CN108347076A - 一种宽压输出的充电方法与充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽压输出的充电方法与充电器，通过改变高频功率变压器初极或次极线圈绕组的匝数，来调整了初极次极线圈绕组的匝数比，就得到了不同的输出功率和电压。改变线圈匝数的方法是用组合继电器的切换。让单一的充电器可以有不同的电压输出范围，充电器的通用性就好了。一个充电器可以对多个电压规格的蓄电池充电了。再经过对蓄电池电压的判断，还能完成电压的自动识别和多型号蓄电池的自动充电。
Description
技术领域
电子技术领域，具体为一种充电器。
背景技术
目前充电器基本都是采用高频开关的PWM控制的。其高频功率变压器的初极次极线圈的匝数，是根据充电器的输出功率、输出电压的范围、磁材的饱和磁通量、线圈的电阻率和截面积等因数固定的。初极次极线圈的匝数比，就决定了充电器输出的最高电压范围。但是蓄电池在充电过程中，其最低电压和最高电压范围很大。如果变压器线圈的匝比偏向于低电压段，则高压充电阶段的电压和功率就上不去；如果变压器线圈的匝比偏向于高电压阶段，则低压充电阶段充电器效率低。另外因为功率变压器的匝比固定了，其最高输出电压也固定了。所以一种特定电压的充电器只能充一种电压的蓄电池，通用性不强。比如60v的充电器，就不能充48v和72v蓄电池。但是48v、60v、72v的蓄电池又是常用的。
发明内容
为了叙述方便，本发明把功率变压器次极电感线圈的匝数与初极电感线圈的匝数的比值简称“匝比”；改变匝比简称“变比”；实现多种变比的多个继电器简称为“组合继电器”。
一、本发明公开了一种宽压输出的充电方法，其目的就是要提高充电器的通用性，让一种充电器可以充多种电压的蓄电池。即便是针对单一电压的蓄电池，也要在从低压阶段到高压阶段的整个充电过程中，都能让充电器达到最佳效率。
本发明的技术方案，其特征就是调匝比，即不同的充电电压阶段采用不同的匝比，或设定不同的匝比产生不同的充电电压。
调整匝比的方法，优选地，保持次极电感线圈的匝数不变，调整初级电感线圈的匝数。相应的匝比也就得到了调整。某些应用也可以保持初极电感线圈的匝数不变，调整次极电感线圈的匝数。
优选地，电感线圈的匝数改变用继电器来切换。希望线圈实现多少匝数的改变，就用相应的多少组合继电器。比方每个继电器能改变2T的范围，则三个继电器就能实现2T、4T、6T的变化，这就实现了三种不同的匝比。
如果增加组合继电器的数量，完全能够实现单一充电器适应2-8级的蓄电池电压，实现通用充电器的目的。
进一步，组合继电器的切换是所述充电器的mcu自动完成的。
每一个继电器控制的线圈匝数，以及组合继电器的数量，是根据多个技术参数来确定的，包括输出功率、输出电压范围、次级线圈匝数、功率变压器的最大饱和磁通等。
二、本发明公开了一种充电器，就是完全利用上述一种宽压输出的充电方法来实现的。
三、本发明公开了一种自动识别充电器，完全利用上述一种宽压输出的充电方法来实现。
在此基础上所述充电器的mcu检测接入的充电启动前的蓄电池初始电压值，推断出蓄电池的电压型号，实现电压自动识别，然后自动切换相应的组合继电器得到合适的匝比，实现多型号蓄电池的自动充电。
附图说明
图1为2重变比示意图。
图2为3重变比示意图。
具体实施方式
一、一种宽压输出的充电方法
为了叙述方便，功率转换变压器次级的输出可以有多种线圈绕组，本发明只拿其中一组的匝比来说明变比的操作原理。Ti1、Ti2、Ti3分别为初极线圈绕组的匝数，To1、To2、To3分别为次极线圈绕组的匝数。变压器的等效输入端口InH、 InL简称为“输入”。
先以一个最简单的变比为例，如图1所示，RL为单刀双掷继电器，T1为功率转换变压器。
