CN112865230A - 油电混合动力汽车的蓄电池充电系统 - Google Patents

油电混合动力汽车的蓄电池充电系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其包括稳压电源、充电器集成电路模块、微处理器和温度传感器，通过稳压电源将交流电源转化成稳定可靠的直流充电电源，通过温度传感器实时监测蓄电池组温度信号并经过充电器集成电路模块处理反馈给微处理器，通过充电器集成电路模块实时监测蓄电池组充电电压电流信号并反馈给微处理器，微处理器对收集的信号进行运算处理分析并发出控制信号，充电器集成电路模块调节稳压电源的输出电流的大小，调节蓄电池组充电电流。本发明可实时监测蓄电池的状态，充分根据蓄电池的充电特性，对充电电流电压进行调节，在充电后期进行恒压浮充充电，有效防止蓄电池组发生过充现象，最大程度提高电池寿命。

Description

油电混合动力汽车的蓄电池充电系统
技术领域
本发明涉及油电混合动力汽车领域，特别是涉及一种油电混合动力汽车的蓄电池充电系统。
背景技术
随着世界各国环境保护的措施越来越严格，对尾气排放要求越来越严，燃油动力汽车必然要被新能源汽车慢慢替代。在汽车更新换代的过程中，油电混合动力汽车作为一个过渡阶段的选择，已经随着动力蓄电池性能的日益稳定以及性价比的逐步提高，在市场上的运用越来越广泛。由于油电混合动力汽车对充电装置的要求很高，因此需要更智能的充电方式以及对蓄电池更高的保护，来提高动力蓄电池的寿命。
油电混合动力汽车在工作时，需要燃油系统提供设备动力，并持续不断的转换成电能给蓄电池组充电。然而，蓄电池组在电量饱和的状态下持续充电，会由于过充导致蓄电池发热，减少蓄电池组的寿命，甚至存在引起蓄电池组爆炸的风险。
发明内容
本发明的目的在于提出一种油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，以解决现有技术的蓄电池组在电量饱和的状态下持续充电，会由于过充导致蓄电池发热，减少蓄电池组的寿命，甚至存在引起蓄电池组爆炸的风险的问题。
本发明提出一种油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，包括稳压电源、充电器集成电路模块、微处理器和温度传感器，所述稳压电源、所述微处理器和所述温度传感器均与所述充电器集成电路模块连接，所述温度传感器与蓄电池组连接，所述蓄电池组与所述充电器集成电路模块连接；
所述稳压电源，用于将所述充电器输出的波动的交流电源转换成稳定的直流电源给蓄电池组充电；
所述充电器集成电路模块，用于对蓄电池组进行电压检测及电流检测，并将电压电流信号反馈给微处理器进行运算处理分析得出控制信号，根据所述微处理器的控制信号调节所述稳压电源的输出电流的大小，即对蓄电池组充电电流的大小，当充电阶段处于末期时，控制充电电流逐渐减小，电压保持不变，对蓄电池组进行恒压浮充充电；
所述微处理器，用于对输入及反馈信号进行处理，根据输入信号，控制所述充电器集成电路模块调节稳压电源的输出电流大小，并获取所述蓄电池组与所述稳压电源电压差的实时回传反馈信号，形成整个充电电路的闭环控制；
所述温度传感器，用于实时监测所述蓄电池组的温度，当检测到充电过程蓄电池组温度超过预设值时，其电阻变化信号通过所述充电器集成电路模块转化成电信号，并将该电信号反馈给所述微处理器，再由所述微处理器控制所述充电器集成电路模块减小所述稳压电源的输出电流，至停止充电，降低所述蓄电池组温度至安全值。
另外，根据本发明提供的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，当处于充电初期时，所述充电器集成电路模块控制所述稳压电源输出第一预设电流，通过所述第一预设电流对蓄电池组进行低压涓流充电，所述第一预设电流为恒定电流。
进一步地，当蓄电池电压逐渐升高至第一预设电压值时，所述充电器集成电路模块控制所述稳压电源输出电流变大至第二预设电流，通过所述第二预设电流恒流对蓄电池组进行快速充电，所述第二预设电流为恒定电流，所述第二预设电流的值大于所述第一预设电流的值。
