一種電動車智能快速充電站的製作方法
2023-05-16 03:16:01
專利名稱：一種電動車智能快速充電站的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動車智能快速充電站。
背景技術：
目前電動車越來越多，但半路沒電給人們帶來了很大麻煩，隨之而出的快速充電站解決了電動車半路沒電的應急充電問題，其特點是快速充電，充電10-20分鐘可行駛5-10公裡，但現有的充電站仍存在許多問題I)對於不同型號的電池48V電池、60V電池、72V電池，都用一個輸出電壓進行充電，靠限制充電時間，來控制充電程度。由於電池的虧 電成度不一樣，很容易造成輕度虧電的電池過充電，經常有電池被充壞甚至爆炸的情況出現。有些產品雖然可自動識別電池電壓，但電池經長時間使用，有些電池參數會發生很大變化，很容易造成識別不準的情況，如果無可靠的保護措施，這樣電池仍然會出現因識別錯誤而電池過充電的問題。2)由於不知道電池電壓，充電時間不能過長(充電時間長電池容易爆炸)。現有充電站一般採用投幣獲得一定充電時間的方式進行充電。所以，現有充電站必須進行投幣數量限制，防止過衝電的發生。3)無費率設定功能，不能根據不同地區，不同用戶的情況設置不同的費率，不利於產品的推廣。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種電動車智能快速充電站，用以解決現有充電站盲目充電，容易造成過充的問題。為實現上述目的，本實用新型的方案是一種電動車智能快速充電站，包括主電路和控制電路，所述主電路依次包括用於連接交流電源的交流整流濾波電路和高頻開關變換單元；控制電路包括單片機，單片機輸入採樣連接一個用於採集充電狀態的狀態檢測電路，單片機的輸入埠連接有用於設置充電電壓檔位的手動電壓調節按鍵，單片機的輸出埠連接一個與所述手動電壓調節按鍵對應的電壓調節單元，該電壓調節單元的輸出驅動控制連接所述高頻開關變換單元的開關管。所述狀態檢測電路為電壓檢測電路或電壓電流檢測電路。所述單片機輸出連接一個用於切斷所述高頻開關變換單元的開關管觸發信號的保護電路。主電路還包括用於設置在高頻開關變換單元與電池之間的電池極性轉換電路。所述單片機還輸入連接有用於設置費率的費率設置按鍵。所述單片機的輸出埠通過輸入調整電路連接所述電壓調節單元的相應輸入埠，該輸入調整電路輸入連接所述單片機的一組輸出埠，輸出連接所述電壓調節單元的一個輸入埠。所述電壓調節單元的一個輸入埠連接在一個電阻串聯支路的串聯點上；所述單片機的一組輸出埠分別連接一組光耦的原邊，各光耦的副邊均與一個對應的電阻串聯後與所述電阻串聯支路上的一個串聯電阻並聯。所述電池極性轉換電路的兩輸入端分別連接所述高頻開關變換單元輸出端的正極與負極，所述電池極性轉換電路的兩個輸出端分別用於連接電池的正極與負極，所述電池極性轉換電路的輸入端正極通過第一繼電器的單刀雙擲型觸頭分別連接高頻開關變換單元輸出端的正極與負極，所述電池極性轉換電路的輸入端負極通過第二繼電器的單刀雙擲型觸頭分別連接電池極性轉換電路輸出端的正極與負極；所述電池極性轉換電路的兩個輸出端之間接設有極性判別電路，極性判別電路輸出控制連接所述第一繼電器與第二繼電器。所述極性判別電路包括兩個光耦器件，兩個光耦器件的原邊反向並聯在所述電池極性轉換電路的輸出端之間，副邊分別控制連接兩個三極體，兩三極體分別串設在第一繼電器與第二繼電器的控制線圈迴路中。本實用新型通過檢測待充電電池的電壓，推斷其額定電壓，在確定其額定電壓後，通過設置充電電壓檔位的手動電壓調節按鍵選擇合適的充電檔位，單片機控制電壓調節單元，電壓調節單元通過控制高頻開關變換單元的整流開關管的觸發角，控制高頻開關變換單元的輸出，輸出符合待充電電池額定電壓的充電電壓。