专利名称：电动车惯性充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电装置，具体地说就是电动车惯性充电器。
背景技术：
近几年来，国际油价持续上涨，以燃油为动力的车辆行驶成本不断提高，已经到了令人难以承受的地步，因此世界各国都在积极寻找各种替代能源来作为车辆的动力。我国目前还是一个发展中国家，汽车的普及率还非常有限，大部分人还是以摩托车或微型车作为代步工具，而电动车由于具有无废气污染、结构简单、使用方便、价格便宜以及行驶成本低的优点而受到广大的用户欢迎。电动车都设有一个电机控制器，电机控制器内部包括PWM信号调制电路、驱动电路，电瓶组为电机控制器内部电路提供电源，电动车的手把调速装置将加速信号以电压信号的方式输入到PWM信号调制电路中，PWM信号调制电路输出相应的PWM信号给驱动电路输出相应的交流(永磁无刷电动机)或直流(永磁直流电动机)电压值，对于以直流电机为驱动部件的电动车通过电机控制器调节施加在直流电机上的直流电压控制车速，电压越高，车速越高，反之，车速越低；对于以交流电机为驱动部件的电动车通过电机控制器将电瓶中的直流电逆变为交流电，并调节施加在交流电机上的交流电源的频率控制车速，频率越高，车速越高，反之，车速越低。但是目前的电动车由于电瓶技术限制，需每天进行充电，一次充电后行驶距离非常有限，给推广应用带来了障碍。而电动车在行使过程中有很多情况下其动能是可以利用的，如在减速滑行过程或下坡时将其动能转换为电能对电瓶进行充电，就可以减少电动车充电次数，提高每次充电后的行驶距离。
实用新型内容本实用新型的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种电动车惯性充电器，该电动车惯性充电器将电动车滑行或下坡时的动能转换成电能后对电瓶充电，以减少电动车充电次数，提高每次充电后的行驶距离。
为实现上述目的本实用新型采用如下技术方案一种电动车惯性充电器，其特征在于所述电动车惯性充电器包括电瓶组、电动车电机控制器、LC滤波电路、充电电流正反馈电路、输入电压负反馈电路、PWM信号整形电路以及以电流型PWM集成电路和升压功率开关管、电感为核心构成的DC/DC升压电路，DC/DC升压电路输出端与电瓶组连接，所述电动车电机控制器包括PWM信号调制电路、驱动电路，电瓶组为PWM信号调制电路和驱动电路提供电源，PWM信号调制电路设有调速装置加速信号输入端，PWM信号调制电路设有两路输出，一路与驱动电路输入端连接，驱动电路输出端与电动机连接，所述电流型PWM集成电路具有一个电压反馈端、一个最大电流限制端和一个脉冲输出端，所述LC滤波电路的输入端与电动机线圈绕组接头连接，滤波后的直流电源作为电流型PWM集成电路的工作电源，PWM信号调制电路另一路输出与所述PWM信号整形电路的输入端连接，其输出端与电流型PWM集成电路的电压反馈端连接，所述充电电流正反馈电路和输入电压负反馈电路的输出相叠加后与最大电流限制端连接控制电动车惯性充电器充电电流，电流型PWM集成电路的脉冲输出端驱动升压功率开关管。
与现有技术相比本实用新型的有益效果是该电动车惯性充电器利用惯性，将电动车滑行或下坡时的动能转换成电能后，随时对电瓶电量进行补充，以减少电动车充电次数，提高了每次充电后的行驶距离，有利于电动车的推广应用。
图1为本实用新型实施例的原理框图；图2为本实用新型实施例电路原理图。
具体实施方式