进一步地，所述蓄电池充电系统还包括充放电状态指示灯，所述充放电状态指示灯与所述充电器集成电路模块、所述微处理器连接，用于显示充电器的充放电状态。
进一步地，当处于充电初期时，所述充放电状态指示灯显示红灯长亮；当蓄电池电压逐渐升高至第一预设电压值时，所述充放电状态指示灯显示红灯快速闪烁；随着蓄电池组电量不断上升，充电电流逐渐减小，所述充放电状态指示灯显示红灯慢速闪烁；当蓄电池组的电量接近饱和，所述充放电状态指示灯显示红灯灭，绿灯亮。
进一步地，所述蓄电池充电系统还包括放电电路模块，所述放电电路模块与所述充电器集成电路模块连接，用于对电路中多余的电量进行释放，当所述充电器与所述蓄电池组断开或检修时，及时将容性元器件中的电能释放掉。
进一步地，所述放电电路模块接地。
进一步地，所述蓄电池充电系统还包括充放设置选择开关，所述充放设置选择开关与所述充电器集成电路模块、所述微处理器连接，用于设定电池数及充电率。
根据本发明提出的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，具有以下有益效果：
本发明可实时监测蓄电池的状态，充分根据蓄电池的充电特性，对充电电流电压进行调节，在充电后期进行恒压浮充充电，有效防止蓄电池组发生过充现象，最大程度提高电池寿命。其中，通过所述稳压电源将燃油系统波动较大的交流电源转化成稳定可靠的直流充电电源，通过所述温度传感器实时监测蓄电池组温度信号并经过所述充电器集成电路模块处理反馈给所述微处理器，通过所述充电器集成电路模块实时监测蓄电池组充电电压电流信号并反馈给所述微处理器，所述微处理器对收集的信号进行运算处理分析并发出控制信号，所述充电器集成电路模块根据控制信号调节所述稳压电源的输出电流的大小，从而达到稳定调节蓄电池组充电电流的目的。
在充电初期为防止蓄电池组因温度过高而损坏，先用第一预设电流进行低压涓流充电；当蓄电池组电压处于较高值时，改为第二预设电流恒流对蓄电池组进行快速充电；当充电阶段处于末期的时候，随着蓄电池组电量不断上升，充电电流逐渐减小，进行恒压浮充充电，整个充电过程先恒流后恒压，既可维持蓄电池的充满状态，又能确保蓄电池的使用寿命。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例油电混合动力汽车的蓄电池充电系统的系统框图；
图2为本发明实施例油电混合动力汽车的蓄电池充电系统的工作曲线图。
附图标记：10、稳压电源，20、充电器集成电路模块，30、微处理器，40、温度传感器，50、充放电状态指示灯，60、放电电路模块，70、充放设置选择开关，80、蓄电池组。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
如图1和2所示，本发明的实施例提供一种油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，包括稳压电源10、充电器集成电路模块20、微处理器30和温度传感器40，所述稳压电源10、所述微处理器30和所述温度传感器40均与所述充电器集成电路模块20连接，所述温度传感器40与蓄电池组80连接，所述蓄电池组80与所述充电器集成电路模块20连接；
所述稳压电源10，用于将所述充电器输出的波动的交流电源转换成稳定的直流电源给蓄电池组80充电；
所述充电器集成电路模块20，用于对蓄电池组80进行电压检测及电流检测，并将电压电流信号反馈给微处理器30进行运算处理分析得出控制信号，根据所述微处理器30的控制信号调节所述稳压电源10的输出电流的大小，即对蓄电池组80充电电流的大小，当充电阶段处于末期时，控制充电电流逐渐减小，电压保持不变，对蓄电池组80进行恒压浮充充电；
所述微处理器30，用于对输入及反馈信号进行处理，根据输入信号，控制所述充电器集成电路模块20调节稳压电源10的输出电流大小，并获取所述蓄电池组80与所述稳压电源10电压差的实时回传反馈信号，形成整个充电电路的闭环控制；
所述温度传感器40，用于实时监测所述蓄电池组80的温度，当检测到充电过程蓄电池组80温度超过预设值时，其电阻变化信号通过所述充电器集成电路模块20转化成电信号，并将该电信号反馈给所述微处理器30，再由所述微处理器30控制所述充电器集成电路模块20减小所述稳压电源10的输出电流，至停止充电，降低所述蓄电池组80温度至安全值。