該技術方案避免了在不知道待充電電池額定電壓的情況下盲目充電的問題。進一步的，為了避免推斷電池額定電壓時出現錯誤而導致過充，設置了能夠切斷充電電路的保護電路，避免過充。在電壓檢測電路檢測到的電壓偏離電池額定電壓較大，導致推斷電池額定電壓錯誤時，通過手動電壓調節按鍵選擇合適的充電檔位，進行充電。進一步的，為了方便用戶，還增加了電池極性轉換電路，在用戶將電池接入時，不論接入極性正確與否，電池極性轉換電路都能自動識別接入極性並使高頻開關變換單元的輸出與接入極性相適應。進一步的，通過增加設置費率的費率設置按鍵，方便調整費率，使產品適合不同地區不同時期的應用。
圖I是本實用新型的實施例I電路框圖； 圖2是實施例2的電路框圖；圖3是極性識別電路原理圖；圖4是電壓調節單元輸入部分電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。實施例I如圖I，一種電動車智能快速充電站，包括主電路和控制電路，所述主電路依次包括用於連接交流電源的交流整流濾波電路和高頻開關變換單元；控制電路包括單片機及投幣器，單片機輸入採樣連接一個用於採集電池電壓的電壓檢測電路，單片機輸入連接有用於設置充電電壓檔位的手動電壓調節按鍵，單片機輸出控制連接一個電壓調節單元，該電壓調節單元的輸出驅動控制連接所述高頻開關變換單元的開關管。高頻開關變換單元採用直流一高頻交流一可控直流方式，電壓調節單元通過控制其中整流開關管的觸發角來改變輸出佔空比，調節充電電壓。通過電壓檢測電路採樣獲得電池電壓，然後推斷出電池的額定電壓，然後通過手動電壓調節按鍵選擇輸出電壓的檔位，如36V、60V、72V，單片機通過單元調節單元控制高頻開關變換單元輸出相應檔位的電壓。單片機控制電壓調節單元的方式較多，實施例2給出了一種具體方式。實施例2在實施例I的基礎上，為了避免推斷電池額定電壓時出現錯誤而導致過充，還設 置了封閉高頻開關變換單元的保護電路，在電流過大時使保護動作。如圖2，電壓檢測單元替換為電壓電流檢測電路，當檢測到充電電流過大(或其他因素，如溫度等)時，通過保護電路切斷高頻開關變換單元的驅動，從而停止充電。如果推斷電池額定電壓錯誤時，可以通過手動電壓調節按鍵選擇合適的充電檔位，進行充電。本實施例中，單片機與電壓調節單元之間的輸入調整電路如圖4所示，電壓調節單元的輸入端連接在一個電阻串聯支路的串聯點A上；單片機的一組輸出埠分別連接一組光耦的原邊，各光耦的副邊均與一個對應的電阻(R1、R2、R3)串聯後與所述電阻串聯支路上的一個串聯電阻R並聯。單片機通過控制輸出埠的輸出，使對應的光耦導通，從而使對應的電阻(Rl、R2、R3 )分別併入所述電阻串聯支路中，使串聯點——即電壓調節對應的輸入端的電位改變。單片機採用Mage8，Mage8控制相應電壓檔位的光耦，改變高頻開關變換單元控制晶片KA3525第一腳(電壓比較器輸入端，圖4中A點)從而改變佔空比使輸出達到相應電壓值。本實施例中，還增加了一個極性轉換電路，其兩輸入端分別連接高頻開關變換單元輸出的正極與負極，其兩個輸出端用於分別連接電池的正極與負極。其輸入端正極通過第一繼電器Kl的單刀雙擲型觸頭分別連接其輸出端的正極與負極，其輸入端負極通過第二繼電器K2的單刀雙擲型觸頭分別連接其輸出端的正極與負極；其兩個輸出端之間接設有極性判別電路，極性判別電路包括兩個光耦器件Ul、U2，兩個光耦器件的原邊(及一個電容)反向並聯在所述電池極性轉換電路的輸出端之間，副邊分別控制連接兩個三極體Q1、Q2，兩三極體Ql、Q2分別串設在第一繼電器Kl與第二繼電器K2的控制線圈迴路中。如圖3，如果電池接入如上圖所示為上正下負，則光耦U2發光，Ql驅動繼電器Kl使常開觸點閉合，與K2的深閉觸點完成極性轉換。反之如果電池接入為上負下正，則光耦Ul發光，Q2驅動繼電器K2閉合與Kl常閉觸點完成極性轉換。
