一种快速充电装置及相关车辆、器具制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种快速允电装置及其在电机驱动的车辆及其它器械上的应用，其主要特点在于；采取高频逆变及变压整流电路结构的快速充电装置，将它装在汽车上配以车载电机及充电自动控制器，能实现汽车的交、直流充电及在线自主充电。该充电装置还能作为电动摩托车、电动自行车、电动滑板车及其它电机驱动的器械的电池组充电装置之用，并能与它们装配为一个整体，其用途广泛，性能安全、可靠。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种快速充电装置，尤其是快速交、直流充电装置及相关电机驱动的车辆及其它器械(例如手机)现有技术中的充电装置存在着充电时间太长，一般为5-12小时；低温状态下如0℃以下充电困难，大功率充电时会导致电池发热，以及难以消除电池钝化现象。本技术的第一个目的在于提供一种既能快速大功率充电，又不会导致电池非正常发热，同时耐候性好(耐冷)，能消除电池的钝化的电池快速充电装置。本技术的第二个目的在于在上述基础上提供一种既能适应电源电压波动变化又能方便选择采用不同电压等级的交流或直流充电的电池快速充电装置。本技术的第三个目的在于提供一种具有上述充电装置的电动车驱动装置。本技术的第四个目的在于提供一种具有在线自主充电的电动车驱动装置。本技术的第五个目的在于提供一种具有上述充电装置的电动滑板车。本技术的第一个目的是这样实现的一种快速充电装置，其特征在于交流输入端(1)与整流器(2)连接，整流器(2)与高频逆变器(3)的输入端连接，逆变器(3)的另一输入端与逆变控制器(4)的输出端连接，其输出端与高频变压整流器(5)连接，整流器(5)的输出端与负载输入端(6)连接，负载输入端(6)分别经电压检测器(7)、电流检测器(8)、温度检测器(9)与逆变控制器(4)三个输入端连接。市电交流电经交流输入端(1)进入，经整流器(2)转变为脉动直流电，经高频逆变器(3)转变为高频交流电。该电流是具有一定时间间隔与宽度的脉冲型高频直流电。由于该高频脉冲型直流电有一定的时间间隔，可以有效地给充电过程提供一个吸收析气和热量散失的机会，不致于使密封型电池在大电流充电时产生过大气压力与过热，从而实现安全的快速充电。上述方案可以这样完善直流输入端(10)经防反接保护器(11)与高频逆变器(3)的输入端连接，高频逆变器(3)的输出端经电压转换器(12)与高频变压整流器(5)的输入端连接。设计的防反接保护器(11)的作用是用来防止直流输入端(10)在意外的情况下接错直流电源的极性，而导致电路损坏。设计电压转换器(12)的目的在于提高充电器对电源、电压等级适应性，当输入为不同的等级时，电压转换器会通过继电器的触点将变压器切换到与此电压对应的抽头上，当输入电源为设定电压的直流时，它又会自动将变压器输入端切换到对应的抽头上，来保证该充电器的输出电压固定在一定的范围内不变。为了保证充电全过程始终处于受控状态，特设计了电压检测器(7)、电流检测器(8)、温度检测器(9)，一来采集充电负载的电压、电流、温度等重要参数，经处理后送给具有模糊控制功能逆变控制器(4)，逆变控制器(4)根据以上数据按照设定的数学规律进行运算，产生用来改变高频逆变器(3)的工作频率和占空比的控制信号，使充电器始终工作在特定的工作状态。本技术的第三个目的是这样实现的一种具有上述充电装置的电动机动车驱动装置，其特征在于快速充电装置(C)与电池组(15)连接，电池组(15)与电机控制器(18)连接；电机控制器(18)与速度控制器(20)连接，电机(21)分别通过温度检测器(22)、电流检测器(23)、刹车断电器(24)与电机控制器(18)连接，电机(21)的输出端与汽车传动装置(25)连接。将具有上述特征的快速充电装置的输出端与电动汽车的电池组(15)连接，实现对电池组的快速充电及一系列优越性的实现。电机控制器(18)是将电池组(15)的电能在受控状态下传递给驱动电机(21)的重要装置，它是通过速度控制器(20)来根据驾驶者的意向改变电动机的转速，从而实现对汽车行驶速度及功率的控制。为了保证电动机、电池组及控制器本身安全、可靠运行，特别设计了温度检测器(22)、电流检测器(23)、刹车断电器(24)等传感装置，用来判断电动机在工作过程中的温度电流等信号。当这些参数超过设定的安全数据时，就会通过控制器中的控制电路来产生保护信号，改变控制器的工作状态，从而有效地保证电机、电池组控制器本身的安全。本技术的第三个目的可以这样完善电池组(15)通过充电自动控制器(19)与车载发电机(16)连接，车载发电机(16)与快速充电装置(C)连接。在电动机(21)与快速充电装置(C)之间连接回馈制动器(17)。