CN205265319U - 一种充电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种充电机，解决了现有的充电机只能对一种品牌电池充电，兼容性小，存在资源浪费，而导致的影响产品性能的技术问题。本实用新型实施例充电机包括：控制电路，还包括拨码开关，控制电路包括：MCU、电磁抑制回路、低压降频电路、Boost升压电路、LLC转换电路、LLC控制电路、输出电流检测电路、输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路。

Description

一种充电机

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种充电机。

背景技术

电动汽车充电机是一种专为电动汽车的车用电池充电的设备，是对电池充电时用到的有特定功能的电力转换装置。充电机是以微处理器(CPU芯片)作为处理控制中心,是将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中,以软件程序的方式来控制充电机的运行。

目前，电动车因其靠畜电池提供动力，具有环保、污染小等优点，以及国家政策的支持，大批企业投入人力物力进入这一领域，光畜电池就有众多品牌，不同品牌电池的充电曲线是不相同的，充电机如没按相对应的充电曲线进行充电，轻则影响电池寿命，严重会出现电池充爆的危险，现有的充电机只能对一种品牌电池充电，兼容性小，存在资源浪费。

目前的充电机兼容性小，存在资源浪费，从而导致了影响产品性能的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供的一种充电机，解决了现有的充电机只能对一种品牌电池充电，兼容性小，存在资源浪费，而导致的影响产品性能的技术问题。

本实用新型实施例提供的一种充电机，包括控制电路，还包括拨码开关，所述控制电路包括：

MCU、电磁抑制回路、低压降频电路、Boost升压电路、LLC转换电路、LLC控制电路、输出电流检测电路、输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路；

所述MCU与低压降频电路、Boost升压电路、LLC控制电路、输出电流检测电路、输出电压检测电路电性连接，所述电磁抑制回路与所述低压降频电路、所述Boost升压电路电性连接，所述Boost升压电路与所述LLC转换电路电性连接，所述LLC转换电路与所述LLC控制电路电性连接，所述LLC转换电路与所述输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路电性连接；

其中，所述MCU，用于确定通过拨码开关选择的预置电池类型，在通电状态下检测电池电压，判断所述电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU按照第一基准电压给电池进行充电，若处于第二基准电压对应的第二电压范围，则通过MCU按照第二基准电压给电池进行充电，若处于第三基准电压对应的第三电压范围，则通过MCU按照第三基准电压给电池进行充电，直到所述电池电压满足预置电压值，则停止充电。

可选地，所述控制电路还包括：

突波电压吸收电路、浪涌电流抑制电路，串联连接在所述电磁抑制回路、和所述Boost升压电路之间；

输入欠压保护电路、升压控制电路、输入过压电路、辅助供电电路，所述输入欠压保护电路、所述输入过压电路并联与所述突波电压吸收电路连接，所述升压控制电路连接在所述输入欠压保护电路与所述Boost升压电路之间，所述辅助供电电路连接在所述Boost升压电路于所述MCU之间，并与所述升压控制电路。

可选地，所述控制电路还包括：

整流滤波电路，连接在所述LLC转换电路与所述输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路之间；

输出过压保护电路，连接在所述整流滤波电路与所述输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路的连接处之间，并与所述MCU连接。

