110v、220V或380V，或者在110V-38V之间，优选采用220V交流电作为充电电源，交流电经K1～K4及其相应阻容元件C1-C4、R1-R4组成的4条并列支路选择或组合，再经整流桥D整流后，通过电流测量仪表A，给蓄电池充电，该蓄电池可以为铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、铁镍蓄电池、金属氧化物蓄电池、锌银蓄电池、锌镍蓄电池、氢镍蓄电池、锂离子蓄电池等电子之一或组合。在充电过程中，由于回路中蓄电池两端电压的变化量相对于220V交流电压来说很小，电容两端的电压降几乎可认为是不变的，所以，通过电容器的电流也是不变的，通过蓄电池内部的充电电流自然也是恒定的。

图1中，L为220V交流电源指示灯，用于显示充电电源的状态，当接入交流电源时，L指示灯点亮以指示有电源接入。R1～R4分别是电容器C1～C4的泄放电阻，在不用充电维护器时，能及时将电容器上C1～C4积存的电荷放掉；K1～K4是支路控制开关，通过开关通断控制可以决定支路是否并入电路，四个支路控制开关中可以单支闭合、也可以任意几个控制开关闭合；R5、LED组成空载报警指示电路，为了安全，充电器不可在空载状态下插入220V交流电源，LED亮时，说明充电维护器处于空载状态，提示将交流电源断开。其中，F为输出保险丝或电流保护电路，当充电电路中电路过大或超过蓄电池额定充电电流时，F会及时的将充电回路断开以进行保护，防止蓄电池被烧毁或损害，其中优选在F部分可设置发声元件，当F处于断开保护状态时，电路发出报警声音以进行提示。另外，电流测量仪表A可为电流表，其用于指示充电电流的大小。电压表V指示蓄电池两端的电压，优选可将电流和电压结果在充电维护器的状态显示屏(图1中未示出)上进行数字显示。

该充电维护器的限流电容器C1-C4容量越大，容抗越小，充电电流越大。反之，充电电流越小。根据该原理，可采用调整并联电容的方法来达到调整充电电流大小的目的。以电动汽车、电动自行车、电动三轮车等常用的蓄电池为例，该充电电路设置了相邻级差为1A的1～15A的15级可调充电电流，通过四条支路的不同并联组合实现对蓄电池充电电流的调整。

由纯电容交流电路中(图1中各分流电阻的分流很小，可忽略不计)电压、电流、容抗之间的关系得：

I＝U/Xc＝2πf·C·U＝2×3.14×50×210×C＝65940C

上式中，Xc表示电容器的容抗，其单位为欧姆；

U表示电容器两端的电压，其单位为伏特，其值为：交流电源的总电压220V-蓄电池放电的下限电压，优选下限电压10V，则U＝210V；

C表示电容器的容量，其单位为法拉；

f表示交流电的频率，其单位为赫兹，我国公共电网的频率为50Hz；

I表示通过电容器的电流，其单位为安培；

π取3.14。

由以上计算结果可知，当电容器C取15μF(即0.000015F)时，I＝65940C＝65940×0.000015≈1(A)。C1＝15μF、C2＝30μF、C3＝60μF、C4＝120μF，对应的各支路电流分别为1A、2A、4A、8A。通过各控制开关K1-K4将以上四个电容器进行适当的并联组合便可得到1A、2A、3A......15A的15组可调充电电流。如果想将电流调得更大或更精细些，可增加并联支路的电容器，增加大容量电容器或小容量电容器。如增加7.5μF支路可得到相邻级差为0.5A的0.5～15.5A的31级可调充电控制系统。上述各支路电容器的容量若只取其十分之一，便可得到相邻级差为0.1A的0.1～1.5A的15级可调并联组合充电控制系统；若只取其容量的百分之一，便可得到相邻级差为140mA的15级可调并联组合充电控制系统。

