CN102231559B - 一种电动汽车自适应快速充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车自适应快速充电系统，属于电动汽车充电技术领域。本发明包括辅助电源电路、整流电路、功率因数校正电路、全桥移相开关电路、输出控制电路、单片机检测控制电路，其中，所述整流电路依次与功率因数校正电路、全桥移相开关电路、输出控制电路连接，所述输出控制电路的输出端与电动汽车的电池组的输入端连接，所述单片机检测控制电路的输入端与所述电池组的输出端连接，所述单片机检测控制电路的输出端与输出控制电路的输入端连接，所述辅助电源电路为整个系统供电。使用本发明能够有效激活电池内的反应物质，同时本发明的输出控制电路能自动适应各种电动汽车的充电接口，本发明成本低，应用范围广泛。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种电动汽车自适应快速充电系统，属于电动汽车充电技术领域。
背景技术
随着国际石化能源日益减少，价格不断上涨，作为新能源的电动汽车，由于其具有零排放，耗能低，倍受各方的关注。然而电动汽车电池的快速充电一直是阻碍其发展的瓶颈。
目前对电动汽车电池的充电方式有：①、恒流恒压充电法，即先以恒定电流充电到额定值，然后改为恒定电压，完成剩余的充电过程。②、三段式充电法。即先以恒定电流充电到额定电压，然后改为恒定电压充电到额定的电流值，最后改为涓流充电到结束。③、脉冲式充电法。即用固定宽度的脉冲电流对电池充电，然后让电池停充固定时间，再以固定宽度的脉冲电流对电池充电，如此反复循环，直到充满。
以上的几种充电方式共同存在的缺点是充电的电流不能太大，因此充电的速度不快，达不到快速充电的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提供一种电动汽车自适应快速充电系统，能够在电动汽车充电之前，对电动汽车的电池组状态进行检测，利用单片机控制充电器的充电电流大小及电流的脉宽进行充电，并实时检测充电状态，及时调整充电电流的大小及充电电流的脉宽，自适应电池最大接收电流的能力，从而达到对电动汽车快速充电的目的。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案：
本发明一种电动汽车自适应快速充电系统，包括辅助电源电路、整流电路、功率因数校正电路、全桥移相开关电路、输出控制电路、单片机检测控制电路，其中，所述整流电路依次与功率因数校正电路、全桥移相开关电路、输出控制电路连接，所述输出控制电路的输出端与电动汽车的电池组的输入端连接，所述单片机检测控制电路的输入端与所述电池组的输出端连接，所述单片机检测控制电路的输出端与输出控制电路的输入端连接，所述辅助电源电路为整个系统供电。
优选地，所述单片机检测控制电路采用AT89C2051单片机检测控制；
优选地，所述功率因数校正电路采用集成在电路板上型号为L4981A的芯片。
本发明采用以上技术方案具有以下有益效果：
本发明能够有效激活电池内的反应物质，利用单片机检测技术实时获取电池接收充电电流的能力，调整充电脉冲，对电动汽车电池组无损害情况下完成快速充电过程，同时本发明的输出控制电路能自动适应各种电动汽车的充电接口，本发明成本低，应用范围广泛。
附图说明
图1为本发明电路结构图。
图2为本发明整流电路图。
图3为本发明功率因数校正电路图。
图4为本发明全桥移相开关电路图。
图5为本发明辅助电源电路图。
图6为本发明单片机检测电路图。
图7为本发明输出控制电路图。
具体实施方式
本发明一种电动汽车自适应快速充电系统，如图1所示，包括辅助电源电路、整流电路、功率因数校正电路、全桥移相开关电路、输出控制电路、单片机检测控制电路，其中，整流电路、功率因数校正电路、全桥移相开关电路、输出控制电路依次相连，单片机检测控制电路与输出控制电路连接，辅助电源电路为整个电路供电。