可选地，所述控制电路还包括：

充电机内部温度检测单元、充电状态指示电路、温控风冷电路、通讯电路、电池温度检测电路、充电禁行电路；

所述充电机内部温度检测单元、所述充电状态指示电路、所述温控风冷电路、所述通讯电路、所述电池温度检测电路、所述充电禁行电路均与所述MCU电性连接。

可选地，所述充电机还包括：

外壳包括底板和散热罩，所述散热罩为风道设计；

所述散热罩中央开有中空结构，用于嵌入风扇。

可选地，所述散热罩表面开有一个用于嵌入呼吸灯的口，所述呼吸灯下方设置有所述拨码开关。

可选地，所述底板和所述散热罩之间连接处设置有防水圈。

可选地，所述控制电路的变压器顶部和底部设置有导热硅胶片；

所述控制电路的晶体管为平贴在所述散热罩内顶部。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例提供的一种充电机，充电机包括：控制电路，还包括拨码开关，控制电路包括：MCU、电磁抑制回路、低压降频电路、Boost升压电路、LLC转换电路、LLC控制电路、输出电流检测电路、输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路；MCU与低压降频电路、Boost升压电路、LLC控制电路、输出电流检测电路、输出电压检测电路电性连接，电磁抑制回路与低压降频电路、Boost升压电路电性连接，Boost升压电路与LLC转换电路电性连接，LLC转换电路与LLC控制电路电性连接，LLC转换电路与输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路电性连接；其中，MCU，用于确定通过拨码开关选择的预置电池类型，在通电状态下检测电池电压，判断电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU按照第一基准电压给电池进行充电，若处于第二基准电压对应的第二电压范围，则通过MCU按照第二基准电压给电池进行充电，若处于第三基准电压对应的第三电压范围，则通过MCU按照第三基准电压给电池进行充电，直到电池电压满足预置电压值，则停止充电。本实施例中，通过确定通过拨码开关选择的预置电池类型，在通电状态下检测电池电压，判断电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU按照第一基准电压给电池进行充电，若处于第二基准电压对应的第二电压范围，则通过MCU按照第二基准电压给电池进行充电，若处于第三基准电压对应的第三电压范围，则通过MCU按照第三基准电压给电池进行充电，直到电池电压满足预置电压值，则停止充电，解决了现有的充电机只能对一种品牌电池充电，兼容性小，存在资源浪费，而导致的影响产品性能的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1本实用新型实施例提供的一种充电机的控制电路结构示意图；

图2本实用新型实施例提供的一种充电机的结构示意图；

图3本实用新型实施例提供的一种充电机的呼吸灯和拨码开关结构示意图；

图4本实用新型实施例提供的一种充电机的剖面结构示意图；

图5为充电机充电过程示意图；

图示说明：MCU1、电磁抑制回路2、低压降频电路3、Boost升压电路4、LLC转换电路5、LLC控制电路6、输出电流检测电路7、输出电压检测电路8、电池异常及反接保护电路9、突波电压吸收电路10、浪涌电流抑制电路11、输入欠压保护电路12、升压控制电路13、输入过压电路14、辅助供电电路15、整流滤波电路16、输出过压保护电路17、电池异常及反接保护电路18、充电机内部温度检测单元19、充电状态指示电路20、温控风冷电路21、通讯电路22、电池温度检测电路23、充电禁行电路24、呼吸灯25、拨码开关26、底板27、散热罩28、防水圈29、导热硅胶片30、晶体管31。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的一种充电机，解决了现有的充电机只能对一种品牌电池充电，兼容性小，存在资源浪费，而导致的影响产品性能的技术问题。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型实施例中提供的一种充电机的一个实施例包括：

控制电路，还包括拨码开关26，控制电路包括：

MCU1、电磁抑制回路2、低压降频电路3、Boost升压电路4、LLC转换电路5、LLC控制电路6、输出电流检测电路7、输出电压检测电路8和电池异常及反接保护电路189；

MCU1与低压降频电路3、Boost升压电路4、LLC控制电路6、输出电流检测电路7、输出电压检测电路8电性连接，电磁抑制回路2与低压降频电路3、Boost升压电路4电性连接，Boost升压电路4与LLC转换电路5电性连接，LLC转换电路5与LLC控制电路6电性连接，LLC转换电路5与输出电压检测电路8和电池异常及反接保护电路189电性连接；

其中，MCU1，用于确定通过拨码开关26选择的预置电池类型，在通电状态下检测电池电压，判断电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU1按照第一基准电压给电池进行充电，若处于第二基准电压对应的第二电压范围，则通过MCU1按照第二基准电压给电池进行充电，若处于第三基准电压对应的第三电压范围，则通过MCU1按照第三基准电压给电池进行充电，直到电池电压满足预置电压值，则停止充电。

进一步地，控制电路还包括：

突波电压吸收电路10、浪涌电流抑制电路11，串联连接在电磁抑制回路2、和Boost升压电路4之间；

输入欠压保护电路12、升压控制电路13、输入过压电路14、辅助供电电路15，输入欠压保护电路12、输入过压电路14并联与突波电压吸收电路10连接，升压控制电路13连接在输入欠压保护电路12与Boost升压电路4之间，辅助供电电路15连接在Boost升压电路4于MCU1之间，并与升压控制电路13。

