CN205304298U - 一种改进型电动车辆充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种改进型电动车辆充电器，主要包括输入开关（10）、充充电电压检测器（60）、充电电流检测器（61）、输出开关（11）、定时装置（8）、电源装置（7）、整流滤波器（30）、一级变频器（31）、一级变频驱动器（32）、二级变频器（33）、二级变频驱动器（34）、继电器驱动器（43）、触发器（44）、开关二极管（40）和两个串联连接的继电器A和继电器B；一级变频驱动器（32）一直输出占空比为48%的方波；本实用新型提供的一种改进型电动车辆充电器，发热量小，不用另加散热装置，易于维修，减少因维修产生的电子垃圾，同时增加了充电的安全些和方便性。

Description

一种改进型电动车辆充电器

技术领域

本实用新型属于电池充电器技术领域，尤其涉及一种改进型电动车辆充电器。

背景技术

随着经济的发展用可充电电池作为动力源的电动车辆越来越多，电动车辆需要经常充电，目前市场上的充电器大多存在发热量大、损坏率高、不易维修的缺点，这给维修人员造成很大的负担，同时也产生了大量的电子垃圾；而且现有的电动车充电器大都不能在充满电后自动和市电断开，这就造成了安全隐患，很多电动车由于长时间充电造成电池损坏，甚至酿成火灾。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术电动车辆充电器发热量大、不易维修、不能自动断电的的问题，而提供发热量小、易维修、可以自动断电的一种改进型电动车辆充电器。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种改进型电动车辆充电器，包括一对充电端子、输入开关、充电电源调节装置、充电电压检测器、充电电流检测器、输出开关、充电开关控制装置和定时装置；

所述充电端子，待充电池被插入并连接到其上；

所述输入开关，连接交流电源，受所述充电开关控制装置的控制；

所述充电电源调节装置，其输入端与输入开关连接，输出充电功率并控制充电电流和充电电压；

所述充电电压检测器检测所述充电电源调节装置的输出电压，并将检测结果提供给所述充电电源调节装置；

所述充电电流检测器用于检测充电电流，将充电电流检测结果提供给所述充电电源调节装置和所述充电开关控制装置；

所述输出开关连接在所述输出缓冲器与所述一个充电端子之间，受所述充电开关控制装置的控制；

其特征在于：所述充电电源调节装置包括整流滤波器、一级变频器、一级变频驱动器、二级变频器和二级变频驱动器；

所述整流滤波器对市电进行整理滤波，把交流电变为直流电；

所述二级变频器用来输出充电电压和充电功率；

所述一级变频驱动器输出占空比为48%的方波，用来调制一级变频器的功率输出；

所述二级变频驱动器受所述电压检测器和所述电流检测器的控制输出占空比可调方波，用来调制二级变频器的输出电压和输出功率；

所述一级变频器和二级变频器的推动级和功率级的耦合方式均采为电感耦合；

所述改进型电动车辆充电器还包括一个直流电源装置，该电源装置为所述一级变频驱动器、所述二级变频驱动器以及所述开关控制装置提供所需直流电源；

所述二级变频器为正激输出；

所述改进型电动车辆充电器还包括一个输入缓冲装置和一个输出缓冲装置；

所述输入缓冲装置连接在所述整流滤波器和所述输入开关之间，用来降低接通电源时浪涌电流对充电器的电流冲击；

所述输出缓冲装置连接在所述二级变频器和所述输出开关之间，用来保护输出功率电路；

所述输入缓冲装置和输出缓冲装置均为NTC热敏电阻；

所述二级变频驱动器带有一个温度补偿器，该温度补偿器根据环境温度对所述二级变频驱动输出方波占空比进行调整；

所述开关控制装置包括继电器驱动器、触发器和两个串联连接的继电器A、继电器B；

所述继电器A和继电器B分别用来控制输入开关和输出开关的闭合；

所述触发器和所述两个继电器A、继电器B都连接在所述一个充电端子和所述继电器驱动器之间；

所述继电器驱动器与所述电流检测器连接并受所述电流检测器的控制；

所述继电器驱动器在触发器触发的作用下开始工作，受电流检测器的控制维持在工作状态；

所述开关控制装置还包括一个开关二极管，该开关二极管的一端连接所述其中一个充电端子，另一端与所述触发器的一端、继电器A一端连接在一起，所述触发器的另一端、所述继电器B的一端分别都与所述继电器驱动器（43）连接；

