[发明专利]一种电动汽车铅酸蓄电池充电器

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电器，特别是一种电动汽车铅酸蓄电池充电器，应用于电动汽车铅酸蓄电池充电领域。

背景技术

目前电动汽车铅酸蓄电池，采用的常规充电技术，充电时间超长超慢，直接影响着电动汽车的声誉，影响着电动汽车的发展前途，影响着用户的使用情绪。影响电动车铅酸蓄电池充电性能的因素多种多样，如充电器的装配性能，汽车的行驶电流，充电器的充电策略等。其中蓄电池的充电过程对其寿命影响很大，过充电、充电不足是引起蓄电池故障的主要原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种对电动汽车铅酸蓄电池进行快速充电的充电器，所述充电器充电快速、性能稳定，解决了现有充电器充电效率不高的问题。

本发明提供的一种电动汽车铅酸蓄电池充电器，其中，所述充电器包括开关电源电路和监测与控制单元，所述开关电源电路包括，电源变压器、整流电路及滤波电路，所述监测与控制单元包括，电压电流传感器、电源专用集成芯片及微控制器，所述监测与控制单元用于检测和调整所述开关电源电路的电流、电压。

进一步，所述监测与控制单元包括温度信号检测电路，用于检测所述铅酸蓄电池在充电过程中的温度。

进一步，所述充电器对所述铅酸蓄电池的充电过程分为四段，分别为第一段，涓流短时充电；第二段，恒流快速充电；第三段，恒压均衡充电和第四段，浮充电。

进一步，所述第一段为恒流充电，充电电流控制在0.2A——0.4A之间。

进一步，所述第二段为恒流充电，充电电流控制在2.25A——5.1 A之间。

进一步，所述充电器通过对电压、电流、温度等参数进行实时检测，来确定所述铅酸蓄电池是否充满。

与现有技术相比，通过设计合理的充电策略和充电算法以有效地减少蓄电池的损伤，减少充电损耗，提高加快充电速度。本发明在研究电动车用蓄电池特性及其充电策略和充电算法的基础上，发明了一款基于P IC16C712单片机的4段式（涓流短时充电、恒流快速充电、浮充电）铅酸蓄电池充电器。本充电器以P IC16C712单片机作为实时监控和中心控制单元，采用PWM DC-DC全桥变换器作为主电路，使得该充电器能够根据蓄电池的充电特性自动调节输出电压、电流，进行智能充电，并且能够对充电器的运行状态进行实时监测，若有异常，能及时地进行保护。此外，该充电器还具有体积小、重量轻、精度高、充电速度超快、性能稳定等特点。

附图说明

图1 为充电器的硬件结构框图；

图2 为充电器的电路原理图；

图3 为充电器温度信号检测电路的电路图；

图4 为充电器的充电电流程曲线图；

图5 为充电器的软件结构示意图。

具体实施方式

通过设计合理的充电策略和充电算法以有效地减少蓄电池的损伤，减少充电损耗，提高加快充电速度。本发明在研究电动车用蓄电池特性及其充电策略和充电算法的基础上，发明了一款基于P IC16C712单片机的4段式（涓流短时充电、恒流快速充电、恒压均衡充电、浮充电）铅酸蓄电池充电器。本充电器以P IC16C712单片机作为实时监控和中心控制单元，采用PWM DC-DC全桥变换器作为主电路，使得该充电器能够根据蓄电池的充电特性自动调节输出电压、电流，进行智能充电，并且能够对充电器的运行状态进行实时监测，若有异常，能及时地进行保护。此外，该充电器还具有体积小、重量轻、精度高、充电速度超快、性能稳定等特点。

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

1 充电器的原理与硬件设计

1. 1 充电器的总体设计

目前，电动车电池作为一种储能装置，主要以铅酸蓄电池为主，本充电器是专门针对铅酸蓄电池所设计的。传统的充电器采用电流电压负反馈的方法来达到恒流恒压充电的目的，本充电器为了实现充电过程各种工作参量的实时监测及智能快充策略的精确控制，引入电流电压反馈环，应用PIC16C712单片机及相应的控制电路，其硬件结构框图如图1所示，电路原理图如图2所示。

由图1和图2可以看出，充电器主要由开关电源电路（电源变压器、整流电路及滤波电路）和监测与控制单元（电压电流传感器、电源专用集成芯片UC3875及微控制器PIC16C712单片机）两部分组成。