基于AC‑DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于AC‑DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统，包含反激式开关电源以及与其连接的充放电控制模块；所述反激式开关电源包含EMI滤波模块、AC/DC转换装置、高频变压器以及环路补偿模块；本发明专利技术通过对蓄电池工作过程中电压和电流的变化进行分析，合理控制蓄电池的工作进程，从而保证和提高了蓄电池的循环使用寿命；本发明专利技术的AC‑DC转换装置省去了外部启动电路，大大降低启动部分的功耗；本发明专利技术采用合封三极管实现启动，待机功耗低，速度快，本发明专利技术采用合封技术，无需高压工艺，易于实现、节约成本；本发明专利技术当输出短路时，系统自动进入固定频率模式，提高稳定性。

Charging car battery charge and discharge control system AC conversion device based on DC

The invention discloses a charging electric vehicle storage battery charge and discharge control system based on DC AC conversion device, comprising the flyback switching power supply and is connected with the charging and discharging control module; the flyback switching power supply includes EMI filter module, AC/DC converter, high-frequency transformer and loop compensation module according to the change of the invention; the voltage and current of the battery in the process of analysis, the reasonable control of the battery working process, so as to ensure and improve the battery cycle life; the invention of the AC DC conversion device eliminates the need for external start circuit, greatly reducing the starting part of the power; the invention adopts sealing triode starting, low standby power consumption that speed, the invention adopts sealing technology, without high pressure process, easy implementation and cost saving; when the output is short circuited, system Automatically enters fixed frequency mode to improve stability.

【技术实现步骤摘要】
基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统
本专利技术属于智能监控领域，尤其涉及一种基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统。
技术介绍
蓄电池被广泛应用于多种工业领域和人们的日常生活当中，其使用寿命与欠充、过充以及过放密切相关。如何有效保证和提高蓄电池的使用寿命是蓄电池管理系统设计中急需解决的问题。蓄电池管理系统的设计主要从充电和放电两个方面进行，不同的应用场景所采取的充放电控制策略也各有侧重。目前，充电策略主要采用三段式充电，研究较热的主要是脉冲充电，旨在避免蓄电池欠充与过充；放电策略主要采用设置门限电压的方式，旨在避免蓄电池过放。开关电源以小型、轻量和高效率等特点被广泛应用于几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。原边反馈开关电源因省去光耦加TL431的结构，节省了系统板上的空间，降低了成本并且提高了系统的可靠性，在电源管理中得以快速发展并广泛应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对背景的不足提供了一种基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统，通过对蓄电池工作过程中电压和电流的变化进行分析，合理控制蓄电池的工作进程，从而保证和提高了蓄电池的循环使用寿命。