一種高頻智能充電的製造方法
2023-05-08 07:39:31 2
一種高頻智能充電的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高頻智能充電機，包括輸入EMC處理電路(1)、輸入整流濾波電路(2)、高頻功率變換電路(3)、輸出整流濾波電路(4)和功率變換控制電路(5)，輸入EMC處理電路(1)的輸出端電路連接輸入整流濾波電路(2)，輸入整流濾波電路(2)的輸出端電路連接高頻功率變換電路(3)，高頻功率變換電路(3)的輸出端電路連接輸出整流濾波電路(4)，功率變換控制電路(5)的一端與高頻功率變換電路(3)連接，功率變換控制電路(5)的另一端與輸出整流濾波電路(4)的輸出端連接；本實用新型確保了蓄電池能完全充足而又不至於過充，具備充電參數動態跟蹤與自動調整及完善的保護功能，實現了智能充電、充滿自停，有效延長了蓄電池的使用壽命。
【專利說明】[【技術領域】]
[0001] 本實用新型涉及蓄電池充電機【技術領域】，具體地說是一種高頻智能充電機。 一種高頻智能充電機
[【背景技術】]
[0002] 隨著自動化器械的普及，越來越多的設備上均需使用到蓄電池，而對其進行充電 的充電機也越來越受人們關注。傳統的充電機大多由工頻變壓器及可控矽調相整流電路組 成，雖然其電路結構非常簡單，但存在著以下不足之處：一方面，傳統的充電機由於自身設 計的原因，不能輸出穩定的電壓，且在充電過程中電流不恆定，需要手動調節電流，電流的 波動對充電的穩定性影響較大，且容易發生過熱等故障；另一方面，現有技術中的充電機缺 乏完善的保護功能，如在被充電設備反接或者發生短路的狀況下，充電機不能起到應有的 保護作用，可能對被充電的蓄電池造成損壞，影響了蓄電池的使用壽命。因此，若能提供一 種智能化的充電機，實現對蓄電池進行智能充電，延長蓄電池的使用壽命，將具有非常重要 的意義。
[實用新型內容]
[0003] 本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種高頻智能充電機，確保了蓄 電池能完全充足而又不至於過充，具備充電參數動態跟蹤與自動調整及完善的保護功能， 實現了智能充電、充滿自停，有效延長了蓄電池的使用壽命。
[0004] 為實現上述目的設計一種高頻智能充電機，包括外殼8,所述外殼8內設有輸入 EMC處理電路1、輸入整流濾波電路2、高頻功率變換電路3、輸出整流濾波電路4和功率變 換控制電路5,所述輸入EMC處理電路1的輸出端電路連接輸入整流濾波電路2,所述輸入 整流濾波電路2的輸出端電路連接高頻功率變換電路3,所述高頻功率變換電路3的輸出端 電路連接輸出整流濾波電路4,所述功率變換控制電路5的一端與高頻功率變換電路3連 接，所述功率變換控制電路5的另一端與輸出整流濾波電路4的輸出端連接。
[0005] 還包括MCU充電控制電路6,所述MCU充電控制電路6與功率變換控制電路5的輸 出端連接。
[0006] 還包括防電池反接處理電路7,所述防電池反接處理電路7與輸出整流濾波電路4 的輸出端連接，所述防電池反接處理電路7的另一端電路連接MCU充電控制電路6。
[0007] 所述外殼8的一側設有交流輸入口 9,所述外殼8的另一側設有直流輸出口 10,所 述外殼8的前端面上設有提手11，所述外殼8的後端面上連接有安裝板13,所述安裝板13 與外殼8為一體式結構，所述安裝板13上設有安裝孔12。
