CN203193359U

CN203193359U - 一种电动车智能快速充电站

Info

Publication number: CN203193359U
Application number: CN2013202062696U
Authority: CN
Inventors: 徐建源; 秦骏达; 周建祥; 王博
Original assignee: BEIJING INTELLIGENT DISTRIBUTION AUTOMATION EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING INTELLIGENT DISTRIBUTION AUTOMATION EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2023-04-23

Abstract

本实用新型涉一种电动车智能快速充电站，与电网连接，包括微处理器、蓄电池、充电站主电路以及显示模块，所述蓄电池、充电站主电路以及显示模块分别与微处理器通信连接，所述充电站主电路包括EMI滤波器、无源功率因数补偿电路、整流电路、DC/DC变换器以及充放电管理电路，所述EMI滤波器、无源功率因数补偿电路、整流电路、DC/DC变换器以及充放电管理电路顺次连接，所述DC/DC变换器以及充放电管理电路分别通过一驱动电路与微处理器连接。其有益效果为：消除了电池的极化现象，提高蓄电池的充电接受能力，能在不影响蓄电池寿命的情况下安全、快速、高效地充电。

Description

一种电动车智能快速充电站

技术领域

本实用新型涉及智能电器领域，尤其涉及一种电动车智能快速充电站。

背景技术

目前，我国电动车市场保守估计有1． 2 亿辆，并且仍以30% 的年增长率不断上升。电动车具有价格低、轻便节能、环保等诸多优点，已经成为居民日常生活中的重要交通工具之一。但电动车在使用过程中也暴露出了不少缺点，如行驶距离短、充电时间长、电能耗尽后不能迅速得到补充等。

发明内容

本实用新型目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种电动车智能快速充电站，具体有以下技术方案实现：

所述电动车智能快速充电站，与电网连接，包括微处理器、蓄电池、充电站主电路以及显示模块，所述蓄电池、充电站主电路以及显示模块分别与微处理器通信连接，所述充电站主电路包括EMI 滤波器、无源功率因数补偿电路、整流电路、DC/DC变换器以及充放电管理电路，所述EMI 滤波器、无源功率因数补偿电路、整流电路、DC/DC变换器以及充放电管理电路顺次连接，所述DC/DC变换器以及充放电管理电路分别通过一驱动电路与微处理器连接。

所述充电站的进一步设计在于，所述EMI 滤波器由电磁干扰共模抑制电路以及电磁干扰差模抑制电路连接组成，所述电磁干扰共模抑制电路为由电感与电容连接而成的回路，所述电磁干扰差模抑制电路由电容连接组成。

所述充电站的进一步设计在于，所述DC/DC变换器由开关管、续流二极管、整流二极管以及变压器连接组成。

所述充电站的进一步设计在于，所述充放电管理电路由开关管、续流二极管、电容以及电阻连接组成。

所述充电站的进一步设计在于，还包括显示模块、投币收费模块以及刷卡收费模块，所述显示模块、投币收费模块以及刷卡收费模块分别与微处理器连接。

所述充电站的进一步设计在于，所述微处理器为DSP芯片。

所述充电站的进一步设计在于，所述蓄电池通过传感器与所述DSP芯片连接。

本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的充电站采用以马斯三定律为理论基础的大电流正、负脉冲充电方式，在快速充电的过程中适时地对电池进行停充和放电，以消除电池的极化现象，提高蓄电池的充电接受能力，能在不影响蓄电池寿命的情况下安全、快速、高效地充电。

附图说明

图1为所述电动车智能快速充电站的模块示意图。

图2为所述充电站主电路的电路图。

图3为所述充放电管理电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型方案进行详细说明。

如图1-3，电动车智能快速充电站，与电网连接，包括微处理器、蓄电池、充电站主电路以及显示模块。蓄电池、充电站主电路以及显示模块分别与微处理器通信连接。充电站主电路包括EMI 滤波器、无源功率因数补偿电路、整流电路、DC/DC变换器以及充放电管理电路。EMI 滤波器、无源功率因数补偿电路、整流电路、DC/DC变换器以及充放电管理电路顺次连接。DC/DC变换器以及充放电管理电路分别通过一驱动电路与微处理器连接。本实施例提供的充电站还包括显示模块、投币收费模块以及刷卡收费模块，显示模块、投币收费模块以及刷卡收费模块分别与微处理器连接。本实施例提供的微处理器为DSP芯片。

充电站主电路如图2所示。L1、L2和C3、C4构成电磁干扰共模抑制电路，C1和C2构成电磁干扰差模抑制电路，两者共同组成了EMI 滤波器。无源功率因数补偿电路由C5和L3构成，置于桥式整流电路的输入端，适当地改变L、C 的参数，即可防止高频电路产生的大量高次谐波进入电网，也能够阻止电网谐波进入整流电路。此处，电感L3取值65mH，电容C3取值220μF。