所述改进型电动车辆充电器还包括一个连接在所述继电器驱动器和所述直流电源装置之间的定时装置；

所述充电电流检测器为电流互感器。

本实用新型的有益效果在于：

1.一级变频驱动器输出占空比为48%的方波，使得功率管的效率达到最高，所以发热量很小，充电器不需另加散热装置；

2.变频器和驱动器采用耦合电感耦合，使得功率级和驱动级完全隔离，即使功率管损坏也不会对驱动器造成损坏，减少了维修造成的电子垃圾；

3.本实用新型用AC-DC电源模块提供直流电源，易于维修；

4.二级变频器采用正激串联输出的输出方式，电流特性好；

5.输入端和输出端均用一个缓冲装置，即能避免接通电源时产生的尖峰脉冲对整流管的冲击又能对功率电路实施保护；

6.采用带有温度补偿功能的二级变频驱动器，可以根据冬夏的温差对输出的充电电压进行微调，提高了充电效率，延长了充电器的使用寿命；

7.带有接反保护的开关控制装置避免了因为误操作接反而对待充电电池造成的损坏；

8.开关控制装置还有一个电子触发器，保护充电器不被乱用；

9.用一个定时器可以对充电时间进行预设，保护有些因出现问题的电池因为一直充不满电而造成的长时间充电。

本实用新型提供的一种改进型电动车充电器辆具有发热量小、易维修、使用安全、以及减少产生电子垃圾的优点。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种改进型电动车辆充电器的电路原理结构框。

图中：10、输入开关；11、输出开关；20、输入缓冲装置；21、输出缓冲装置；3、充电电源调节装置；30、整流滤波器；31、一级变频器；32、一级变频驱动器；33、二级变频器；34、二级变频驱动器；35、温度补偿器；4、开关控制装置；40、开关二极管；41、继电器A；42、继电器B；43、继电器驱动器；44、触发器；5、充电端子；60、充电电压检测器；61，充电电流检测器；7，直流电源装置；8、定时装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

一种改进型电动车辆充电器，如图1所示，包括一对充电端子5、输入开关10、充电电源调节装置3、充电电压检测器60、充电电流检测器61、输出开关11、充电开关控制装置4、定时装置8、输入缓冲装置20、输出缓冲装置21以及直流电源装置7，其中充电电源调节装置3包括整流滤波器30、一级变频器31、一级变频驱动器32、二级变频器33和二级变频驱动器34，开关控制装置4包括继电器驱动器43、触发器44和两个串联连接的继电器A41、继电器B42、开关二极管40，直流电源装置7为AC-DC电源模块，输入缓冲装置20和输出缓冲装置21均为NTC热敏电阻；输入缓冲装置20连接在整流滤波器30和输入开关10之间，用来防止接通电源时产生的尖峰脉冲对整流管的冲击，输出缓冲装置21连接在二级变频器33和输出开关11之间，用来保护输出功率电路；充电端子5，待充电池被插入并连接到其上；输入开关10连接在交流电源与输入缓冲器20之间，输出开关11连接在输出缓冲器21与一个充电端子5之间，输入开关10和输出开关11受继电器A41、继电器B42的控制；整流滤波器30对市电进行整流滤波，把直流电变为交流电；一级变频驱动器32输出占空比为48%的方波，用来调制一级变频器31的功率输出，二级变频器33在输出方波占空比可调的二级变频驱动器33的调制下用来输出充电电压和充电功率，一级变频器31和二级变频器33的驱动级和功率级的耦合方式均为电感耦合，其中二级变频驱动器带34有温度补偿器35；充电电压检测器60检测二级变频器33的输出电压，并将检测结果提供给二级变频器33，充电电流检测器61为电流互感器，用于检测充电电流，将充电电流检测结果提供给二级变频驱动器34和继电器驱动器43；继电器A41和继电器B42串联连接，分别用来控制输入开关10和输出开关11的闭合，开关二极管40的一端连接其中一个充电端子5，另一端与触发器44的一端、继电器A41的一端连接在一起，触发器44的另一端和继电器B42的一端分别都与继电器驱动器43连接，继电器驱动器43在触发器44触发的作用下开始工作，受电流检测器61的控制维持在工作状态，当待充电池极性接反时由于开关二极管40的单向导通性，触发器44不能工作；定时装置8连接在继电器驱动器43和直流电源装置之间；用作直流电源装置7的AC/DC直流电源模块为一级变频驱动器32、二级变频驱动器34以及所述继电器驱动器43提供所需直流电源。

本实用新型一种改进型电动车辆充电器，可一直与交流市电连接在一起，当充电器空载的时候，触发器44不工作，进而继电器驱动器43不能驱动继电器A和继电器B吸合，输入开关10和输出开关11处于断开状态，所以充电器不产生电消耗；当待充电池接入充电端子5后，触发器44开始工作，进而使继电器驱动器43驱动两个继电器A、继电器B吸合，输入开关10和输出开关11同时闭合，交流市电通过用作缓冲装置20的NTC热敏电阻进入整流滤波器30，通过整流滤波器30把交流电变为直流电，然后通过一级变频器31进行第一变压，同时对市电进行隔离，通过二级变频器33对电压和功率进行调整后输出充电电压和充电功率，开始给电池充电，继电器驱动器43开始工作后触发器44停止工作，然后继电器驱动器43在充电电流检测器61的控制下维持在工作状态，当充电电流检测器61检测到充电电流很小时表示已充满电，然后充电电流检测器61把检测结果给继电器驱动器43，然后继电器驱动器43停止工作，进而继电器A、继电器B又回到开路状态，使充电器保持在与交流市电断开的状态；如果电池因严重缺电损坏会一直保持在充不满电的状态，这种情况下对用作定时装置8的定时器预设一个充电时间可以避免这种情况的发生。