图1为本实用新型实施例的原理框图，如图1所示，电动车惯性充电器包括电瓶组、电动车电机控制器、LC滤波电路、充电电流正反馈电路、输入电压负反馈电路、PWM信号整形电路以及以电流型PWM集成电路和升压功率开关管、电感为核心构成的DC/DC升压电路，DC/DC升压电路输出端与电瓶组连接，电动车电机控制器包括PWM信号调制电路、驱动电路，电瓶组为PWM信号调制电路和驱动电路提供电源，PWM信号调制电路设有调速装置加速信号输入端，PWM信号调制电路设有两路输出，一路与驱动电路输入端连接，驱动电路输出端与电动机连接，电流型PWM集成电路具有一个电压反馈端、一个最大电流限制端和一个脉冲输出端，脉冲输出端输出的脉冲的占空比与最大电流限制端的电平值成正比，最大电流限制端的电平越高，输出的脉冲的占空比越大，反之则越小，而当电压反馈端的电平超过阈值时，脉冲输出端无脉冲输出；LC滤波电路的输入端与电动机线圈绕组接头连接，滤波后的直流电源作为电流型PWM集成电路的工作电源，PWM信号调制电路另一路输出与PWM信号整形电路的输入端连接，其输出端与电流型PWM集成电路的电压反馈端连接，充电电流正反馈电路和输入电压负反馈电路的输出相叠加后与最大电流限制端连接控制电动车惯性充电器充电电流，电流型PWM集成电路的脉冲输出端驱动升压功率开关管。电动车惯性充电器的具体电路原理图如图2所示，电动机绕组电压经电动车电机控制器内部整流二极管和整流二极管D10～D12整流后输入到LC滤波电路中，电感L1和电容C11组成LC滤波电路，DC/DC升压电路由电流型PWM集成电路TL3842和升压功率开关管Q3、电感L2为核心构成。集成电路TL3842的2脚为电压反馈端，3脚为最大电流限制端，6脚为脉冲输出端，电感L2和防止倒流二极管D4串联后连接在LC滤波电路输出端和电瓶组接线柱上构成充电回路，升压功率开关管Q3与电阻R13串联后连接在电感L2和地之间，PWM集成电路TL3842的6脚即脉冲输出端经电阻R11连接到升压功率开关管Q3的栅极构成所述DC/DC升压电路。集成电路TL3842的工作电源由输入电压经稳压电路稳压后提供，这样比直接使用输入电压要更稳定，稳压电源包括电阻R12、稳压管D3电阻R15和三极管Q2，电阻R12与稳压管D3串联后连接在充电输出两极之间，三极管Q2基极与稳压管D3负极相连，集电极经电阻R15接至输入端电源正极上，三极管Q2发射极作为电源输出端与集成电路TL3842的正电源引脚7脚连接，负电源引脚5脚接地，电动车电机控制器直接采用随车配装的电机控制器。PWM信号整形电路包括开关三极管Q1和偏置电阻R2，输入电阻R1及发射极电阻R10，输入电阻R1串联在PWM信号输入端与开关三极管Q1基极间，偏置电阻R2一端与PWM信号输入端连接，另一端与开关三极管Q1集电极连接后接至直流电源正极，由于电流型PWM集成电路TL3842的8脚为参考电压输出端，因此偏置电阻R2与开关三极管Q1集电极连接后可直接连接到集成电路TL3842的8脚，开关三极管Q1的发射极经发射极电阻R10接地，发射极电阻R10上的电压作为电压反馈端的输入信号连接到电压反馈端即集成电路TL3842的2脚；输入电压负反馈电路包括运算放大器IC2、电阻R3～R6和稳压管D2，输入电阻R4连接在直流电源正极和运算放大器IC2反相输入端之间，反馈电阻R5连接在运算放大器IC2反相输出端和输出端之间，限流电阻R3和稳压管D2串联后连接在DC/DC升压电路的输出端即充电输出两极之间，稳压管D2的负极连接在运算放大器IC2同相输出端，运算放大器IC2输出端经电阻R6连接到最大电流限制端即集成电路TL3842的3脚上，升压功率开关管Q3漏极与最大电流限制端即集成电路TL3842的3脚之间还连接有电流反馈电阻R11构成充电电流正反馈电路并与运算放大器IC2输出端相叠加。
电动车惯性充电器电路中的电流型PWM集成电路也可以采用其他同类产品，如MC34063、NCP1200等，电路结构和原理相同，仅仅是具体引脚有所不同。当电动车以直流电机为驱动部件时，可以省去LC滤波电路前的整流电路。
