蓄电池智能充电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及蓄电池充电系统，尤其是一种蓄电池智能充电系统。其功率电路包括EMI滤波器、整流滤波电露、开关变压器及全桥电路和均衡电路，全桥电路其电源输入端与整流滤波电路的输出端连接，其输出端与开关变压器的输入端连接，该开关变压器有两路输出，一路至均衡电路，另一路为采样输出至控制电路，该均衡电路有两路输出，一路至蓄电池，另一路为采样输出至控制电路；控制电路核心器件是DSP处理器，其内嵌接收采样信号的AD模块和输出PWM信号的PWM模块，该PWM信号经驱动电路后输入至全桥电路的驱动桥臂开关。本实用新型专利技术与普通蓄电池充电系统相比，可以在确保充电速度的同时，大大延长蓄电池的使用寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及蓄电池充电系统，尤其是一种蓄电池智能充电系统。
技术介绍
蓄电池作为一种大容量的储存电能的装置，在通信系统、电力系统、交通等多个领域起到越来越重要的作用。目前，几乎所有的重要通信系统都配备了 UPS (不间断电源)，其储能设备就是蓄电池。蓄电池的寿命主要是由充放电决定的，充放电时的温度对电池寿命也有很大的影响。目前的充电器大多采用恒流充电的方式或恒压限流的方式。最新的对蓄电池充放电的研究数据表明，这种单一的充电方式并不符合蓄电池的充电要求，会严重影响蓄电池的使用寿命。在一些需要容量比较大的场合，多采用蓄电池组，在这种情况下，无法对电池进行均衡充电也是影响蓄电池寿命的一个重要因素。电源的数字化为开关电源拟合蓄电池的充电曲线变得简单易行，而且具有很高的可靠性，使智能充电成为可能。智能充电系统可以根据蓄电池的参量变化自动调整充电策略，从而在追求充电速度的同时最大化的延长蓄电池的使用寿命。
技术实现思路
本技术旨在解决上述蓄电池单一充电方式存在的弊端及蓄电池组不能均衡充电的问题，而提供一种可以实现对常见蓄电池组充电，在获得最大充电速率的同时延长电池使用寿命的蓄电池智能充电系统。本技术解决所述问题采用的技术方案是一种蓄电池智能充电系统，包括功率电路和控制电路，功率电路包括EMI滤波器、整流滤波电路、开关变压器及全桥电路和均衡电路，所述全桥电路其电源输入端与整流滤波电路的输出端连接，其输出端与开关变压器的输入端连接，该开关变压器有两路输出，一路至均衡电路，另一路为采样输出至控制电路，该均衡电路有两路输出，一路至蓄电池，另一路为采样输出至控制电路；所述控制电路的核心器件是DSP处理器，该DSP处理器内嵌接收采样信号的AD模块和输出PWM信号的PWM模块，该PWM信号经驱动电路后输入至全桥电路的驱动桥臂开关。更进一步，所述DSP处理器芯片采用MC56F8346 ;所述DSP芯片设置有与温度传感器连接的温度采集模块；所述DSP芯片设置有与计算机进行通信的RS232接口和CAN总线；所述驱动电路采用MOSFET专用集成驱动芯片IR2130 ;所述均衡电路采用由MOS管组成的分流模块实现。上述技术方案，其本质是一个输出电流、电压按一定规律变化的开关电源。其工作原理是工频交流电经整流滤波后为功率电路供电，控制电路对充电过程中的各参量进行采样，并进行运算，求得对应PWM脉宽，由DSP处理器发出，控制功率半导体开关，输出经变压器隔离变压后，通过均衡电路为电池(组)充电。系统中，DSP处理器通过对电池组的各参量进行检测，将充电过程分为涓流充电、恒流充电、恒压限流充电三个阶段，并附带温度补偿，最大程度拟合充电曲线；系统中的均衡充电电路可以有效避免因对电池组充电时，由于电池各参量不同而造成充电不同步，部分过充，部分不饱的现象，在获得最大充电速率的同时能延长电池的使用寿命。与现有技术相比，本技术的有益效果是控制系统采用数字系统，充电过程有较高的可控性，相比于目前大部分采用恒压限流单一充电方式的充电器，具有明显的优势。附图说明图I是本技术的系统结构示意框图。图2是本技术均衡电路原理图。具体实施方式以下结合较佳实施例，对本技术作进一步说明。 参见图1，一种蓄电池智能充电系统，它由功率电路和控制电路两部分组成。功率电路由EMI滤波器、整流滤波电路、全桥电路、开关变压器及均衡电路组成，控制电路由DSP处理器、接口电路、驱动电路、温度传感器等组成。全桥电路其电源输入端与整流滤波电路的输出端连接，其输出端与开关变压器的输入端连接，该开关变压器有两路输出，一路至均衡电路，另一路为采样输出至控制电路，该均衡电路有两路输出，一路至蓄电池，另一路为采样输出至控制电路。