当处于充电初期时，所述充电器集成电路模块20控制所述稳压电源10输出第一预设电流，通过所述第一预设电流对蓄电池组80进行低压涓流充电，所述第一预设电流为小电流。
当蓄电池电压逐渐升高至第一预设电压值时，所述充电器集成电路模块20控制所述稳压电源10输出电流变大至第二预设电流，通过第二预设电流恒流对蓄电池组80进行大电流快速充电，所述第二预设电流的值大于所述第一预设电流的值。
所述蓄电池充电系统还包括充放电状态指示灯50，所述充放电状态指示灯50与所述充电器集成电路模块20、所述微处理器30连接，用于显示充电器的充放电状态。
当处于充电初期时，所述充放电状态指示灯50显示红灯长亮；当蓄电池电压逐渐升高至第一预设电压值时，所述充放电状态指示灯50显示红灯快速闪烁；随着蓄电池组80电量不断上升，充电电流逐渐减小，所述充放电状态指示灯50显示红灯慢速闪烁；当蓄电池组80已基本充满，所述充放电状态指示灯50显示红灯灭，绿灯亮。
所述蓄电池充电系统所述蓄电池充电系统还包括放电电路模块60，所述放电电路模块60与所述充电器集成电路模块20连接，用于对电路中多余的电量进行释放，当所述充电器与所述蓄电池组80断开或检修时，及时将容性元器件中的电能释放掉，所述放电电路模块60接地。当充电器与蓄电池组80断开或检修的时候，及时将容性元器件中的电能释放掉，这样一来就提高的整个充电装置的安全性，也可以对蓄电池组80进行保护，提高蓄电池组80的使用寿命。
所述蓄电池充电系统所述蓄电池充电系统还包括充放设置选择开关70，所述充放设置选择开关70与所述充电器集成电路模块20、所述微处理器30连接，用于设定电池数及充电率。
所述稳压电源10，体积小，重量轻，输入交流电压范围宽，效率高。
所述温度传感器40能够提高对蓄电池组80的保护，当处理器通过所述温度传感器40检测到蓄电池充电过程中温度超过预设值时，会通过充电器集成电路控制稳压电源10减小充电电流至停止充电，来降低蓄电池温度至安全值，并进行报警指示。
工作原理：充电时，先根据蓄电池组80的数量及充电率通过所述充放设置选择开关70进行预先设置，充电初期采用恒流模式对蓄电池组80进行充电，所述稳压电源10将交流电转换成直流电对蓄电池组80进行低压涓流充电，该期间，所述充放电状态指示灯50显示红灯长亮；由所述充电器集成电路模块20实时监测蓄电池组80电流和电压并反馈给所述微处理器30，当蓄电池组80电压升为较高值时，所述微处理器30对收集的信号进行运算处理，再通过所述充电装置集成电路模块控制稳压电源10对蓄电池组80进行第二预设电流充电，该期间，所述充放电状态指示灯50显示红灯快速闪烁；随着蓄电池组80电量不断上升，所述充电装置集成电路模块控制稳压电源10逐渐减小充电电流，该期间，所述充放电状态指示灯50显示红灯慢速闪烁；再由所述充电器集成电路模块20控制稳压电源10对蓄电池组80进行恒压浮充充电，此时蓄电池组80已基本充满，所述充放电状态指示灯50显示红灯灭，绿灯亮。充电装置增加温度传感器40，可以设定超过温度值报警，进一步提高对蓄电池组80的保护。
综上，本发明提供的一种油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，有益效果在于：本发明可实时监测蓄电池的状态，充分根据蓄电池的充电特性，对充电电流电压进行调节，在充电后期进行恒压浮充充电，可有效防止蓄电池组80发生过充现象，最大程度提高电池寿命。其中，通过所述稳压电源10将燃油系统波动较大的交流电源转化成稳定可靠的直流充电电源，通过所述温度传感器40实时监测蓄电池组80温度信号并经过所述充电器集成电路模块20处理反馈给所述微处理器30，通过所述充电器集成电路模块20实时监测蓄电池组80充电电压电流信号并反馈给所述微处理器30，所述微处理器30对收集的信号进行运算处理分析并发出控制信号，所述充电器集成电路模块20根据控制信号调节所述稳压电源10的输出电流的大小，从而达到稳定调节蓄电池组80充电电流的目的。