进一步地，控制电路还包括：

整流滤波电路16，连接在LLC转换电路5与输出电压检测电路8和电池异常及反接保护电路189之间；

输出过压保护电路17，连接在整流滤波电路16与输出电压检测电路8和电池异常及反接保护电路189的连接处之间，并与MCU1连接。

进一步地，控制电路还包括：

充电机内部温度检测单元19、充电状态指示电路20、温控风冷电路21、通讯电路22、电池温度检测电路23、充电禁行电路24；

充电机内部温度检测单元19、充电状态指示电路20、温控风冷电路21、通讯电路22、电池温度检测电路23、充电禁行电路24均与MCU1电性连接。

进一步地，充电机还包括：

外壳包括底板27和散热罩28，散热罩28为风道设计；

散热罩28中央开有中空结构，用于嵌入风扇。

进一步地，散热罩28表面开有一个用于嵌入呼吸灯25的口，呼吸灯25下方设置有拨码开关26。

进一步地，底板27和散热罩28之间连接处设置有防水圈29。

进一步地，控制电路的变压器顶部和底部设置有导热硅胶片30，外壳通过导热硅胶片30夹住变压器，既抗震又提高了散热性能；

控制电路的晶体管31为平贴在散热罩28内顶部。

本实施例中，通过确定通过拨码开关26选择的预置电池类型，在通电状态下检测电池电压，判断电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU1按照第一基准电压给电池进行充电，若处于第二基准电压对应的第二电压范围，则通过MCU1按照第二基准电压给电池进行充电，若处于第三基准电压对应的第三电压范围，则通过MCU1按照第三基准电压给电池进行充电，直到电池电压满足预置电压值，则停止充电，解决了现有的充电机只能对一种品牌电池充电，兼容性小，存在资源浪费，而导致的影响产品性能的技术问题，在充电机呼吸器下方放置了一个旋转编码开关和一个状态指示LED灯，拧开呼吸器，通过旋转编码开关配合软件可以实现16种类型电池切换，旋转编码开关隐藏在呼吸器下方不仅能满足防水要求还能避免误操作隐患。为了满足散热性能又兼顾防水要求，将电源模块放进一个由底部开放的铝铸外壳和一块铝板组成的密闭盒内，电源模块发热量大的晶体管31通过螺丝固定在铝铸外壳上散热，变压器类器件的热量通过加在磁芯顶部和底部的导热硅胶片30传到外壳上，再由外壳消散到空气中，由此可见，变压器被夹在铝铸外壳和铝板中间，既提高了散热性能，还提高了搞震性能。为了实现智能操作，充电机预置通讯端口，通过此通讯端口可以进行程序升级，电池类型选择，还可以监测充电机状态，如充电电压、充电电流、充电机内部温度、风扇转速、电量状况、电池温度等信息，将此端口与WIFI模块连接可以实现无线操作和数据传输。为了进一步提高散热性能，在铝铸外壳顶部布置弧形的散热齿来增加散热面积，中间放置一个数控风扇来增加冷风的流量。

如图5所示，充电机充电的步骤如下：

201、确定通过拨码开关选择的预置电池类型；

本实施例中，当需要通过充电机对电池时，需要确定通过拨码开关选择的预置电池类型。

202、检测通电情况下的电池电压；

当确定通过拨码开关选择的预置电池类型之后，需要检测通电情况下的电池电压，例如AC通电侦测电池电压VB。

203、判断电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU按照第一基准电压给电池进行充电，并执行步骤204；

当检测通电情况下的电池电压之后，需要判断电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU按照第一基准电压给电池进行充电，并执行步骤204。

例如35V<VB<60V，MCU给出充电基准电压62V,电流10A，直到电池电压充到VB>＝60V，充电过程拔除电池，充电A～E过程，MCU侦测到充电电流<1A且电池电压<30V判断为电池拔除，MCU断开续电器，并关闭PWM信号。当侦测到电池电压VB>35V。

204、若处于第二基准电压对应的第二电压范围，则通过MCU按照第二基准电压给电池进行充电，并执行步骤205；

当判断电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU按照第一基准电压给电池进行充电之后，且满足第二电压范围时，或者判断电池电压的情况，若处于第二基准电压对应的第二电压范围，则需要MCU按照第二基准电压给电池进行充电，并执行步骤205。