由于电池组容量所限，目前的汽车续驶里程受到限制，当电池组缺电时，如无法及时补充电能，汽车无法行走，为此，特设计了电动车车载发电机组(16)和充电自动控制器(19)，这样发电机组(16)可以使用汽油或天燃汽等燃料，当电池组缺电时，自动充电控制器(19)就会自动也可以人为控制启动发电机(16)，发电机可以是各种燃油发电机，也可以是其它发电机，例如汽油、柴油、天燃气、燃料电池、光电池等的发电机。通过车载快速充电装置将发电机提供的交流电转换为高频脉冲型直流电。通过上述快速充电装置的输出端(6)给电池组在线补充电能，能够在线充电的原因是上述充电装置具有恒压、恒流特征，可以完全保证在线充电时与电池组连接的各部分器件电路不被干扰或损坏充电器本身也不会被烧坏。由于电动车在行驶过程中要经常出现下坡、刹车等情况，这时会导致由于制动而造成能量损失。本技术充分考虑到这些因素，为了提高电动机的续驶里程，特设计了回馈制动器(17)，它可以将电动机在出现上述制动过程时产生的电能传给上述快速充电器的直流输入端，将此部分电能回馈充给电池组保存起来。本技术的第五个目的是这样实现的快速充电装置(C)与电池组(26)连接，电池组(26)与电机控制器(27)连接，电机控制器(27)分别与速度控制器(28)、电机(29)连接，电机(29)分别通过温度检测器(30)、电流检测器(31)、刹车断电器(32)与电机控制器(27)连接，电机(29)与安装在2个以上滑轮(33)的滑板(34)的车身(35)上的传动装置连接。传统的电动滑板车一般是另附一个充电器，当电池缺电时，用此充电器给它充电，使用麻烦，而且不能方便地在汽车上利用12V直流电源充电。本技术着重解决上述缺点，特别将上述交直流两用快速充电装置设置在电动滑板上，使其与电池组连接，使使用者可以自由地根据所在场合方便地选择市电交流电源充电，或者选择汽车上的12V直流充电，而且不需再另外携带充电器，从而实现了电动滑板车的一体化设计。该电动滑板车的工作原理是这样的电机控制器将电池组的电能有控制地提供给电动机，电动机将电能转变为机械能驱动车轮旋转，为了保证电池组(26)电机(29)和控制器(27)本身安全、可靠运行，特别设计了电流检测器(31)、温度检测器(30)、刹车断电器(32)、电压检测器(36)，当这些参数超出设定的数值时，这些装置就会发出信号通过改变控制器(27)的工作状态来保护电池组，电机和控制器本身。本技术由于采用了高频逆变及变压整流电路结构，产生了如下积极效果1、可以实现电池的快速充电；2、可以消除电池的钝化，尤其是镍—铬电池的钝化；3、可以将充电器的体积大大减小，从而可以实现将这种充电器用于装配空间受到限制的场合，如用于电动汽车、电动摩托车、电动自行车、电动滑板车等场合；4、由于采用了交直流两种电源供电电路方式和电压转换器，可以自动适应不同电压等级的交流电源的功能。本技术由于采用了上述充电装置，电动车具有了上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速充电装置，其特征在于：交流输入端（１）与整流器（２）连接，整流器（２）与高频逆变器（３）的输入端连接，逆变器（３）的另一输入端与逆变控制器（４）的输出端连接，其输出端与高频变压整流器（５）连接，整流器（５）的输出端与负载输入端（６）连接，负载输入端（６）分别经电压检测器（７）、电流检测器（８）、温度检测器（９）与逆变控制器（４）三个输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种快速充电装置，其特征在于交流输入端(1)与整流器(2)连接，整流器(2)与高频逆变器(3)的输入端连接，逆变器(3)的另一输入端与逆变控制器(4)的输出端连接，其输出端与高频变压整流器(5)连接，整流器(5)的输出端与负载输入端(6)连接，负载输入端(6)分别经电压检测器(7)、电流检测器(8)、温度检测器(9)与逆变控制器(4)三个输入端连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于直流输入端(10)经防反接保护器(11)与高频逆变器(3)的输入端连接，高频逆变器(3)的输出端经电压转换器(12)与高频变压整流器(5)的输入端连接。3.一种具有权利要求1或2所述装置的电动车动力装置，其特征在于快速充电装置(C)的负载输入端与电池组(15)连接，电池组(15)与电机控制器(18)连接；电机控制器(18)与速度控制器(20)连接，电机(21)分别通过温度检测器(22)、电流检测器(23)、刹车断电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜炬，
申请(专利权)人：杜炬，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]