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统，包含反激式开关电源以及与其连接的充放电控制模块；所述反激式开关电源，用于将市电转换成低压直流电为蓄电池充电；所述充放电控制模块，用于实时对蓄电池的充放电进行控制；所述反激式开关电源包含EMI滤波模块、AC/DC转换装置、高频变压器以及环路补偿模块；其中，市电接入EMI滤波模块，用于滤除市电电网中的共模与差模干扰；所述EMI滤波模块通过AC/DC转换装置连接高频变压器，用于将输入的交流电转换成直流电，进而经过高频变压器完成变压；所述环路补偿模块分别与高频变压器的输出端和AC/DC转换装置的输入端连接，用于高频变压器的输出电压进行环路补偿；所述AC-DC转换装置，包含反激式变压器、整流滤波模块、启动电路、启动控制和低压锁定模块、峰值电流检测、采样保持模块、误差放大器、CV控制模块、退磁时间检测模块、CC控制模块、PFM逻辑控制模块、驱动模块、功率开关管M1；所述启动电路包含一功率开关管Q1，所述反激式变压器的原边绕组Np的上端连接外部输入电压Vin端，原边绕组Np的下端连接启动电路；所述反激式变压器的次边绕组Ns连接外部整流滤波模块；所述变压器的辅助绕组Naux经电阻分压分别连接采样保持模块和退磁时间检测模块的输入端，所述反激式变压器的辅助绕组Naux经二极管送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块；所述启动电路的一端也送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块，另一端连接功率开关管M1的漏端；所述功率开关管M1的源端经CS端连接峰值电流检测的输入端；所述峰值电流检测的输出端连接PFM逻辑控制的输入端；所述整流滤波模块的输出端连接电压输出Vout端；所述采样保持模块的输出端依次通过误差放大器、CV控制模块连接PFM逻辑控制模块的输入端；所述退磁时间检测模块的输出端经CC控制模块也连接到PFM逻辑控制的输入端，PFM逻辑控制模块的输出端通过驱动模块控制功率开关管M1和功率开关管Q1的通断，从而控制反激式变压器原边电路的通断。作为本专利技术基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统的进一步优选方案，所述充放电控制模块包含充电控制电路、蓄电池、放电控制电路、充电电流检测模块、端电压检测模块、微控制器模块、放电电流检测模块、人机交互模块、PWM驱动器；反激式开关电源通过充电控制电路连接蓄电池，用于控制蓄电池充电；蓄电池与放电控制电路，用于控制蓄电池放电；充电电流检测模块、端电压检测模块、放电电流检测模块分别和微控制器模块连接，用于分别实时检测蓄电池的充电电流、蓄电池内电压、蓄电池的放电电流，已经将采集的电信号上传至微控制器模块；人机交互模块与微控制器模块连接，用于查看蓄电池的电压状态及充放电电流状态，以及用于设定微控制器参数阈值；所述PWM驱动器分别和微控制器模块、充电控制电路、放电控制电路连接，用于根据采集的电压及电流参数，进而驱动充电控制电路及放电控制电路场效应管的PWM信号。作为本专利技术基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统的进一步优选方案，所述EMI滤波模块包含共模电感、X电容、Y电容与泄放电阻；所述共模电感由两个同向绕制的线圈组成，用于消除回路差分电流；X电容并接在共模电感两侧，用于消除差模干扰；Y电容跨接在输出端且串联中点接地，用于抑制共模干扰；泄放电阻用于消除在滤波器中出现的静电积累。作为本专利技术基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统的进一步优选方案，所述蓄电池的端电压在10.5V～14.0V之间。作为本专利技术基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统的进一步优选方案，所述充电电流检测模块和放电电流检测模块均采用霍尔传感器。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术通过对蓄电池工作过程中电压和电流的变化进行分析，合理控制蓄电池的工作进程，从而保证和提高了蓄电池的循环使用寿命；本专利技术的AC-DC转换装置省去了外部启动电路，大大降低启动部分的功耗；本专利技术采用合封三极管实现启动，待机功耗低，速度快，本专利技术采用合封技术，无需高压工艺，易于实现、节约成本；本专利技术当输出短路时，系统自动进入固定频率模式，提高稳定性；本专利技术的EMI滤波模块包含共模电感、X电容、Y电容与泄放电阻，可以有效滤除电网中的共模与差模干扰，所述共模电感由两个同向绕制的线圈组成，用于消除回路差分电流；X电容并接在共模电感两侧，用于消除差模干扰；Y电容跨接在输出端且串联中点接地，用于抑制共模干扰；泄放电阻用于消除在滤波器中出现的静电积累。附图说明图1是本专利技术系统结构原理图；图2是本专利技术AC-DC转换装置的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：如图1所示，基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统，包含反激式开关电源以及与其连接的充放电控制模块；所述反激式开关电源，用于将市电转换成低压直流电为蓄电池充电；所述充放电控制模块，用于实时对蓄电池的充放电进行控制；所述反激式开关电源包含EMI滤波模块、AC/DC转换装置、高频变压器以及环路补偿模块；其中，市电接入EMI滤波模块，用于滤除市电电网中的共模与差模干扰；所述EMI滤波模块通过AC/DC转换装置连接高频变压器，用于将输入的交流电转换成直流电，进而经过高频变压器完成变压；所述环路补偿模块分别与高频变压器的输出端和AC/DC转换装置的输入端连接，用于高频变压器的输出电压进行环路补偿；其中，反激式开关电源：开关电源的具体设计指标如下：工频输入AC220（1±20%）V；直流输出18V/10A和10V/0.6A；开关频率fS=65kHz，输出功率Pout=180W，工作效率η≥85%，最大占空比Dmax=0.45，电流连续型工作模式（CCM）。