CN204068314U - 一种电动叉车用快速充电机 - Google Patents

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贾万林
纪红军
石芳
李春文
李晓辉
杨曾光
赵�卓
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Abstract

一种电动叉车用快速充电机，包括PIC单片机，PIC单片机与充电计量模块、键盘与显示模块连接，所述的PIC单片机与驱动电路连接，EMI滤波器与功率因数补偿电路连接，功率因数补偿电路与DC/DC变换器连接，DC/DC变换器分别与驱动电路、充放电管理电路连接，充放电管理电路与蓄电池连接。本实用新型的有益效果是：采用大电流正脉冲、间歇、负脉冲相结合的均衡充电方式给电动叉车蓄电池快速充电，通过反复冲放电，实现每个电池组中每个蓄电池电量相同；并完全充满。用尽可能大的电流对蓄电池充电，使充电电流随时间指数下降；用最短的时间充入最多的容量，使析气和温升最小；而起结构和控制简单、价格便宜、使用方便。

Description

一种电动叉车用快速充电机
技术领域
本实用新型涉及快速充电机领域，尤其涉及一种电动叉车用快速充电机。 
背景技术
快充是国外和我们开发的像汽车加油一样快捷的快速充电技术，它是一种相当大的电流(5～12CA)的充电，充电3～10min，充入容量为30％～70％，相应可续驶里程为额定值(40～60km)的30％～70％，约12～42km，它对半路没电而急需上路办事的用户很有意义。而且实际证明蓄电池可连续多次采用这样的快速充电，以致只要有这样的快速充电设施，车的行驶里程是“无限”的，这对在一段时间内要连续作业的车辆用户非常重要。由于电流很大，充电功率也很大，原车上蓄电池间的连接线和充电接插件必须改装，加大耐负荷能力；对充电设施的电力供应要有较大的负荷能力(对电力助动车是6～10kw)；并且对蓄电池要有一定的智能保护功能，为了确保安全、可靠，工作时最好有人员管理。 
目前国内外开发的快速充电方法有许多种，有大电流恒流方法、多阶段恒流方法、大电流限流恒压方法、限流无阻恒压方法、脉冲充电方法，但是存在充电时间长，充入容量较少、效率低、析气多、温升大的缺点。 
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电动叉车用快速充电机，蓄电池快速充电机采用大电流正脉冲、间歇、负脉冲相结合的均衡充电方式给电动叉车蓄电池快速充电，通过反复冲放电，实现每个电池组中每个蓄电池电量相同，使电池组每个蓄电池充电达到均衡；并完全充满。 
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现： 
一种电动叉车用快速充电机，包括PIC单片机，PIC单片机与充电计量模块、键盘与显示模块连接，所述的PIC单片机与驱动电路连接，EMI滤波器与功率因数补偿电路连接，功率因数补偿电路与DC/DC变换器连接，DC/DC变换器分别与驱动电路、充放电管理电路连接，充放电管理电路与蓄电池连接； 
所述的PIC单片机与电流检测电路、电压检测电路、温度检测电路连接。 
所述的键盘与显示模块与PIC单片机通过RS232引脚连接。 
所述的充电计量模块、驱动电路与PIC单片机通过RS485引脚连接。 
所述的蓄电池与PIC单片机通过CAN引脚连接。 
与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是： 
开始用尽可能大的电流对蓄电池充电，使充电电流随时间指数下降；用最短的时间充入最多的容量，使析气和温升最小；而起结构和控制简单、价格便宜、使用方便。 
附图说明
图1是本实用新型的装置连接示意图。 
图2是本实用新型控制系统框图。 
图3是本实用新型充放电控制电路图。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明： 
如图1所示，一种电动叉车用快速充电机，包括PIC单片机，PIC单片机与充电计量模块、键盘与显示模块连接，所述的PIC单片机与驱动电路连接，EMI滤波器与功率因数补偿电路连接，功率因数补偿电路与DC/DC变换器连接，DC/DC变换器分别与驱动电路、充放电管理电路连接，充放电管理电路与蓄电池连接。 
所述的PIC单片机与电流检测电路、电压检测电路、温度检测电路连接。 
所述的键盘与显示模块与PIC单片机通过RS232引脚连接。 
所述的充电计量模块、驱动电路与PIC单片机通过RS485引脚连接。 
所述的蓄电池与PIC单片机通过CAN引脚连接。 
充电机以PIC单片机为核心，PIC单片机通过对蓄电池的充电电压、充电电流、温度参数的检测，驱动电路的计算处理来控制DC/DC变换器及蓄电池充放电电路。由PIC单片机输出满足蓄电池快速充电的正、负脉冲电压、电流信号，使充电站输出波形达到快速充电要求。另外，PIC单片机与外部液晶显示屏、输入键盘模块及充电计量模块之间进行相互通信，实现对充电压、充电电流等充电参数的显示；PIC单片机与充电计量模块之间的通信则完成了计量功能，使得人机交互界面更加人性化、使用方式更加灵活。 
充电机控制系统： 
交流电通过EMI滤波器(electromagnetie intyference电磁干扰)滤除来自电网的 电磁噪声干扰信号，抑制充电机工作时自身在输入端产生的终端噪声。再通过功率因数补偿电路进行功率因数补偿，将功率因数值提高到0.9以上。由于充电机采用大电流正负脉冲充电，要求供电电源具有很高的稳定性和可靠性，采用DC/DC变换器为蓄电池充放电路供电。 
充电机计算机控制电路 
如图2所示，PIC16F877APIC单片机及其外围电路组成了整个充电机的核心控制电路。PIC16F877A是基于哈佛总线结构、精简指令集的PIC单片机，具有抗干扰能力强、功耗低、带负载能力大，且外围电路简单、可靠性高等优点。 
开关电源的拓扑结构： 
充电站的供电电源为市电，必须考虑安全性，故开关电源必须为隔离型的，选择单端反激拓扑。拓扑是使用变压器储能，可以省略输出储能电感，节约成本。 
充放电控制电路： 
如图3所示，PIC单片机输出的充、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。R7、R8为电压采样电阻，其中R7取56KΩ；R1为电流采样电阻，R1选用水泥电阻10WRO33J；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。 
蓄电池快速充电机采用正脉冲、间歇、负脉冲相结合的均衡充电方式给电动叉车蓄电池快速充电，通过反复冲放电，实现每个电池组中每个蓄电池电量相同，使电池组每个蓄电池充电达到均衡；并完全充满。充电机还具有自动监测电池充电功能，保证充电过程中电池组的安全，解决铅酸电池在充电过程中产生的失水、极化、不均衡、鼓起等问题，还能消除电池的硫化现象，提高蓄电池的容量和使用寿命。 

Claims (4)

1.一种电动叉车用快速充电机，包括PIC单片机，PIC单片机与充电计量模块、键盘与显示模块连接，其特征在于，所述的PIC单片机与驱动电路连接，EMI滤波器与功率因数补偿电路连接，功率因数补偿电路与DC/DC变换器连接，DC/DC变换器分别与驱动电路、充放电管理电路连接，充放电管理电路与蓄电池连接； 
所述的PIC单片机与电流检测电路、电压检测电路、温度检测电路连接。 
2.根据权利要求1所述的一种电动叉车用快速充电机，其特征在于，所述的键盘与显示模块与PIC单片机RS232引脚连接。 
3.根据权利要求1所述的一种电动叉车用快速充电机，其特征在于，所述的充电计量模块、驱动电路与PIC单片机RS485引脚连接。 
4.根据权利要求1所述的一种电动叉车用快速充电机，其特征在于，所述的蓄电池与PIC单片机CAN引脚连接。 
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