CN102593921A - 一种带电池检测的电动汽车充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带电池检测的电动汽车充电装置，本发明在原充电系统的基础上增加了针对充电电池及连接导线性能检测的电池检测电路，而且电池检测电路的通断切换均受微处理器控制单元控制，微处理器控制单元可在充电开始前和充电结束后打开电池检测电路中的两路电流/电压检测电路对两不同负载的电流、电压进行检测采样，从而对充电电池作出检测，并对电池的性能状态作出充电前后的判断进而给出相应的信息提示或报警，使车主及时了解自己汽车的充电电池的性能状况，这为私人电动汽车在无人看守的情况下充电创造了条件，提高了人类的生产生活效率，能很好地满足充电的安全性、可靠性和及时性的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电装置，具体涉及一种带电池检测的电动汽车充电装置。
背景技术
全球现在面临三大问题，一是能源问题，二是二氧化碳的排放问题，三是城市污染问题。面对日益严峻的能源形势和环保形势，必须寻找新的能源。电动汽车具有零排放无污染、百公里行驶费用低、终生保养费用低、制造费用越来越低的特点，所以从长远角度看，今后的交通工具将是电动汽车的主场。电动汽车充电装置总体上可分为非车载充电装置和车载充电装置。通常，非车载充电器的功率、体积和质量均比较大．能够满足各种功率需求。车载充电装置是指安装在电动汽车上的、采用地面交流电网对电池组进行充电的装置，它将交流动力电缆线直接插到电动汽车的插座中给电动汽车充电，使用方便，适合家庭使用。因此，通过车载充电装置在充电桩上充电将是今后电动小汽车的主体。但是电动汽车的充电电池在使用过程中会存在有些不确定的安全隐患，诸如性能下降、连接导线接触不良、端子触点腐蚀老化等问题，这些信息在电动汽车的充电过程中都必须及时地让车主知晓并作出相应的安全措施。
发明内容
本发明目的在于提供一种带电池检测电动汽车充电装置，它使车主及时了解自己汽车的充电电池的性能状况，这为私人电动汽车在无人看守的情况下充电创造了条件，提高了人类的生产生活效率，能很好地满足充电的安全性、可靠性和及时性的要求。
为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：
一种带电池检测的电动汽车充电装置，它包括充电电路、微处理器控制单元，所述充电电路用于为充电电池充电，所述充电电路与微处理器控制单元相连并受微处理器控制单元控制，所述电动汽车充电装置还包括用于检测充电电池状态的电池检测电路，所述电池检测电路包括第一检测负载、第二检测负载、第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路、以及第一切换开关，第一检测负载与第一切换开关串联后再介入充电电池的输出端，所述第一电流/电压检测电路检测充电电池输出到第一检测负载上的电流、电压，第二检测负载与第二切换开关串联后再介入充电电池的输出端，所述第二电流/电压检测电路检测充电电池输出到第二检测负载上的电流、电压，第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路的检测信号均发送至微处理器控制单元进行处理，所述第一切换开关、第二切换开关的通断均受微处理器控制单元控制。
对于上述技术方案，我们还有进一步的优化措施。
作为优化，所述充电电路还包括整流电路、主充电电路、电流/电压采样电路、控制电路，外部电源经整流电路接入主充电电路，所述主充电电路的输出电流再送至充电电池对充电电池进行充电，同时主充电电路的输出电流送至电流/电压采样电路进行电流/电压采样，所述采样结果送至微处理器控制单元，所述微处理器控制单元根据采样结果发出控制指令，所述控制电路根据微处理器控制单元所发出的控制指令控制主充电电路的电压/电流。
进一步，所述充电电路还包括温度采样电路，所述温度采样电路用于采集所述充电电池的内部温度，并将所采集到的温度参数送至微处理器控制单元，微处理器控制单元根据所采集到的温度参数判断充电电池内部温度是否过高。
更进一步，所述充电电路中设有保护电路、驱动电路，所述保护电路、驱动电路均设于主充电电路与微处理器控制单元之间，微处理器控制单元根据电流/电压采样电路、温度采样电路的采样结果得出交流电压过高/过低、输出过压/欠压、温度过高、电流冲击浪涌、过载等判定结果时，微处理器控制单元发出指令开启保护电路用以对主充电电路进行保护，在严重时微处理器控制单元通过驱动电路关闭主充电电路停止充电动作。