当继电器关闭时常闭触点导通，输入绕组的线圈匝数为(Ti1+Ti2)，匝比 1＝To1/(Ti1+Ti2)。如果以此匝比充电，充电器的低压特性比较好，输出的电压比较低，输出功率小。当继电器开启时由常开触点导通，输入绕组的线圈匝数为 Ti1，匝比2＝To1/Ti1。如果以此匝比充电，充电器的高压特性比较好，输出功率大，输出电压高。这就实现了2重变比，比传统变压器多了一个。
以此类推，次级绕组2也得到2个不同的匝比，To2/(Ti1+Ti2)和To2/Ti1。
图2是3重变比的示意图。仅当继电器RL1导通时，输入绕组的线圈匝数为(Ti1+Ti2+Ti3)，匝比1＝To1/(Ti1+Ti2+Ti3)，这时充电器的低压特性比较好，输出的电压比较低，输出功率小。
仅当继电器RL2导通时，输入绕组的线圈匝数为(Ti1+Ti2)，匝比 2＝To1/(Ti1+Ti2)，这时充电器的中段电压特性比较好。
仅当继电器RL3导通时，输入绕组的线圈匝数为Ti1，匝比3＝To1/Ti1，这时充电器的高压特性比较好，输出的电压比较高，输出功率大。
以此类推，次级绕组2也得到3个不同的匝比，To2/(Ti1+Ti2+Ti3)、 To2/(Ti1+Ti2)、To2/Ti1。
当然，根据需要，还可以有更多的次级绕组。
二、一种充电器
是利用上述一种宽压输出的充电方法来实现的。
三、一种自动识别充电器
利用上述一种宽压输出的充电方法，经过如下步骤，实现蓄电池的自动识别自动充电。
以常见的48v、v60、v72v的电压自动识别为例。
接入的蓄电池电压经分压调整到2v-5v的范围，所述mcu经过ADC转换后进行判断，当其电压值在44v-52v之间，则判断为48v蓄电池，所述mcu切换对应组合继电器得到48v蓄电池对应的变压器匝比，实现48v蓄电池的自动充电。
接入的蓄电池电压经分压调整到2v-5v的范围，所述mcu经过ADC转换后进行判断，当其电压值在55v-65v之间，则判断为60v蓄电池，所述mcu切换对应组合继电器得到60v蓄电池对应的变压器匝比，实现60v蓄电池的自动充电。
接入的蓄电池电压经分压调整到2v-5v的范围，所述mcu经过ADC转换后进行判断，当其电压值在66v-78v之间，则判断为72v蓄电池，所述mcu切换对应组合继电器得到72v蓄电池对应的变压器匝比，实现72v蓄电池的自动充电。
同理，其它电压范围的蓄电池也能自动识别，实现多型号蓄电池的自动充电。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和其中一个例子，根据这个原理还会有各种变化和改进，这些变化和改进都是属于本发明的权利保护范围。
Claims (9)
1.一种宽压输出的充电方法，其特征在于：通过改变功率变压器初极或次极线圈绕组的匝数，得到不同的匝比，来扩大充电器的功率和电压输出范围。
2.根据权利要求1所述的一种宽压输出的充电方法，其特征在于：线圈绕组匝数的改变，是靠组合继电器的切换实现的。
3.根据权利要求1所述的一种宽压输出的充电方法，其特征在于：多个组合继电器实现多个匝比的调整。
4.根据权利要求1所述的一种宽压输出的充电方法，其特征在于：组合继电器的切换是所述充电器的mcu自动完成的。
5.根据权利要求1所述的一种宽压输出的充电方法，其特征在于：不同的充电电压阶段采用不同的匝比，或设定不同的匝比产生不同的充电电压。
6.一种充电器，其特征在于：完全采用权利要求1所述的一种宽压输出的充电方法。
7.一种自动识别充电器，其特征在于：完全采用权利要求1所述的一种宽压输出的充电方法。
8.根据权利要求7所述的一种自动识别充电器，其特征在于：所述充电器的mcu根据所接入的蓄电池电压的值，判断蓄电池的电压型号，实现电压自动识别。
9.根据权利要求7所述的一种自动识别充电器，其特征在于：根据权利要求8识别到的蓄电池电压型号，所述充电器的mcu自动切换相应的组合继电器得到合适的变压器匝比，实现自动充电。
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