由以上的具体实施方式可以看出，本实用新型一种改进型电动车辆充电器与传统电动车辆充电器相比，发热量小、易维修、使用安全，充电器市电插头可以一直与交流电源连接，不必来回插拔，同时能减少因维修产生的电子垃圾。

Claims (10)

1.一种改进型电动车辆充电器，包括一对充电端子（5）、输入开关（10）、充电电源调节装置（3）、充电电压检测器（60）、充电电流检测器（61）、输出开关（11）、充电开关控制装置（4）和定时装置（8）；

所述充电端子（5），待充电池被插入并连接到其上；

所述输入开关（10），连接交流电源，受所述充电开关控制装置（4）的控制；

所述充电电源调节装置（3），其输入端与输入开关连接（10），输出充电功率并控制充电电流和充电电压；

所述充电电压检测器（60）用于检测充电电压，并将检测结果提供给所述充电电源调节装置（3）；

所述充电电流检测器（61）用于检测充电电流，将充电电流检测结果提供给所述充电电源调节装置（3）和所述充电开关控制装置（4）；

所述输出开关（11）连接在所述充电电源调节装置（3）与所述一个充电端子（5）之间，受所述充电开关控制装置（4）的控制；

其特征在于：所述充电电源调节装置（3）包括整流滤波器（30）、一级变频器（31）、一级变频驱动器（32）、二级变频器（33）和二级变频驱动器（34）；

所述整流滤波器（30）对市电进行整理滤波，把交流电变为直流电；

所述二级变频器（33）用来输出充电电压和充电功率；

所述一级变频驱动器（32）输出占空比为48%的方波，用来调制一级变频器（31）的功率输出；

所述二级变频驱动器（34）受所述充电电压检测器（60）和所述充电电流检测器（61）的控制输出占空比可调方波，用来调制二级变频器（33）的输出电压和输出功率；

所述一级变频器（31）和二级变频器（33）的驱动级和功率级的耦合方式均为电感耦合；

其中所述改进型电动车辆充电器还包括一个直流电源装置（7），该直流电源装置（7）为所述一级变频驱动器（32）、所述二级变频驱动器（34）以及所述开关控制装置（4）提供所需直流电源。

2.根据权利要求1所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述二级变频器（33）为正激输出。

3.根据权利要求2所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述改进型电动车辆充电器还包括一个输入缓冲装置（20）和一个输出缓冲装置（21）；

所述输入缓冲装置（20）连接在所述整流滤波器（30）和所述输入开关（10）之间，用来降低接通电源时浪涌电流对充电器的电流冲击；

所述输出缓冲装置（21）连接在所述二级变频器（33）和所述输出开关（11）之间，用来保护输出功率电路。

4.根据权利要求3所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述输入缓冲装置（20）和输出缓冲装置（21）均为NTC热敏电阻。

5.根据权利要求4所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述直流电源装置（7）为AC-DC电源模块。

6.根据权利要求5所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述二级变频驱动器（34）带有一个温度补偿器（35），该温度补偿器（35）根据环境温度对所述二级变频驱动器（34）输出方波占空比进行调整。

7.根据权利要求6所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述开关控制装置（4）包括继电器驱动器（43）、触发器（44）和两个串联连接的继电器A（41）和继电器B（42）；

所述继电器A（41）和继电器B（42）分别用来控制输入开关（10）和输出开关（11）的闭合；

所述触发器（44）和所述两个继电器A（41）、继电器B（42）都连接在所述一个充电端子（5）和所述继电器驱动器（43）之间；

所述继电器驱动器（43）与所述充电电流检测器（61）连接并受所述电流检测器（61）的控制；

所述继电器驱动器（43）在触发器（44）触发的作用下开始工作，受所述充电电流检测器（61）的控制维持在工作状态。

8.根据权利要求7所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述开关控制装置（4）还包括一个开关二极管（40），该开关二极管（40）的一端连接所述其中一个充电端子（5），另一端与所述触发器（44）的一端、继电器A（41）一端连接在一起，所述触发器（44）的另一端、所述继电器B（42）的一端分别都与所述继电器驱动器（43）连接。

9.根据权利要求8所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述改进型电动车辆充电器还包括一个连接在所述继电器驱动器（43）和所述直流电源装置（7）之间的定时装置（8）。

10.根据权利要求9所述的一种改进型电动车辆充电器，其特征在于：所述充电电流检测器（61）为电流互感器。