作为优化，所述微处理器控制单元包括接口模块、信号采样模块、显示模块、人机接口模块以及微处理器电源和微处理器复位电路，所述接口模块与微处理器相连，所述接口模块包括充电电路控制接口模块、充电电路保护接口模块、充电电路驱动接口模块，所述充电电路控制接口模块、充电电路保护接口模块、充电电路驱动接口模块用于与充电电路中的控制电路、保护电路、驱动电路的快速连接，所述信号采样模块与所述充电电路中的电流/电压采样电路、温度采样电路以及第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路相连，用于向微处理器反应所采集到的电流/电压信号以及充电电池的内部温度，所述显示模块、人机接口模块均与微处理器保持双向通信。
相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：
本发明在原充电系统的基础上增加了针对充电电池及连接导线性能检测的电池检测电路，而且电池检测电路的通断切换均受微处理器控制单元控制，微处理器控制单元可在充电开始前和充电结束后打开电池检测电路中的两路电流/电压检测电路对两不同负载的电流、电压进行检测采样，从而对充电电池作出检测，并对电池的性能状态作出充电前后的判断进而给出相应的信息提示或报警，使车主及时了解自己汽车的充电电池的性能状况，这为私人电动汽车在无人看守的情况下充电创造了条件，提高了人类的生产生活效率，能很好地满足充电的安全性、可靠性和及时性的要求。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的整体结构框图；
图2为本发明充电电路的原理结构框图；
图3为本发明微处理器控制单元的原理结构框图；
图4为本发明检测电路的原理结构框图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例：
本实施例所描述的带电池检测的电动汽车充电装置，其整体结构如图1所示，它包括充电电路、微处理器控制单元，所述充电电路用于为充电电池充电，所述充电电路与微处理器控制单元相连并受微处理器控制单元控制，所述电动汽车充电装置还包括用于检测充电电池状态的电池检测电路，所述电池检测电路如图4所示，所述电池检测电路包括第一检测负载、第二检测负载、第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路、以及第一切换开关，第一检测负载与第一切换开关串联后再介入充电电池的输出端，所述第一电流/电压检测电路检测充电电池输出到第一检测负载上的电流、电压，第二检测负载与第二切换开关串联后再介入充电电池的输出端，所述第二电流/电压检测电路检测充电电池输出到第二检测负载上的电流、电压，第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路的检测信号均发送至微处理器控制单元进行处理，所述第一切换开关、第二切换开关的通断均受微处理器控制单元控制。
所述充电电路的结构如图2所示还包括整流电路、主充电电路、电流/电压采样电路、控制电路、温度采样电路以及保护电路、驱动电路，外部电源经整流电路接入主充电电路，所述主充电电路的输出电流再送至充电电池对充电电池进行充电，同时主充电电路的输出电流送至电流/电压采样电路进行电流/电压采样，所述采样结果送至微处理器控制单元，所述微处理器控制单元根据采样结果发出控制指令，所述控制电路根据微处理器控制单元所发出的控制指令控制主充电电路的电压/电流。
所述温度采样电路用于采集所述充电电池的内部温度，并将所采集到的温度参数送至微处理器控制单元，微处理器控制单元根据所采集到的温度参数判断充电电池内部温度是否过高。
所述保护电路、驱动电路均设于主充电电路与微处理器控制单元之间，微处理器控制单元根据电流/电压采样电路、温度采样电路的采样结果得出交流电压过高/过低、输出过压/欠压、温度过高、电流冲击浪涌、过载等判定结果时，微处理器控制单元发出指令开启保护电路用以对主充电电路进行保护，在严重时微处理器控制单元通过驱动电路关闭主充电电路停止充电动作。
所述微处理器控制单元的原理框图如图3所示，它包括接口模块、信号采样模块、显示模块、人机接口模块以及微处理器电源和微处理器复位电路，所述接口模块与微处理器相连，所述接口模块包括充电电路控制接口模块、充电电路保护接口模块、充电电路驱动接口模块，所述充电电路控制接口模块、充电电路保护接口模块、充电电路驱动接口模块用于与充电电路中的控制电路、保护电路、驱动电路的快速连接，所述信号采样模块与所述充电电路中的电流/电压采样电路、温度采样电路以及第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路相连，用于向微处理器反应所采集到的电流/电压信号以及充电电池的内部温度，所述显示模块、人机接口模块均与微处理器保持双向通信。
