CN208209602U - 一种新能源智能充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源智能充电系统，包括输入电源电路、半桥功率变换器、有源式功率因数校正控制电路、DSP芯片分段调节智能控制电路，所述DSP芯片分段调节智能控制电路包括DSP芯片控制器、微处理器、充电电路、放电电路和检测电路，本实用新型分段式智能控制充电设计；完全符合电池充电规范，而更优于其他电池充电性能；高精度DSP分段智能控制，实时电池以及充电电压、电流检测、并有电池过放后涓流激活功能；LLC与PFC架构同步充电管理，产品具有安全、稳定、更高性价比。

Description

一种新能源智能充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种新能源充电设备，具体涉及一种新能源智能充电系统。

背景技术

现在市场上销售的充电器基本都是采用三段式充电，充电效果一般，致使电池使用寿命缩短，在性能上难以满足电动汽车多阶段式的充电要求。本新能源智能充电系统可以提高到6段或以上，更优于电池厂家充电性能，电池充电寿命更长、放电效率更高；高精度DSP 芯片分段调节智能控制，自动判断电池状态，使用不同的充电参数去充电、并有电池过放后涓流激活功能； LLC与PFC架构同步充电管理，产品具有安全、稳定、更高性价比。

为此，本实用新型为解决现有技术问题而提供，一种新能源智能充电系统。

发明内容

本实用新型的技术方案如下：一种新能源智能充电系统，包括输入电源电路、半桥功率变换器、有源式功率因数校正控制电路、DSP 芯片分段调节智能控制电路，所述DSP 芯片分段调节智能控制电路包括DSP 芯片控制器、微处理器、充电电路、放电电路和检测电路，通过工频交流滤波电路、逆变电路、高频整流滤波电路与蓄电池连接，所述的高频整流滤波电路通过采样电路与DSP 芯片分段调节智能控制电路输入端连接，所述的蓄电池通过采样电路与DSP 芯片分段调节智能控制电路连接，所述的DSP 芯片分段调节智能控制电路输出端通过逆变控制电路，逆变驱动电路与逆变电路连接。

优选方案，所述检测电路采集到的电池端电压、充电电流、电池温度的状态信息，送入CPU后要进行必要的处理和判断，才能得到相应的控制电压，输出充电信号、间歇停止充电信号、放电信号脉冲到充电、放电电路，从而实现对蓄电池充电、停充和放电持续时间的控制，对各个阶段内充电电流以及充电电压的平均值进行调节。

优选方案，所述DSP 芯片分段调节智能控制电路通过反馈电阻反馈信息到PWM控制器的内部电流误差放大器和内部电压误差放大器的反向和同向输入端，实现充电电源输出恒流和恒压的控制，并且通过调节反馈电阻值的大小，实现限流值和限压值的调节。

优选方案，开关电源主回路采用了半桥型功率变换器，其中开关管选用了双极型晶体管；交流输入经过滤波电路滤掉电网中的杂波，再经过桥式整流电路，得到一个高压直流输出；这个直流输出继续输入到一个电阻电容均压网络中，从而为半桥变换器提供一个直流输出信号。

本实用新型的有益效果为：使用上述方案的一种新能源智能充电系统，本实用新型分段式智能控制充电设计；完全符合电池充电规范，而更优于其他电池充电性能；高精度DSP 分段智能控制，实时电池以及充电电压、电流检测、并有电池过放后涓流激活功能；LLC与PFC架构同步充电管理，产品具有安全、稳定、更高性价比。

【附图说明】

图1为本实用新型电路结构示意图之一；

图2为本实用新型电路结构示意图之二；

图3为本实用新型电路结构示意图之三；

图4为本实用新型电路结构示意图之四。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型的一种新能源智能充电系统，包括输入电源电路、半桥功率变换器、有源式功率因数校正控制电路、DSP 芯片分段调节智能控制电路，所述DSP 芯片分段调节智能控制电路包括DSP 芯片控制器、微处理器、充电电路、放电电路和检测电路，通过工频交流滤波电路、逆变电路、高频整流滤波电路与蓄电池连接，所述的高频整流滤波电路通过采样电路与DSP 芯片分段调节智能控制电路输入端连接，所述的蓄电池通过采样电路与DSP 芯片分段调节智能控制电路连接，所述的DSP 芯片分段调节智能控制电路输出端通过逆变控制电路，逆变驱动电路与逆变电路连接。

