一种超级电容纯电动汽车智能充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及纯电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种超级电容纯电动汽车智能充电系统。
【背景技术】
[0002]进入21世纪以来，节能和环保成为了能源问题的焦点。随着汽车工业的高速发展，汽车已大量进入人们的日常生活，但随着汽车的普及带来了日益严重的环境问题。因此，我们需要对汽车工业的发展拓展出新的环保和节能路径。而电动汽车的出现则可以较好的解决汽车对环境污染的困境，尤其是纯电动汽车，不存在汽车尾气排放，因此，对电动汽车的研究与开发已经成为当今世界的热点。传统蓄电池的峰值功率特性无法满足电动汽车在启动、加速和爬坡等特殊工况下对功率的需求，传统蓄电池的充放电特性，对电动汽车的进一步发展受到限制。而超级电容器用在电动汽车上作为驱动电源时，可以弥补传统蓄电池在功率特性方面的不足。当汽车处于加速或载重爬坡特殊情况下，超级电容器的高功率放电，可提高汽车的爬坡性能，突然制动时，则通过超级电容器吸收制动过程中产生的能量，超级电容器可以满足电动汽车在启动、制动和爬坡时对高功率放电的需求。超级电容具有充电速度快、比功率高、比能量大、循环使用寿命长等优越性能，应用于电动汽车中具有一定的优越性。
[0003]动力电池是电动汽车的核心能源，但是目前给动力电池充电的充电系统功能还比较单一，充电过程还比较长，在充电的过程中还需要较多的外部控制干预甚至是人为干预、为充电机服务的控制部件还比较多，由此在充电过程中不得不使用DC/DC或低压电源为各控制部件供电，从而使DC/DC工作在低效率区间或浪费低压电源能量。不可避免地影响了能量使用效率、使用的方便性和充电过程的合理性，在一定程度也影响了动力电池的寿命，妨碍电动汽车的普及与应用。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种具有充电效率高、操作简单、重量轻、体积小;具有防反接、过载、短路、过热等多重保护功能及控制功能的超级电容纯电动汽车智能充电系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种超级电容纯电动汽车智能充电系统，它包括充电主电路和控制电路;所述充电主电路包括将交流电源通过全桥整流模块变换成含有脉动成分的直流电的三相桥式整流电路，通过滤波电容滤去直流电中的脉动成分的滤波电路、使IGBT轮流导通，将平滑的直流电变为方波，加在后述高频变压器的输入端的IGBT全桥变换电路，输出端产生交流电压的高频变压器，将所述高频变压器输出的交流电整流、滤波为用户设置的直流电压或/和电流的输出整流滤波电路;所述控制电路包括IGBT驱动模块，与所述IGBT驱动模块连接接收数据采集模块发送来的数据信号、进行策略判断、发出充电控制信号、向显示屏送显的第一单片机，与所述第一单片机连接采集充电主电路输出电压及电流、充电主电路原边输入电压、IGBT温度、环境温度的数据采集模块，与所述第一单片机连接的按键电路模块，显示模块，故障报警模块和遥控模块，通过CAN通讯口读取被充电超级电容信息或向外输出充电信息的CAN通信模块。
[0006]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述三相桥式整流电路包括输入端与三相交流电源连接的电源开关;输入端与所述电源开关的输出端连接的三相固态继电器;与所述三相固态继电器的输出端并联连接的六个二级管，其中第一二级管的正极和第二二级管的负极分别与三相固态继电器的输出端A相连接，第三二级管的正极和第四二级管的负极分别与三相固态继电器的输出端B相连接，第五二级管的正极和第六二级管的负极分别与三相固态继电器的输出端C相连接;所述IGBT全桥变换电路包括四个IGBT管、四个续流二极管、高频变压器、高频变压器副边整流电路及输出滤波电路；IGBT全桥变换电路将整流后的直流电转换成类似方波的高频交流电，高频变压器负责将逆变电路输出的高频交流电降压;所述高频变压器副边整流电路包括两个并连的快恢复二极管;所述输出滤波电路为由电容和电感组成的LC并联滤波电路。
[0007]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述按键电路模块包括矩阵键盘和第二单片机，输入按键与所述第二单片机的I/O引脚连接，所述第二单片机的输出端与所述第一单片机的I/O引脚相连，其赋值通过第一单片机的I/O引脚传送给显示模块输出，所述第二单片机的输出端与第一单片机的I/O引脚连接有若干个上拉电阻。
[0008]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述充电主电路原边输入电压数据采集模块包括由分压电阻、采样电阻及运算放大器组成的电压跟随器，一级集成运算放大器将采样的电压跟随到二级集成运算放大器的反向输入端；由模拟光耦和二级运算放大器构成负反馈网络，将采样的电压反馈到模拟光耦；由电阻与三级运算放大器构成的输出电路，将线性变换后的电压输入到第一单片机的A/D转换引脚。
[0009]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述显示模块包括显示充电电流、充电电压、充电时间及充电方式信息。
[0010]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述显示模块包括液晶模块;与所述液晶模块的两引脚之间连接的可变电阻;与所述液晶模块的背光电源LED负极分别串联的上拉电阻；与供电电源和所述液晶模块的电源引脚连接的AMS1117芯片;分别连接在所述AMS1117芯片的输入端和输出端的滤波电容。
[0011]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述故障报警模块，包括定时器、峰鸣器和三个发光二极管;所述定时器和外接电阻、电容构成多谐振荡器，所述定时器的三个控制电压输入端分别经限流电阻后与第一单片机连接，所述定时器三个控制电压输入端还分别与三个发光二极管连接，所述定时器受第一单片机输出的脉冲信号控制。
[0012]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述CAN通信模块包括第一单片机;CAN收发器;连接在第一单片机和CAN收发器之间的数字隔离器;连接在所述数字隔离器上用于滤去交流信号的电容;连接在CAN收发器两根总线之间的匹配电阻。
[0013]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述IGBT驱动模块包括第一单片机;与所述第一单片机连接的IGBT驱动芯片;所述第一单片机与IGBT驱动芯片连接的四个PffM输出引脚和双向I /0 口分别连接有接地的下拉电阻；所述IGBT驱动芯片与第一单片机连接的故障清除输入端连接有与电源连接的上拉电阻;所述IGBT驱动芯片的第7引脚(电源引脚)连接有与电源连接的电容;所述IGBT驱动芯片的高端驱动输出引脚和低端驱动输出引脚分别连接有限流电阻。
[0014]作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的超级电容纯电动汽车智能充电系统，所述遥控模块包括发射部分和接收部分，所述发射部分包括由编码芯片，与所述编码芯片连接的发射模块，与所述编码芯片连接的若干个按键组成的无线发射电路;所述接收部分包括由解码芯片与所述解码芯片连接的接收模块和电阻组成的无线信号接收电路;所述编码芯片和解码芯片是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片。