在应用检测电路对充电电池状态进行检测时，首先微处理器控制单元发出指令，首先合上第一切换开关K1、断开第二切换开关K2，此时充电电池接到第一检测检测负载上，由第一电流/电压采样电路采集充电电池的输出电压U1和电流I1；然后微处理器控制单元发出控制指令断开切换开关K1再合上第二切换开关K2，此时充电电池即接到第二检测负载上，由第二电流/电压采样电路采集充电电池的输出电压U2和电流I2。所得到的两组数据均发送至微处理器控制单元进行处理和计算，结合本车充电电池性能指标（通过人机接口模块录入微处理器控制单元或者直接读取汽车充电电池数据）的资料数据，微处理器控制单元就可分析得到当前充电电池及其连接电路的性能状况和负载驱动能力。充电电池在经充电系统充电前和充电完成后，微处理器控制单元都会迅速对电池电路作出检测，由微处理器控制单元对相关的数据进行分析处理，并显示充电电池在充电前后的性能状况，车主根据所出现的异常情况可及时进行处理。
本发明在原充电系统的基础上增加了针对充电电池及连接导线性能检测的电池检测电路，而且电池检测电路的通断切换均受微处理器控制单元控制，微处理器控制单元可在充电开始前和充电结束后打开电池检测电路中的两路电流/电压检测电路对两不同负载的电流、电压进行检测采样，从而对充电电池作出检测，并对电池的性能状态作出充电前后的判断进而给出相应的信息提示或报警，使车主及时了解自己汽车的充电电池的性能状况，这为私人电动汽车在无人看守的情况下充电创造了条件，提高了人类的生产生活效率，能很好地满足充电的安全性、可靠性和及时性的要求。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种带电池检测的电动汽车充电装置，它包括充电电路、微处理器控制单元，所述充电电路用于为充电电池充电，所述充电电路与微处理器控制单元相连并受微处理器控制单元控制，其特征在于，所述电动汽车充电装置还包括用于检测充电电池状态的电池检测电路，所述电池检测电路包括第一检测负载、第二检测负载、第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路、以及第一切换开关，第一检测负载与第一切换开关串联后再介入充电电池的输出端，所述第一电流/电压检测电路检测充电电池输出到第一检测负载上的电流、电压，第二检测负载与第二切换开关串联后再介入充电电池的输出端，所述第二电流/电压检测电路检测充电电池输出到第二检测负载上的电流、电压，第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路的检测信号均发送至微处理器控制单元进行处理，所述第一切换开关、第二切换开关的通断均受微处理器控制单元控制。
2.根据权利要求1所述的一种带电池检测的电动汽车充电装置，其特征在于，所述充电电路还包括整流电路、主充电电路、电流/电压采样电路、控制电路，外部电源经整流电路接入主充电电路，所述主充电电路的输出电流再送至充电电池对充电电池进行充电，同时主充电电路的输出电流送至电流/电压采样电路进行电流/电压采样，所述采样结果送至微处理器控制单元，所述微处理器控制单元根据采样结果发出控制指令，所述控制电路根据微处理器控制单元所发出的控制指令控制主充电电路的电压/电流。
3.根据权利要求2所述的一种带电池检测的电动汽车充电装置，其特征在于，所述充电电路还包括温度采样电路，所述温度采样电路用于采集所述充电电池的内部温度，并将所采集到的温度参数送至微处理器控制单元，微处理器控制单元根据所采集到的温度参数判断充电电池内部温度是否过高。
4.根据权利要求3所述的一种带电池检测的电动汽车充电装置，其特征在于，所述充电电路中设有保护电路、驱动电路，所述保护电路、驱动电路均设于主充电电路与微处理器控制单元之间，微处理器控制单元根据电流/电压采样电路、温度采样电路的采样结果得出交流电压过高/过低、输出过压/欠压、温度过高、电流冲击浪涌、过载等判定结果时，微处理器控制单元发出指令开启保护电路用以对主充电电路进行保护，在严重时微处理器控制单元通过驱动电路关闭主充电电路停止充电动作。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种带电池检测的电动汽车充电装置，其特征在于，所述微处理器控制单元包括接口模块、信号采样模块、显示模块、人机接口模块以及微处理器电源和微处理器复位电路，所述接口模块与微处理器相连，所述接口模块包括充电电路控制接口模块、充电电路保护接口模块、充电电路驱动接口模块，所述充电电路控制接口模块、充电电路保护接口模块、充电电路驱动接口模块用于与充电电路中的控制电路、保护电路、驱动电路的快速连接，所述信号采样模块与所述充电电路中的电流/电压采样电路、温度采样电路以及第一电流/电压检测电路、第二电流/电压检测电路相连，用于向微处理器反应所采集到的电流/电压信号以及充电电池的内部温度，所述显示模块、人机接口模块均与微处理器保持双向通信。
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