在充电初期为防止蓄电池组80因温度过高而损坏，先用第一预设电流进行低压涓流充电；当蓄电池组80电压处于较高值时，改为第二预设电流恒流对蓄电池组80进行快速充电；当充电阶段处于末期的时候，随着蓄电池组80电量不断上升，充电电流逐渐减小，进行恒压浮充充电，整个充电过程先恒流后恒压，既可维持蓄电池的充满状态，又能确保蓄电池的使用寿命。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其特征在于，包括稳压电源、充电器集成电路模块、微处理器和温度传感器，所述稳压电源、所述微处理器和所述温度传感器均与所述充电器集成电路模块连接，所述温度传感器与蓄电池组连接，所述蓄电池组与所述充电器集成电路模块连接；
所述稳压电源用于将所述充电器输出的波动的交流电源转换成稳定的直流电源给蓄电池组充电；
所述充电器集成电路模块用于对蓄电池组进行电压检测及电流检测，并将电压电流信号反馈给所述微处理器进行运算处理分析得出控制信号，根据所述微处理器的控制信号调节所述稳压电源的输出电流的大小，当充电阶段处于末期时，控制充电电流逐渐减小，电压保持不变，对蓄电池组进行恒压浮充充电；
所述微处理器用于对输入及反馈信号进行处理，根据输入信号，控制所述充电器集成电路模块调节稳压电源的输出电流大小，并获取所述蓄电池组与所述稳压电源电压差的实时回传反馈信号，形成整个充电电路的闭环控制；
所述温度传感器用于实时监测所述蓄电池组的温度，当检测到充电过程蓄电池组温度超过预设值时，其电阻变化信号通过所述充电器集成电路模块转化成电信号，并将该电信号反馈给所述微处理器，再由所述微处理器控制所述充电器集成电路模块减小所述稳压电源的输出电流，至停止充电，降低所述蓄电池组温度至安全值。
2.根据权利要求1所述的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其特征在于，当处于充电初期时，所述充电器集成电路模块控制所述稳压电源输出第一预设电流，通过所述第一预设电流对蓄电池组进行低压涓流充电，所述第一预设电流为恒定电流。
3.根据权利要求2所述的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其特征在于，当蓄电池电压逐渐升高至第一预设电压值时，所述充电器集成电路模块控制所述稳压电源输出电流变大至第二预设电流，通过所述第二预设电流恒流对蓄电池组进行快速充电，所述第二预设电流为恒定电流，所述第二预设电流的值大于所述第一预设电流的值。
4.根据权利要求3所述的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其特征在于，所述蓄电池充电系统还包括充放电状态指示灯，所述充放电状态指示灯与所述充电器集成电路模块、所述微处理器连接，用于显示充电器的充放电状态。
5.根据权利要求4所述的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其特征在于，当处于充电初期时，所述充放电状态指示灯显示红灯长亮；当蓄电池电压逐渐升高至所述第一预设电压值时，所述充放电状态指示灯显示红灯快速闪烁；随着蓄电池组电量不断上升，充电电流逐渐减小，所述充放电状态指示灯显示红灯慢速闪烁；当蓄电池组的电量接近饱和，所述充放电状态指示灯显示红灯灭，绿灯亮。
6.根据权利要求1所述的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其特征在于，所述蓄电池充电系统还包括放电电路模块，所述放电电路模块与所述充电器集成电路模块连接，用于对电路中多余的电量进行释放，当所述充电器与所述蓄电池组断开或检修时，将容性元器件中的电能释放掉。
7.根据权利要求6所述的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其特征在于，所述放电电路模块接地。
8.根据权利要求1所述的油电混合动力汽车的蓄电池充电系统，其特征在于，所述蓄电池充电系统还包括充放设置选择开关，所述充放设置选择开关与所述充电器集成电路模块、所述微处理器连接，用于设定电池数及充电率。
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