电动车充电站充电电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种充电电路，具体是一种电动车充电站充电电路。
【背景技术】
[0002]随着电动车的普及，电动车充电技术也受到人们的关注。我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。但传统的常规充电时间过长，快速充电技术至今仍未能完全解决，严重地制约着电动车的发展。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种快速充电且可以延长铅酸蓄电池使用寿命的电动车充电站充电电路，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种电动车充电站充电电路，包括整流滤波电路1、高频变压器电路、采样电路、A/D模数转换电路和单片机电路，所述整流滤波I将220V交流电进行整流滤波得到300V的直流电送入高频变压器电路，高频变压器的次级绕组输出48V电压给蓄电池充电，在蓄电池的出口处设有采样电路分别进行电压和电流的采样，采样信号送入低通滤波器以滤掉谐波的干扰，低通滤波器输出的信号送入A/D模数转换电路，将模拟信号转换为单片机可识别的数字信号送入单片机中，单片机通过软件将送进来的电压和电流信号转换为实际值，并将它们与上一次的实际值进行比较后调节输出的PWM波形的频率和占空比，并控制指示灯的亮灭来指示充电过程，当单片机检测到蓄电池充满电时，控制继电器断开电源，停止充电，同时蓄电池通过DC-DC变换器经整流滤波电路2后给单片机、A/D模数转换器和指示电路提供电源。
[0006]作为本实用新型进一步的方案:所述整流滤波电路I由继电器电路、桥形滤波整流电路和保护电路组成，所述继电器电路用于接通和断开电源，所述桥形滤波整流电路用于将交流电转换为直流电源，保护电路用于过压和过流保护。
[0007]作为本实用新型再进一步的方案:所述经整流滤波的300V直流电源送给高频变压器Tl的初级绕组，初级绕组的下端与开关管DFF4N60相连，开关管DFF4N60由光电耦合器NEC2501和PNP三极管Q2控制和驱动。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型提出了一种用于全密封免维护铅酸蓄电池的智能充电设计方案，针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，分析解决方法，提出一种可对铅酸蓄电池实现四段式慢脉冲充电的智能充电电路，通过控制开关电源的脉冲频率和占空比，调节充电电流和电压，实现对蓄电池的分级慢脉冲充电。本实用新型不仅可实现快速充电，同时可以减少析气，消除硫化，进行均衡充电，从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。
【附图说明】
[0009]图1为电动车充电站充电电路的系统结构框图；
[0010]图2为电动车充电站充电电路的整流滤波电路I的电路图；
[0011]图3为电动车充电站充电电路的充电主电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0013]请参阅图1?3，本实用新型实施例中，一种电动车充电站充电电路，包括整流滤波电路1、高频变压器电路、采样电路、A/D模数转换电路和单片机电路，整流滤波I将220V交流电进行整流滤波得到300V的直流电送入高频变压器电路，高频变压器的次级绕组输出48V电压给蓄电池充电，在蓄电池的出口处设有采样电路分别进行电压和电流的采样，采样信号送入低通滤波器以滤掉谐波的干扰，低通滤波器输出的信号送入A/D模数转换电路，将模拟信号转换为单片机可识别的数字信号送入单片机中，单片机通过软件将送进来的电压和电流信号转换为实际值，并将它们与上一次的实际值进行比较后调节输出的PWM波形的频率和占空比，并控制指示灯的亮灭来指示充电过程，当单片机检测到蓄电池充满电时，控制继电器断开电源，停止充电，同时蓄电池通过DC-DC变换器经整流滤波电路2后给单片机、A/D模数转换器和指示电路提供电源。
[0014]整流滤波电路I由继电器电路、桥形滤波整流电路和保护电路组成，继电器电路用于接通和断开电源，桥形滤波整流电路用于将交流电转换为直流电源，保护电路用于过压和过流保护。
[0015]经整流滤波的300V直流电源送给高频变压器Tl的初级绕组，初级绕组的下端与开关管DFF4N60相连，开关管DFF4N60由光电耦合器NEC2501和PNP三极管Q2控制和驱动。