[0008] 本實用新型同現有技術相比，通過設有輸入EMC處理電路、輸入整流濾波電路、高 頻功率變換電路、輸出整流濾波電路、功率變換控制電路、MCU充電控制電路和防電池反接 處理電路，採用最穩定可靠的高頻功率變換拓撲結構以及單片機智能控制，根據蓄電池充 電曲線及其充電吸收轉換特性、採用精準充電算法設計，能夠集電壓變化率（dv/dt)、電流 變化率（di/dt)、最高充電容量（AHmax)、最長充電時間（Tmax)各種蓄電池充足判別方法於 一體，確保了蓄電池能完全充足而又不至於過充，具備充電參數動態跟蹤與自動調整及完 善的保護功能；此外，本實用新型的適用範圍廣，能夠充分考慮到用戶的實際使用情況，真 正實現了無需調整、無人值守、智能充電、充滿自停，值得推廣應用。
[【專利附圖】
【附圖說明】]
[0009] 圖1是本實用新型的電路原理圖；
[0010] 圖2是本實用新型的外形結構示意圖；
[0011] 圖中：1、輸入EMC處理電路2、輸入整流濾波電路3、高頻功率變換電路4、輸出整 流濾波電路5、功率變換控制電路6、MCU充電控制電路7、防電池反接處理電路8、外殼9、交 流輸入口 10、直流輸出口 11、提手12、安裝孔13、安裝板。
[【具體實施方式】]
[0012] 下面結合附圖對本實用新型作以下進一步說明：
[0013] 如附圖1所示，本實用新型包括：外殼8，外殼8內設有輸入EMC處理電路1、輸入整 流濾波電路2、高頻功率變換電路3、輸出整流濾波電路4和功率變換控制電路5,輸入EMC 處理電路1的輸出端電路連接輸入整流濾波電路2，輸入整流濾波電路2的輸出端電路連接 高頻功率變換電路3,高頻功率變換電路3的輸出端電路連接輸出整流濾波電路4,功率變 換控制電路5的一端與高頻功率變換電路3連接，功率變換控制電路5的另一端與輸出整 流濾波電路4的輸出端連接；還包括MCU充電控制電路6和防電池反接處理電路7, MCU充 電控制電路6與功率變換控制電路5的輸出端連接，防電池反接處理電路7與輸出整流濾 波電路4的輸出端連接，防電池反接處理電路7的另一端電路連接MCU充電控制電路6。
[0014] 如附圖2所示，本實用新型的外殼8的一側設有交流輸入口 9,外殼8的另一側設 有直流輸出口 10,該交流輸入口 9、直流輸出口 10分別連接輸入電源、蓄電池，外殼8的前 端面上設有提手11，以方便用戶攜帶，外殼8的後端面上連接有安裝板13,安裝板13與外 殼8為一體式結構，安裝板13上設有安裝孔12,該安裝孔12方便了用戶在需要時可對該充 電機進行固定或將其懸掛，以便於充電，並防止充電過程中充電機掉落而損壞。
[0015] 本實用新型的工作原理為：輸入市電經過輸入EMC處理電路加在輸入整流濾波電 路上，將輸入的交流電壓整流濾波成300V左右的直流高壓，該直流高壓經高頻功率變換電 路變成脈寬可調的脈動方波電壓，再通過高頻變壓器耦合變成幅度滿足要求的低壓方波電 壓，再經輸出整流濾波電路變成滿足要求的平滑直流電壓。輸出電壓與電流通過相應取樣 電路，送至功率變換控制電路作為控制依據，通過控制功率器件導通脈衝寬度，來控制輸出 電壓與電流，以達到充電機恆壓、限流輸出的基本功能。MCU充電控制電路單片機控制電路 通過輸出參數檢測和相應的充電控制算法與流程，從而完全智能控制蓄電池的充電過程。
[0016] 本實用新型中，智能充電機除能滿足用戶常規的充電外，還能通過面板按鍵，對蓄 電池均充進行設定與控制，單片機將根據用戶設定自動執行相關操作。單片機通過各傳感 檢測電路對充電機工作狀態進行全程跟蹤，確保對充電機各種異常工作的狀態做到精準保 護，並能夠提供相應的界面聲光告警，以利用戶及時了解充電機的工作狀態，並可防止故障 進一步擴大。
[0017] 本實用新型的基本工作流程為：
[0018] (1)充電
[0019] ①將充電機的輸入輸出線正確可靠地連到輸入電源及蓄電池，注意輸出線的正負 極性，其中紅線接正極，黑線接負極，輸入線採用標準單相插頭，接通輸入電源，充電機將進 行自檢；
[0020] ②監測電池電壓，如果電池連接可靠正確，充電機將進入充電流程；