电路工作原理当电动车处于滑行或下坡时，电动机手把调速信号输出为零，PWM集成电路TL3842的6脚输出脉冲驱动升压功率开关管Q3工作将电动车绕组上的感应电动势升压对电瓶组进行充电，充电电流正反馈电路的作用是防止充电电流过大损坏升压功率开关管Q3，当充电电流变大时，充电电流正反馈电路使集成电路TL3842的3脚电平上升，输出的脉冲的占空比变小，充电电流变小；此外，充电器在车速高时，应以较大的电流进行充电，反之，则应以较小的电流进行充电，输入电压负反馈电路既是为此而设置的，当车速越高时，即整流后的电压越高，负反馈电路后输出就越低，集成电路TL3842的3脚电平越低，输出的脉冲的占空比也就越大，充电电流越大，当车速降低时，即整流后的电压变低，负反馈电路后输出就变高，集成电路TL3842的3脚电平变高，输出的脉冲的占空比也就变小，充电电流变小。
权利要求1.一种电动车惯性充电器，其特征在于所述电动车惯性充电器包括电瓶组、电动车电机控制器、LC滤波电路、充电电流正反馈电路、输入电压负反馈电路、PWM信号整形电路以及以电流型PWM集成电路和升压功率开关管、电感为核心构成的DC/DC升压电路，DC/DC升压电路输出端与电瓶组连接，所述电动车电机控制器包括PWM信号调制电路、驱动电路，电瓶组为PWM信号调制电路和驱动电路提供电源，PWM信号调制电路设有调速装置加速信号输入端，PWM信号调制电路设有两路输出，一路与驱动电路输入端连接，驱动电路输出端与电动机连接，所述电流型PWM集成电路具有一个电压反馈端、一个最大电流限制端和一个脉冲输出端，所述LC滤波电路的输入端与电动机线圈绕组接头连接，滤波后的直流电源作为电流型PWM集成电路的工作电源，PWM信号调制电路另一路输出与所述PWM信号整形电路的输入端连接，其输出端与电流型PWM集成电路的电压反馈端连接，所述充电电流正反馈电路和输入电压负反馈电路的输出相叠加后与最大电流限制端连接控制电动车惯性充电器充电电流，电流型PWM集成电路的脉冲输出端驱动升压功率开关管。
2.根据权利要求1所述的电动车惯性充电器，其特征在于所述PWM信号整形电路包括开关三极管Q1和偏置电阻R2，输入电阻R1及发射极电阻R10，输入电阻R1串联在PWM信号输入端与开关三极管Q1基极间，偏置电阻R2一端与PWM信号输入端连接，另一端与开关三极管Q1集电极连接后接至直流电源正极，开关三极管Q1的发射极经发射极电阻R10接地，发射极电阻R10上的电压作为电压反馈端的输入信号；所述输入电压负反馈电路包括运算放大器、电阻R3～R6和稳压管D2，所述输入电阻R4连接在直流电源正极和运算放大器反相输入端之间，反馈电阻R5连接在运算放大器反相输出端和输出端之间，所述限流电阻R3和稳压管D2串联后连接在充电输出两极之间，稳压管D2的负极连接在运算放大器同相输出端，运算放大器输出端经电阻R6连接到电流型PWM集成电路的最大电流限制端上，所述升压功率开关管漏极与电流型PWM集成电路的最大电流限制端之间还连接有电流反馈电阻R11构成所述充电电流正反馈电路。
3.根据权利要求1或2所述的电动车惯性充电器，其特征在于输入电压经稳压电路稳压后为电流型PWM集成电路提供工作电源，所述稳压电源包括电阻R12、稳压管D3电阻R15和三极管Q2，电阻R12与稳压管D3串联后连接在充电输出两极之间，三极管Q2基极与稳压管D3负极相连，集电极经电阻R15接至输入端电源正极上，三极管Q2发射极作为电源输出端。
4.根据权利要求1或2所述的电动车惯性充电器，其特征在于在LC滤波电路前还设有整流电路。
5.根据权利要求3所述的电动车惯性充电器，其特征在于在LC滤波电路前还设有整流电路。
专利摘要本实用新型涉及一种充电装置，具体地说就是电动车惯性充电器。包括电瓶组、电动车电机控制器、LC滤波电路、充电电流正反馈电路、输入电压负反馈电路、PWM信号整形电路以及以电流型PWM集成电路和升压功率开关管、电感为核心构成的DC/DC升压电路。该电动车惯性充电器利用惯性，将电动车滑行或下坡时的动能转换成电能后，随时对电瓶电量进行补充，以减少电动车充电次数，提高了每次充电后的行驶距离，有利于电动车的推广应用。
文档编号B60L7/10GK2924889SQ200620074740
公开日2007年7月18日 申请日期2006年7月4日 优先权日2006年7月4日
发明者周挺巧 申请人:周挺巧