[0016]本实用新型的工作原理是:继电器Jl驱动电路由光电耦合器NEC2501、PNP三极管Q3和续流电路构成，光电耦合器NEC2501为了防止现场强电磁干扰或工频电压通过输出通道反串到单片机系统，光电耦合器NEC2501通过电一光一电这种转换，利用“光”这一环节完成隔离功能，因为光信号的传送不受电场、磁场的干扰，可以有效地隔离电信号，提高电路的抗干扰能力，三极管Q3用于将光电耦合器NEC2501的信号放大，以确保有效的驱动继电器，其中电阻R16、电阻R17和电阻R18为限流电阻，二极管D5和电阻Rl构成续流电路，当继电器的线圈断电后，二极管D5和电阻Rl为线圈产生的反向电压提供续流通道。整流滤波电路由四个二极管Dl?D4、四个电容C31?C34和一个滤波电容Cl组成，电容C31?C34对交流50Hz阻抗很大，而对高频干扰的阻抗很小，基本上可以通过它顺利入地。此外，电容C31?C34对整流二极管也有保护作用，在电路刚接通的瞬间，大电容Cl的充电电流很大，在没有电容C31?C34的情况下，将全部通过二极管。由于电容C31?C34两端的电压不能突变，电容C31?C34处于短路状态，二极管上不全流过很大的电流，从而保护了二极管。滤波电容Cl将整流电路出来的脉动电流变为直流电源，保护电路的熔断器用保护电路过流，压敏电阻RTl用于保护电路的过压。
[0017]光电耦合器NEC2501 (Ull)用于隔离强电与弱电，防止强电部分干扰单片机系统，PNP三极管Q2用于驱动开关管DFF4N60，确保开关管的导通，电阻R8?Rl I为限流电阻。电阻R2、电容C2、二极管D6和电容C6、电阻R3、二极管D7构成开关管DFF4N60的保护电路，在变压器的初级绕组上电的瞬间，如果没有电容C6、电阻R3、二极管D7，则就会有一个阶跃的电压加在开关管的漏源极，产生一个过高的du/dt加在开关管的两端，使开关容易被击穿。而有了电容C6、电阻R3、二极管D7组成的缓冲电路，在变压器上电一瞬间，由于电容C6两端的电压不能突变，有个上升的过程，它两端的电压随着电容的充电而升高，从而起到缓冲的作用。当开关管断开后，初级绕组将会产生一个反向电压，此时，电阻R2、电容C2、二极管D6为反向电压提供了一个通路，反向电压返回到初级组，将能量消耗在RC回路上。次级绕组接二极管D8、二极管D9、二极管DlO和二极管D15构成二次整流电路，继电器J2用于在充满电时断开电源，电阻R4和二极管D12为继电器J2线圈的吸收电路，光电耦合器NEC2501和PNP三极管Q4来控制和驱动继电器，电阻R15?R17构成蓄电池实际电压的采样电路。
【主权项】
1.一种电动车充电站充电电路，包括整流滤波电路1、高频变压器电路、采样电路、A/D模数转换电路和单片机电路，其特征在于，所述整流滤波I将220V交流电进行整流滤波得到300V的直流电送入高频变压器电路，高频变压器的次级绕组输出48V电压给蓄电池充电，在蓄电池的出口处设有采样电路分别进行电压和电流的采样，采样信号送入低通滤波器以滤掉谐波的干扰，低通滤波器输出的信号送入A/D模数转换电路，将模拟信号转换为单片机可识别的数字信号送入单片机中，单片机通过软件将送进来的电压和电流信号转换为实际值，并将它们与上一次的实际值进行比较后调节输出的PWM波形的频率和占空比，并控制指示灯的亮灭来指示充电过程，当单片机检测到蓄电池充满电时，控制继电器断开电源，停止充电，同时蓄电池通过DC-DC变换器经整流滤波电路2后给单片机、A/D模数转换器和指示电路提供电源。
2.根据权利要求1所述的电动车充电站充电电路，其特征在于，所述整流滤波电路I由继电器电路、桥形滤波整流电路和保护电路组成，所述继电器电路用于接通和断开电源，所述桥形滤波整流电路用于将交流电转换为直流电源，保护电路用于过压和过流保护。
3.根据权利要求1所述的电动车充电站充电电路，其特征在于，所述经整流滤波的300V直流电源送给高频变压器Tl的初级绕组，初级绕组的下端与开关管DFF4N60相连，开关管DFF4N60由光电耦合器NEC2501和PNP三极管Q2控制和驱动。
【专利摘要】本实用新型公开了种电动车充电站充电电路，包括整流滤波电路1、高频变压器电路、采样电路、A/D模数转换电路和单片机电路。本实用新型提出了一种用于全密封免维护铅酸蓄电池的智能充电设计方案，针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，分析解决方法，提出一种可对铅酸蓄电池实现四段式慢脉冲充电的智能充电电路，通过控制开关电源的脉冲频率和占空比，调节充电电流和电压，实现对蓄电池的分级慢脉冲充电。本实用新型不仅可实现快速充电，同时可以减少析气，消除硫化，进行均衡充电，从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。
【IPC分类】H02J7-10
【公开号】CN204290453
【申请号】CN201420575995
【发明人】杨东方, 施勇, 刘新, 王海军, 贺中桥
【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司徐州供电公司, 江苏省电力公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年9月30日