例如60V<VB<72V，MCU给出充电基准电压74V,电流30A，直到电池电压充到VB>＝72V。

205、若处于第三基准电压对应的第三电压范围，则通过MCU按照第三基准电压给电池进行充电，直到超过第三电压，按照第四基准电压对电池进行恒压限流充电；

当MCU按照第二基准电压给电池进行充电之后，且满足第三电压范围时，或者判断电池电压的情况，若处于第三基准电压对应的第三电压范围，则通过MCU按照第三基准电压给电池进行充电，直到超过第三电压，按照第四基准电压对电池进行恒压限流充电。

例如72V<VB<74V，MCU给出充电基准电压74.5V电流20A，直到电池电压充到VB>＝74V，MCU给出充电基准电压74.1V,限电流10A，进行恒压限电流充电。

206、实时检测到充电电流是否不大于预置电流值，若是，则按照第五基准电压对电池进行充电，直到电池电压满足预置电压值，则停止充电；

实时检测到充电电流是否不大于预置电流值，若是，则按照第五基准电压对电池进行充电，直到电池电压满足预置电压值，则停止充电。

例如MCU侦测到充电电流＝<2A，MCU给出充电基准电压81V,电流2A。

207、通过MCU检测到电池电压不满足第六电压范围，则按照第六基准电压对电池进行涓流充电，直到检测到的Vuf1和Vuf2的差值大于2V，则停止充电；

通过MCU检测到电池电压不满足第六电压范围，则按照第六基准电压对电池进行涓流充电，直到检测到的Vuf1和Vuf2的差值大于2V，则停止充电。

例如MCU侦测到电池电压掉到VB＝<69V,开机给出基准电压69V,电流2A涓流充电。

CV&CCON1S,OFF0.5S，CV&CCOFF0.5S时，侦测输出Vuf1，当Vuf1<68V时，将CV&CCOFF2S，侦测输出Vuf2，Vuf1-Vuf2>2V时，判定为电池拔除，产品关机，继续侦测电池电压，依开机条件决定是否开机充电。

需要说明的是，当Vuf1>68V时，重复执行CV&CCON1S,OFF0.5S动作，当Vuf1-Vuf2＝<2V时，重复执行CV&CCON1S,OFF0.5S动作。

208、根据检测到的电池温度对电池依次按照第一基准电压、第二基准电压、第三基准电压、第四基准电压、第五基准电压和预置电压值进行充电，直到电池温度不小于55°，则停止充电。

根据检测到的电池温度对电池依次按照第一基准电压、第二基准电压、第三基准电压、第四基准电压、第五基准电压和预置电压值进行充电，直到电池温度不小于55°，则停止充电。

AC通电侦测电池电压VB&电池温度，-30℃<电池温度<-20℃，开机延时2分钟，并用2A电流预充电1H，35V<VB<60V，MCU给出充电基准电压62V,电流10A，60V<VB<72V，MCU给出充电基准电压74V,电流30A侦测AC输入电压，若Vac>160V，MCU给出充电基准电压74V,电流30A侦测AC输入电压，若Vac＝<160V，MCU给出充电基准电压74V,电流20A，直到VB充到>72V，MCU给出充电基准电流10A(40℃<电池温度<55℃)，MCU关闭开机信号停止充电(55℃＝<电池温度)。

或AC通电侦测电池电压VB&电池温度，-30℃<电池温度<-20℃，电池电压充到VB>＝74V，MCU给出充电基准电压74.1V,电流10A，MCU侦测到充电电流＝<2A，MCU侦测到电池电压充到VB＝80.1V,关机，MCU侦测到电池电压掉到VB＝<69V,开机，给出基准电压69V,电流2A，MCU关闭开机信号停止充电。

AC通电侦测电池电压VB&电池温度，-20℃<电池温度<30℃，35V<VB<60V，MCU给出充电基准电压62V,电流10A，60V<VB<72V，MCU给出充电基准电压74V,电流30A侦测AC输入电压，若Vac>160V，MCU给出充电基准电压74V,电流30A侦测AC输入电压，若Vac＝<160V，MCU给出充电基准电压74V,电流20A，直到VB充到>72V，MCU给出充电基准电流10A(40℃<电池温度<55℃)，MCU关闭开机信号停止充电(55℃＝<电池温度)。