DC/DC变换器是该充电站的关键部分，同时也是难点所在。整机性能的好坏、质量优劣、成本高低，很大程度上取决于该部分。选择双管正激电路作为充电站的DC /DC 变换器，由开关管VT1、VT2，续流二极管VD5、VD6，整流二极管VD7、VD8，变压器T1及L4、C7构成。由双管正激拓扑电路的工作特性可知，在复位过程中双管正激开关管被箝位在输入电压，开关管上的电压应小于单管正激，至少降一半，这样，就可选取具有低导通电阻Rds的低电压MOSFET，以获得低损耗。此处，VT1、VT2 选用K14SM-12，续流二极管VD5、VD6 选用1N5406。另外，由于输出电流较大，整流二极管VD7、VD8选用MUR3020WT。变压器T1采用EE55磁心，采用多股漆包线并绕，一次线圈为49 匝，二次线圈为11 匝。VT1、VT2同时开通关断。当开通时，整流滤波所得到的直流电压加在变压器T1一次侧进行能量传递; 当关断时，变压器通过续流二极管VD5和VD6续流，一方面将变压器剩余能量回馈，另一方面使变压器中励磁电流归零，从而有效地防止了变压器的偏磁现象。

VT3、VT4、C8、R2、VD9、VD10、R1共同组成了充电站的充放电管理电路。其中，VT3 选用IRF9540，VT4 选用IRF540N。当VT3 导通、VT4关断时，主供电电路通过VD9、VT3、R1为电池充电，此时流过蓄电池的是正的电流脉冲; 当VT3、VT4 都关断时，对蓄电池停止充电; 当VT3 关断，VT4 导通时，蓄电池通过由C8和R2组成的RC放电电路进行放电，此时，流过蓄电池的为瞬时的负电流脉冲。其中，R2为放电电阻，选用两个50 W、10Ω 的铝壳电阻并联实现。由以上开关管的一系列的开关动作完成了对蓄电池的一个周期的充电、停充及放电过程。输出的充、放电脉冲信号a、b 首先通过由三极管和电阻组成的放大电路完成对脉冲信号的放大，进而驱动开关管VT3、VT4。图3 中，R7、R8为电压采样电阻，其中R7取56 kΩ，R8取5． 1 kΩ;R1为电流采样电阻，R1选用水泥电阻10WR033J; b 端为蓄电池电压信号检测端，d 端为充电电流信号检测端; 另外，VD9、VD10 均为发光二极管，起到指示灯的作用，用于指示蓄电池的充、放电过程。

蓄电池通过传感器与所述DSP芯片连接。由传感器完成对蓄电池的充电电流、充电电压等参数的采样。电压采样电路，如图4 所示。采用单闭环PI调节的PWM控制方式来控制DC /DC 变换器中开关管VT1、VT2 的开通关断，从而得到充、放电电路所需要的恒流限压供电。同时，根据参数的设定，单片机输出脉冲控制信号，控制充、放电电路中的开关管VT3、VT4 的开通关断，实现对蓄电池的整个充电、停充和放电过程。

另外，通过单片机与显示和键盘模块之间的相互通信，实现对充电电压、充电电流等充电参数的显示; 单片机与投币收费模块之间的通信则完成了投币收费功能，使得整个充电站人机交互界面更加智能化。

Claims

1.一种电动车智能快速充电站，与电网连接，其特征在于，包括微处理器、蓄电池、充电站主电路以及显示模块，所述蓄电池、充电站主电路以及显示模块分别与微处理器通信连接，所述充电站主电路包括EMI 滤波器、无源功率因数补偿电路、整流电路、DC/DC变换器以及充放电管理电路，所述EMI 滤波器、无源功率因数补偿电路、整流电路、DC/DC变换器以及充放电管理电路顺次连接，所述DC/DC变换器以及充放电管理电路分别通过一驱动电路与微处理器连接。

2.根据权利要求1所述的充电站，其特征在于，所述EMI 滤波器由电磁干扰共模抑制电路以及电磁干扰差模抑制电路连接组成，所述电磁干扰共模抑制电路为由电感与电容连接而成的回路，所述电磁干扰差模抑制电路由电容连接组成。

3.根据权利要求1所述的充电站，其特征在于，所述DC/DC变换器由开关管、续流二极管、整流二极管以及变压器连接组成。

4.根据权利要求1所述的充电站，其特征在于，所述充放电管理电路由开关管、续流二极管、电容以及电阻连接组成。

5.根据权利要求1所述的充电站，其特征在于，还包括显示模块、投币收费模块以及刷卡收费模块，所述显示模块、投币收费模块以及刷卡收费模块分别与微处理器连接。

6.根据权利要求1所述的充电站，其特征在于，所述微处理器为DSP芯片。

7.根据权利要求6所述的充电站，其特征在于，所述蓄电池通过传感器与所述DSP芯片连接。