优选方案，所述检测电路采集到的电池端电压、充电电流、电池温度的状态信息，送入CPU后要进行必要的处理和判断，才能得到相应的控制电压，输出充电信号、间歇停止充电信号、放电信号脉冲到充电、放电电路，从而实现对蓄电池充电、停充和放电持续时间的控制，对各个阶段内充电电流以及充电电压的平均值进行调节。

优选方案，所述DSP 芯片分段调节智能控制电路通过反馈电阻反馈信息到PWM控制器的内部电流误差放大器和内部电压误差放大器的反向和同向输入端，实现充电电源输出恒流和恒压的控制，并且通过调节反馈电阻值的大小，实现限流值和限压值的调节。

优选方案，开关电源主回路采用了半桥型功率变换器，其中开关管选用了双极型晶体管；交流输入经过滤波电路滤掉电网中的杂波，再经过桥式整流电路，得到一个高压直流输出；这个直流输出继续输入到一个电阻电容均压网络中，从而为半桥变换器提供一个直流输出信号。

在电池设计的充电模式中,包括涓流充电、大电流充电、恒压限流充电、浮充电和均衡充电功能,在运行中单片机会根据对被充电池的数据采样和事先设定的程序来决定何时加入大电流充电、过充充电、浮充充电、电池充满时间并停止。

充电器开始工作后，首先检测蓄电池的电池电压，若电池电压低于9.5V，充电器不工作。若电池电压大于怨.5V而小于10.5V，说明蓄电池曾经过度放电，为避免对蓄电池充电电流过大，造成热失控，微处理器通过监测蓄电池的电压，对蓄电池实行稳定小电流涓流充电，激活蓄电池。在涓流充电阶段，电池电压开始上升，当电池电压上升到能接受大电流充电的阈值时，则转入恒流充电阶段；该阶段为大电流恒流充电，电流值为I2 ，因蓄电池容量而异，一般为I2 越0.1C（C 为蓄电池组的容量），持续时间为T2，在恒流充电状态下，不断检测电池端电压，当电池电压达到饱和电压时，恒流充电状态终止。恒压充电阶段，电压值为14.7V，它是蓄电池节数与蓄电池温度的函数，这时充电电流逐渐减小，恒压充电时，保持充电电压不变。充电电流不断下降，当充电电流下降到恒流状态下充电电流的1/10 时，终止恒压充电。浮充电阶段主要用来补充蓄电池自放电所消耗的能量，电池电压达到13.8V时，此时标志着充电过程结束。充电终止控制，电池在充满电后，如果不及时停止充电，电池的温度将迅速上升。温度的升高将加速蓄电池板栅腐蚀速度及电解液的分解，从而缩短电池寿命、容量下降为了保证电池充足电又不过充电，采用具有定时控制、温度控制和电池电压、电流控制功能的综合控制法。

Claims (4)

1.一种新能源智能充电系统，其特征在于，包括输入电源电路、半桥功率变换器、有源式功率因数校正控制电路、DSP 芯片分段调节智能控制电路，所述DSP 芯片分段调节智能控制电路包括DSP 芯片控制器、微处理器、充电电路、放电电路和检测电路，通过工频交流滤波电路、逆变电路、高频整流滤波电路与蓄电池连接，所述的高频整流滤波电路通过采样电路与DSP 芯片分段调节智能控制电路输入端连接，所述的蓄电池通过采样电路与DSP 芯片分段调节智能控制电路连接，所述的DSP 芯片分段调节智能控制电路输出端通过逆变控制电路，逆变驱动电路与逆变电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源智能充电系统，其特征在于，所述检测电路采集到的电池端电压、充电电流、电池温度的状态信息，送入CPU后要进行必要的处理和判断，才能得到相应的控制电压，输出充电信号、间歇停止充电信号、放电信号脉冲到充电、放电电路，从而实现对蓄电池充电、停充和放电持续时间的控制，对各个阶段内充电电流以及充电电压的平均值进行调节。

3.根据权利要求1所述的一种新能源智能充电系统，其特征在于，所述DSP 芯片分段调节智能控制电路通过反馈电阻反馈信息到PWM控制器的内部电流误差放大器和内部电压误差放大器的反向和同向输入端，实现充电电源输出恒流和恒压的控制，并且通过调节反馈电阻值的大小，实现限流值和限压值的调节。

4.根据权利要求1所述的一种新能源智能充电系统，其特征在于，开关电源主回路采用了半桥型功率变换器，其中开关管选用了双极型晶体管；交流输入经过滤波电路滤掉电网中的杂波，再经过桥式整流电路，得到一个高压直流输出；这个直流输出继续输入到一个电阻电容均压网络中，从而为半桥变换器提供一个直流输出信号。