具体设计主要包括3个部分：EMI滤波、高频变压器以及环路补偿。EMI滤波模块：开关电源产生的电磁干扰（EMI）主要以传导干扰和近场干扰为主，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于AC‑DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统，其特征在于：包含反激式开关电源以及与其连接的充放电控制模块；所述反激式开关电源，用于将市电转换成低压直流电为蓄电池充电；所述充放电控制模块，用于实时对蓄电池的充放电进行控制；所述反激式开关电源包含EMI滤波模块、AC/DC转换装置、高频变压器以及环路补偿模块；其中，市电接入EMI滤波模块，用于滤除市电电网中的共模与差模干扰；所述EMI滤波模块通过AC/DC转换装置连接高频变压器，用于将输入的交流电转换成直流电，进而经过高频变压器完成变压；所述环路补偿模块分别与高频变压器的输出端和AC/DC转换装置的输入端连接，用于高频变压器的输出电压进行环路补偿；所述AC‑DC转换装置包含反激式变压器、整流滤波模块、启动电路、启动控制和低压锁定模块、峰值电流检测、采样保持模块、误差放大器、CV控制模块、退磁时间检测模块、CC控制模块、PFM逻辑控制模块、驱动模块、功率开关管M1；所述启动电路包含一功率开关管Q1，所述反激式变压器的原边绕组Np的上端连接外部输入电压Vin端，原边绕组Np的下端连接启动电路；所述反激式变压器的次边绕组Ns连接外部整流滤波模块；所述变压器的辅助绕组Naux经电阻分压分别连接采样保持模块和退磁时间检测模块的输入端，所述反激式变压器的辅助绕组Naux经二极管送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块；所述启动电路的一端也送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块，另一端连接功率开关管M1的漏端；所述功率开关管M1的源端经CS端连接峰值电流检测的输入端；所述峰值电流检测的输出端连接PFM逻辑控制的输入端；所述整流滤波模块的输出端连接电压输出Vout端；所述采样保持模块的输出端依次通过误差放大器、CV控制模块连接PFM逻辑控制模块的输入端；所述退磁时间检测模块的输出端经CC控制模块也连接到PFM逻辑控制的输入端，PFM逻辑控制模块的输出端通过驱动模块控制功率开关管M1和功率开关管Q1的通断，从而控制反激式变压器原边电路的通断。...

【技术特征摘要】
1.基于AC-DC转换装置的充电电车蓄电池充放电控制系统，其特征在于：包含反激式开关电源以及与其连接的充放电控制模块；所述反激式开关电源，用于将市电转换成低压直流电为蓄电池充电；所述充放电控制模块，用于实时对蓄电池的充放电进行控制；所述反激式开关电源包含EMI滤波模块、AC/DC转换装置、高频变压器以及环路补偿模块；其中，市电接入EMI滤波模块，用于滤除市电电网中的共模与差模干扰；所述EMI滤波模块通过AC/DC转换装置连接高频变压器，用于将输入的交流电转换成直流电，进而经过高频变压器完成变压；所述环路补偿模块分别与高频变压器的输出端和AC/DC转换装置的输入端连接，用于高频变压器的输出电压进行环路补偿；所述AC-DC转换装置包含反激式变压器、整流滤波模块、启动电路、启动控制和低压锁定模块、峰值电流检测、采样保持模块、误差放大器、CV控制模块、退磁时间检测模块、CC控制模块、PFM逻辑控制模块、驱动模块、功率开关管M1；所述启动电路包含一功率开关管Q1，所述反激式变压器的原边绕组Np的上端连接外部输入电压Vin端，原边绕组Np的下端连接启动电路；所述反激式变压器的次边绕组Ns连接外部整流滤波模块；所述变压器的辅助绕组Naux经电阻分压分别连接采样保持模块和退磁时间检测模块的输入端，所述反激式变压器的辅助绕组Naux经二极管送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块；所述启动电路的一端也送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块，另一端连接功率开关管M1的漏端；所述功率开关管M1的源端经CS端连接峰值电流检测的输入端；所述峰值电流检测的输出端连接PFM逻辑控制的输入端；所述整流滤波模块的输出端连接电压输出Vout端；所述采样保持模块的输出端依次通过误差放大器、CV控制模块连接PFM逻辑控制模块的输入端；所述退磁时间检测模块的输出端经CC控制模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢建强，
申请(专利权)人：邢建强，
类型：发明
国别省市：江苏,32