需要说明的是，当Vuf1>68V时，重复执行CV&CCON1S,OFF0.5S动作，当Vuf1-Vuf2＝<2V时，重复执行CV&CCON1S,OFF0.5S动作。

电池温度补偿；

为电池温度20℃，当电池每升高或降低1℃，电池充电电压就下降或升高0.09V(电压补偿温度下限截止为＝<10℃)；

产品低温&过温保护；

A:产品温度低于-30℃停止开机充电；

B:充电机内>＝75℃时，B段充电由30A降为20A；

C:充电机内>＝95℃时,A-F各段关机停止充电。

风扇调速；

A:机内温度<35℃时,风扇＝<1350转/分钟；

B:机内温度35～40℃时,风扇＝<1740转/分钟；

C:机内温度40～60℃时,风扇＝<2880转/分钟；

D:机内温度>60℃时,风扇＝<4470转/分钟

当输出短路时，产品关机保护停止充电。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种充电机，包括控制电路，其特征在于，还包括拨码开关，所述控制电路包括：

MCU、电磁抑制回路、低压降频电路、Boost升压电路、LLC转换电路、LLC控制电路、输出电流检测电路、输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路；

所述MCU与低压降频电路、Boost升压电路、LLC控制电路、输出电流检测电路、输出电压检测电路电性连接，所述电磁抑制回路与所述低压降频电路、所述Boost升压电路电性连接，所述Boost升压电路与所述LLC转换电路电性连接，所述LLC转换电路与所述LLC控制电路电性连接，所述LLC转换电路与所述输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路电性连接；

其中，所述MCU，用于确定通过拨码开关选择的预置电池类型，在通电状态下检测电池电压，判断所述电池电压的情况，若处于第一基准电压对应的第一电压范围，则通过MCU按照第一基准电压给电池进行充电，若处于第二基准电压对应的第二电压范围，则通过MCU按照第二基准电压给电池进行充电，若处于第三基准电压对应的第三电压范围，则通过MCU按照第三基准电压给电池进行充电，直到所述电池电压满足预置电压值，则停止充电。

2.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于，所述控制电路还包括：

突波电压吸收电路、浪涌电流抑制电路，串联连接在所述电磁抑制回路、和所述Boost升压电路之间；

输入欠压保护电路、升压控制电路、输入过压电路、辅助供电电路，所述输入欠压保护电路、所述输入过压电路并联与所述突波电压吸收电路连接，所述升压控制电路连接在所述输入欠压保护电路与所述Boost升压电路之间，所述辅助供电电路连接在所述Boost升压电路于所述MCU之间，并与所述升压控制电路。

3.根据权利要求2所述的充电机，其特征在于，所述控制电路还包括：

整流滤波电路，连接在所述LLC转换电路与所述输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路之间；

输出过压保护电路，连接在所述整流滤波电路与所述输出电压检测电路和电池异常及反接保护电路的连接处之间，并与所述MCU连接。

4.根据权利要求3所述的充电机，其特征在于，所述控制电路还包括：

充电机内部温度检测单元、充电状态指示电路、温控风冷电路、通讯电路、电池温度检测电路、充电禁行电路；

所述充电机内部温度检测单元、所述充电状态指示电路、所述温控风冷电路、所述通讯电路、所述电池温度检测电路、所述充电禁行电路均与所述MCU电性连接。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的充电机，其特征在于，所述充电机还包括：

外壳包括底板和散热罩，所述散热罩为风道设计；

所述散热罩中央开有中空结构，用于嵌入风扇。

6.根据权利要求5所述的充电机，其特征在于，所述散热罩表面开有一个用于嵌入呼吸灯的口，所述呼吸灯下方设置有所述拨码开关。

7.根据权利要求6所述的充电机，其特征在于，所述底板和所述散热罩之间连接处设置有防水圈。

8.根据权利要求7所述的充电机，其特征在于，所述控制电路的变压器顶部和底部设置有导热硅胶片；

所述控制电路的晶体管为平贴在所述散热罩内顶部。