对于本发明的实施例，电源指示灯L优选采用10KΩ/2W的电阻和一个小功率发光二极管串联使用；控制开关K1～K4分别优选选用额定工作电流不小于1.5A、3A、6A、12A的；电容器C1～C4优选采用耐压不小于400V规格的；泄放电阻R1～R4优选采用220KΩ，0.5W规格的；整流桥D优选采用额定工作电流不小于50A，耐压不小于400V规格的；电流表A优选采用量程为20A或30A规格的直流电流表；电压表V优选采用量程为150V规格的直流电压表；R5优选采用10KΩ/2W的电阻；LED优选采用普通小功率发光二极管；F优选采用通过电流30A的保险丝或过流保护器或过流报警电路；将控制开关K1～K4并排装在机壳面板上适当的位置，并在K1～K4的位置旁边分别标注上1A、2A、4A、8A的字样，以便控制计算调整。蓄电池接线柱的工作电流不小于30A。对于本发明的实施例来说，上述选取的数值只是为了便于理解发明的实质，而不应当作为对发明的范围的限制，对于本实施例来说，还可以采用自动化只能控制，将开关、报警提示、电源指示、电容选择、电流、电压等系统各种需要调整或显示的参数在充电维护器的显示屏上显示，而不仅仅不限于上述实施例提到的采用提供的具体可调节按钮或开关、机械仪表显示示数等方式。

该电动车蓄电池自跟踪自适应式充电维护器，没有采用传统的通过变压器结构将高的交流电压转化成低电压的模式，而是通过采用多级电容器结构、得到无电源变压器隔离式充电维护器，在采用本发明的充电维护器进行充电时，采用以下步骤进行操作：

首先、检查各个开关K1-K4应处于断开状态，当采用机械按钮时，将开关置于断开状态；当采用显示屏进行参数设置时，将系统设置为初始状态，保证开关断开；将充电维护器的充电接线柱或充电端与蓄电池的正、负极进行连接可靠，由电压表或显示屏指示出蓄电池两端的电压。

其次、将电源插头插入220V交流电源，电源指示灯L亮起。接通K1，此时如果空载报警指示发光二极管处于熄灭状态。若发光二极管亮起，说明蓄电池正、负极与充电维护器的充电端或接线柱之间接触不良，检查是否有影响接触效果的因素。

最后、根据蓄电池对充电电流的要求，选择合适的控制开关闭合数目或调整合适的电流参数接通并联调整充电电流，充电电流数值为接通的开关电流数之和。对蓄电池进行充电，根据不同类型的充电电池的电流大小要求，选择合适大小的电流对蓄电池充电，从而实现了对电池充电的统一和标准。通过电压表或电池充电状态显示结果监视充电程度，用户可以根据不同蓄电池的要求决定充电的电流和充电时间。

虽然本发明是参考其优选实施例示出和描述的，但本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离附属的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节的各种改变。

Claims

1.一种充电维护器，其用于对电动车的蓄电池进行充电，该充电维护器包括：

电能输入端，该电源输入端外接交流电源；

多路控制开关；

多个电容器，该多个电容器之一与所述多路控制开关的某一个相连接；

整流器件，其用于将交流电转变为直流电；

以及电能输出端，该电能输出端与蓄电池进行连接，用于将电能输出到蓄电池中。

2.如权利要求1所述的充电维护器，其进一步包括：多个泄放电阻，在不使用该充电维护器时，能及时将所述多个电容器上积存的电荷放掉。

3.如权利要求2所述的充电维护器，其进一步包括：交流电源指示灯，该指示灯用于显示是否有交流电源接入，所述指示灯包括一电阻和一小功率发光二极管。

4.如权利要求3所述的充电维护器，其进一步包括：与蓄电池串联的保险丝、过流保护器或过流报警电路。

5.如权利要求4所述的充电维护器，其进一步包括：空载报警指示电路，该空载报警指示电路包括一电阻和发光二极管。

6.一种充电方法，其采用如权利1-5所述的充电维护器，其特征在于：确保多路控制开关应处于断开状态，充电维护器的电能输出端与蓄电池电连接；接入交流电源，确定电源指示灯状态，接通预定数目的控制开关；根据蓄电池的要求决定充电的电流和充电时间。

7.如权利要求6所述的充电方法，其特征在于：观察所述空载报警指示电路的发光二极管的状态以确定充电电路连接状况。

8.如权利要求6-7中任一项所述的充电维护器，其特征在于：通过选择所述多路控制开关的闭合的个数可以调节充电电流的大小。