结合图2—图7所示，交流市电首先通过整流电路，将交流市电整流成脉冲的直流电，该脉冲直流电一路输入功率因数校正电路，另一路输入辅助电源电路。功率因数校正电路的作用是提高本充电器的功率因数，以减少电路损耗。辅助电源电路是为功率因数校正电路、全桥移相开关电路及单片机检测控制电路提供工作电源。经过功率因数校正后的脉冲市电进入全桥移相开关电路。全桥移相开关电路是将市电脉冲电流转换成所需的直流电源，送到输出控制电路。而单片机检测电路的作用是先检测电池的状态，然后控制输出控制电路，使输出足够的电流和电流的脉宽。通过单片机先检测电池的电压状态，如电池在深度放电后，单组铅酸电池的电压会低于10.5伏，此时电池接收充电电流的能力较小，宜采用较小脉冲宽度电流充电，否则会损坏电池。当单组铅酸电池电压大于10.5伏时，电池接收充电电流的能力较大，可采用较大脉冲宽度电流充电，有利于完成电动汽车电池的快速充电。当单组铅酸电池电压大于14.1伏时，电池接收充电电流的能力下降，可采用较小脉冲宽度电流充电，有利于完成电动汽车电池充满电，达到电池接收最大电流的能力，调整充电电流的大小及电流的脉宽，及时完成快速充电的功能。
本发明采用单片机检测技术，检测出电池实际容量，从而控制输出电路的脉冲充电电流宽度，使电池在深度放电后，以较小脉冲宽度电流充电，即平均电流约0.1C，有利于激活电池内的反应物质；当单片机检测出电池可以接收较大电流充电时，此时调宽充电脉冲，使其以大电流快速充电三十分钟，即平均电流约1C，后再根据电池接收能力，调窄充电脉冲，完成充电过程。利用该方法充电，可实现对电池无损害情况下快速充电，克服电动汽车发展的瓶颈。
Claims (3)
1.一种电动汽车自适应快速充电系统，其特征在于：包括辅助电源电路、整流电路、功率因数校正电路、全桥移相开关电路、输出控制电路、单片机检测控制电路，其中，所述整流电路依次与功率因数校正电路、全桥移相开关电路、输出控制电路连接，所述输出控制电路的输出端与电动汽车的电池组的输入端连接，所述单片机检测控制电路的输入端与所述电池组的输出端连接，所述单片机检测控制电路的输出端与输出控制电路的输入端连接，所述辅助电源电路为整个系统提供工作电源VCC；
其中，所述输出控制电路包括三个继电器（J1、J2、J3）、三个光电耦合器、三个三极管、第一至第九二极管（D501~D509）、第一至第五电阻和一个场效应管；其中：所述第一至第三二极管（D501~D503）的阳极并联，所述第一至第三二极管（D501~D503）的阴极分别与三个继电器（J1、J2、J3）的常闭触点相连；所述三个继电器（J1、J2、J3）的常开触点并联后与场效应管的漏极相连，所述第五电阻的一端连接场效应管的栅极，所述第五电阻的另一端连接系统工作电源VCC；所述第四至第六二极管（D504~D506）的阳极分别与三只继电器（J1、J2、J3）的动触点相连；所述第四至第六二极管（D504~D506）的阴极并联后与第一电阻（R501）的一端相连，所述第七至第九二极管（D507~D509）的阳极并联后与第一电阻（R501）的另一端相连；所述第七至第九二极管（D507~D509）的阴极分别与三个光电耦合器的第一输入端相连；三个光电耦合器的第二输入端分别与三个继电器（J1、J2、J3）的动触点相连；所述三个光电耦合器的第一输出端分别与三个三极管的基极相连，所述三个三极管的集电极分别与三个继电器（J1、J2、J3）的线圈的一端相连，所述三个三极管的发射极分别接地；所述三个光电耦合器的第二输出端分别与第二至第四电阻（R502~R504）的一端相连，所述第二至第四电阻（R502~R504）的另一端分别连接三个继电器（J1、J2、J3）的线圈的另一端和系统工作电源VCC。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车自适应快速充电系统，其特征在于：所述单片机检测控制电路采用AT89C2051单片机。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车自适应快速充电系统，其特征在于：所述功率因数校正电路采用集成在电路板上型号为L4981A的芯片。
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