權利要求1.一種電動車智能快速充電站，包括主電路和控制電路，所述主電路依次包括用於連接交流電源的交流整流濾波電路和高頻開關變換單元；控制電路包括單片機，其特徵在於，單片機輸入採樣連接一個用於採集充電狀態的狀態檢測電路，單片機的輸入埠連接有用於設置充電電壓檔位的手動電壓調節按鍵，單片機的輸出埠連接一個與所述手動電壓調節按鍵對應的電壓調節單元，該電壓調節單元的輸出驅動控制連接所述高頻開關變換單元的開關管。
2.根據權利要求I所述的電動車智能快速充電站，其特徵在於，所述狀態檢測電路為電壓檢測電路或電壓電流檢測電路。
3.根據權利要求I所述的電動車智能快速充電站，其特徵在於，所述單片機輸出連接一個用於切斷所述高頻開關變換單元的開關管觸發信號的保護電路。
4.根據權利要求I所述的電動車智能快速充電站，其特徵在於，主電路還包括用於設置在高頻開關變換單元與電池之間的電池極性轉換電路。
5.根據權利要求I所述的電動車智能快速充電站，其特徵在於，所述單片機還輸入連接有用於設置費率的費率設置按鍵。
6.根據權利要求I所述的電動車智能快速充電站，其特徵在於，所述單片機的輸出埠通過輸入調整電路連接所述電壓調節單元的相應輸入埠，該輸入調整電路輸入連接所述單片機的一組輸出埠，輸出連接所述電壓調節單元的一個輸入埠。
7.根據權利要求6所述的電動車智能快速充電站，其特徵在於，所述電壓調節單元的一個輸入埠連接在一個電阻串聯支路的串聯點上；所述單片機的一組輸出埠分別連接一組光耦的原邊，各光耦的副邊均與一個對應的電阻串聯後與所述電阻串聯支路上的一個串聯電阻並聯。
8.根據權利要求4所述的電動車智能快速充電站，其特徵在於，所述電池極性轉換電路的兩輸入端分別連接所述高頻開關變換單元輸出端的正極與負極，所述電池極性轉換電路的兩個輸出端分別用於連接電池的正極與負極，所述電池極性轉換電路的輸入端正極通過第一繼電器的單刀雙擲型觸頭分別連接高頻開關變換單元輸出端的正極與負極，所述電池極性轉換電路的輸入端負極通過第二繼電器的單刀雙擲型觸頭分別連接電池極性轉換電路輸出端的正極與負極；所述電池極性轉換電路的兩個輸出端之間接設有極性判別電路，極性判別電路輸出控制連接所述第一繼電器與第二繼電器。
9.根據權利要求8所述的電動車智能快速充電站，其特徵在於，所述極性判別電路包括兩個光耦器件，兩個光耦器件的原邊反向並聯在所述電池極性轉換電路的輸出端之間，副邊分別控制連接兩個三極體，兩三極體分別串設在第一繼電器與第二繼電器的控制線圈迴路中。
專利摘要本實用新型涉及一種電動車智能快速充電站，包括主電路和控制電路，所述主電路依次包括用於連接交流電源的交流整流濾波電路和高頻開關變換單元；控制電路包括單片機，單片機輸入採樣連接一個用於採集充電狀態的狀態檢測電路，單片機的輸入埠連接有用於設置充電電壓檔位的手動電壓調節按鍵，單片機的輸出埠連接一個與所述手動電壓調節按鍵對應的電壓調節單元，該電壓調節單元的輸出驅動控制連接所述高頻開關變換單元的開關管。本實用新型能夠解決現有充電站盲目充電，容易造成過充的問題。
文檔編號H02J7/02GK202634030SQ20122018956
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者宋萬生, 王向寧 申請人:雙新電器(鄭州)製造有限公司