[0021] ③"工作燈"閃並伴隨蜂鳴器響一聲，充電機以50%額定電流對電池進行限流預充 電；如果在某個較短時間內電池端壓即達到某個限值，充電機將很快結束充電；如果在較 長短時間內電池端壓達到某個限值，充電機亦結束充電；如果在某個較長短時間內電池端 壓達到某個限值，則充電機直接進入後續補充充電流程；如果上述情況都不滿足，充電機將 按正常流程進行充電；
[0022] ④當電池端壓達到某個限值，充電機即進入恆壓充電狀態，當電池電流小於30% 額定電流後，充電機即進入小電流恆流充電狀態1小時，結束主電流程；
[0023] ⑤補充充電流程，充電機將按一定的電流和時間進行充分的分階段補充充電，
[0024] 以確保電池充足而又不造成過充；
[0025] ⑥電池完成上述充電流程後，如沒有其它指定操作，充電機即關機，綠燈常亮蜂鳴 器響長聲一分鐘表不電池已充好。
[0026] (2)均充
[0027] ①如果在電池正常充電過程中，按下"均充"鍵，則電池充好後等待一段時間充電 機即進入"均充狀態"，在等待時間內，黃色均充指示燈一直閃爍，等待均充"；
[0028] ②如果在電池充好後，按下"均充"鍵，充電機立即進入均充狀態；
[0029] ③電池按某一恆定電壓對電池進行充分均衡充電某個時間，停機，指示均充完成 黃色指示燈熄滅，綠色指示燈常亮並蜂鳴器響長聲一分鐘表示充電完成。
[0030] 本實用新型可以通過面板指示燈了解充電機的狀態，如為充電、均充或故障。
[0031] 開機後，按"均充"鍵，即可進入等待均充狀態，黃燈閃，等進入均充狀態後，黃燈常 亮，均充結束後黃燈滅。
[0032] 本實用新型主要針對電力系統、通訊系統、鐵路系統、航船系統、礦用電機車、電動 車、託盤車、電瓶式堆高叉車、電動平臺車、電動液壓平臺車、高空工作平臺、電動遊樂設備、 電動遊船、電動洗地機等電瓶專門設計。
[0033] 如下的表1為本實用新型的技術參數和使用條件：
[0034]
【權利要求】
1. 一種高頻智能充電機，其特徵在於：包括外殼（8)，所述外殼⑶內設有輸入EMC處 理電路（1)、輸入整流濾波電路（2)、高頻功率變換電路（3)、輸出整流濾波電路（4)和功率 變換控制電路（5)，所述輸入EMC處理電路（1)的輸出端電路連接輸入整流濾波電路（2)， 所述輸入整流濾波電路（2)的輸出端電路連接高頻功率變換電路（3)，所述高頻功率變換 電路（3)的輸出端電路連接輸出整流濾波電路（4)，所述功率變換控制電路（5)的一端與高 頻功率變換電路（3)連接，所述功率變換控制電路（5)的另一端與輸出整流濾波電路（4) 的輸出端連接。
2. 如權利要求1所述的高頻智能充電機，其特徵在於：還包括MCU充電控制電路（6)， 所述MCU充電控制電路（6)與功率變換控制電路（5)的輸出端連接。
3. 如權利要求2所述的高頻智能充電機，其特徵在於：還包括防電池反接處理電路 (7)，所述防電池反接處理電路（7)與輸出整流濾波電路（4)的輸出端連接，所述防電池反 接處理電路（7)的另一端電路連接MCU充電控制電路（6)。
4. 如權利要求3所述的高頻智能充電機，其特徵在於：所述外殼⑶的一側設有交流 輸入口（9)，所述外殼（8)的另一側設有直流輸出口（10)，所述外殼（8)的前端面上設有提 手（11)，所述外殼（8)的後端面上連接有安裝板（13)，所述安裝板（13)與外殼（8)為一體 式結構，所述安裝板（13)上設有安裝孔（12)。
【文檔編號】H02J7/04GK203850887SQ201420253981
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月16日 優先權日:2014年5月16日
【發明者】肖章欽, 沈啟旭 申請人:上海宇帆電氣有限公司