DSP处理器芯片采用MC56F8346，其内嵌有接收采样信号的AD转换模块、接收蓄电池温度信号的温度采集模块和输出PWM信号的PWM模块，蓄电池温度信号由温度传感器提供，PWM模块输出的PWM信号经驱动电路后，输入至全桥电路的驱动桥臂开关。上述驱动电路由集成驱动芯片IR2130及其外围电路实现；上述均衡电路采用由功率MOS管为核心组成的分流模块，详见附图2。EMI滤波电路的作用是滤除后续电路中由于开关半导体而产生的大量谐波对电网的影响。整流滤波电路将工频交流电变换为干净的直流电，为全桥电路供电。全桥电路是系统功率电路的核心，控制电路通过控制桥臂的开关控制输出电压或电流，完成三种充电电压或电流输出。开关变压器起变压隔离作用。DSP芯片MC56F8346是控制电路核心，负责反馈参量的采集、AD转换、温度采集，并对误差进行PID、温度补偿等运算后，产生相应脉宽的PWM信号，该信号经过驱动电路隔离、放大后，驱动桥臂开关。同时DSP芯片还通过RS232接口、CAN总线与计算机进行通信。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术的结构作任何形式上的限制。凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术的技术方案范围。。权利要求1.一种蓄电池智能充电系统，包括功率电路和控制电路，功率电路包括EMI滤波器、整流滤波电路、开关变压器，其特征在于，功率电路还包括全桥电路和均衡电路，所述全桥电路其电源输入端与整流滤波电路的输出端连接，其输出端与开关变压器的输入端连接，该开关变压器有两路输出，一路至均衡电路，另一路为采样输出至控制电路，该均衡电路有两路输出，一路至蓄电池，另一路为采样输出至控制电路；所述控制电路的核心器件是DSP处理器，该DSP处理器内嵌接收采样信号的AD模块和输出PWM信号的PWM模块，该PWM信号经驱动电路后输入至全桥电路的驱动桥臂开关。2.如权利要求I所述的蓄电池智能充电系统，其特征在于，所述DSP处理器芯片采用MC56F8346。3.如权利要求I或2所述的蓄电池智能充电系统，其特征在于，所述DSP芯片设置有与温度传感器连接的温度采集模块。4.如权利要求I或2所述的蓄电池智能充电系统，其特征在于，所述DSP芯片设置有与计算机进行通信的RS232接口和CAN总线。5.如权利要求I所述的蓄电池智能充电系统，其特征在于，所述驱动电路采用MOSFET专用集成驱动芯片IR2130。6.如权利要求I所述的蓄电池智能充电系统，其特征在于，所述均衡电路采用由MOS管组成的分流模块实现。专利摘要本技术涉及蓄电池充电系统，尤其是一种蓄电池智能充电系统。其功率电路包括EMI滤波器、整流滤波电露、开关变压器及全桥电路和均衡电路，全桥电路其电源输入端与整流滤波电路的输出端连接，其输出端与开关变压器的输入端连接，该开关变压器有两路输出，一路至均衡电路，另一路为采样输出至控制电路，该均衡电路有两路输出，一路至蓄电池，另一路为采样输出至控制电路；控制电路核心器件是DSP处理器，其内嵌接收采样信号的AD模块和输出PWM信号的PWM模块，该PWM信号经驱动电路后输入至全桥电路的驱动桥臂开关。本技术与普通蓄电池充电系统相比，可以在确保充电速度的同时，大大延长蓄电池的使用寿命。文档编号H02J7/10GK202513651SQ201220159118公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月16日 优先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池智能充电系统，包括功率电路和控制电路，功率电路包括EMI滤波器、整流滤波电路、开关变压器，其特征在于，功率电路还包括全桥电路和均衡电路，所述全桥电路其电源输入端与整流滤波电路的输出端连接，其输出端与开关变压器的输入端连接，该开关变压器有两路输出，一路至均衡电路，另一路为采样输出至控制电路，该均衡电路有两路输出，一路至蓄电池，另一路为采样输出至控制电路；所述控制电路的核心器件是DSP处理器，该DSP处理器内嵌接收采样信号的AD模块和输出PWM信号的PWM模块，该PWM信号经驱动电路后输入至全桥电路的驱动桥臂开关。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊希森，张彪，李国洪，李惠，王沛昕，董铭，
申请(专利权)人：唐山电动车研发与检测有限公司，
类型：实用新型
国别省市：