电动轿车电池低温补偿充电设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动轿车电池低温补偿充电设备，包括太阳能电池板、充电电流调节电路及蓄电池，所述太阳能电池板经充电开关连接充电电流调节电路，充电电流调节电路输出端连接蓄电池充电输入端，在蓄电池周边安装有温度传感器，在蓄电池侧壁安装有温度采集模块，所述温度传感器与温度控制器信号连接，温度控制器输出端连接充电开关，所述温度采集模块的输出端信号连接充电控制器，充电控制器输出端与充电电流调节电路信号输入端电气连接。本实用新型在温度相对较低的冬季，对正常使用的蓄电池进行微电流充电，充电电流会使蓄电池自身温度提高，以提高蓄电池的对外供电能力，增加冬季电动轿车的行驶里程。
【专利说明】
电动轿车电池低温补偿充电设备
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电动轿车配件，具体涉及一种电动轿车电池低温补偿充电设备。
【背景技术】
[0002]电动轿车制造成本低，无污染排放物，但是行驶里程短，主要作为市内代步车，作为整车的动力来源，电池的性能、容量及供电能力直接影响整车的使用性能。电动轿车耗电量大，需要及时的进行补充充电，随着季节的变换，尤其是到冬季，蓄电池的供电能力会明显夏季，资料显示，冬季，蓄电池的放电量达到总容量的50%左右就要进行补充充电，车的行驶里程相对于夏季会降低将近1/3，需要更加频繁的进行充电，更加制约电动轿车的实用性，而且，温度过低，补充充电时蓄电池对能量的吸收能力也会明显下降，温度越低，充电效果就会越差，基本一直会处在充电不足状态。另外，蓄电池长期处在低温环境中，壳体内层很容易积累Pbso4，Pbso4越积越多形成白霜，充电也很难清除，长期以来会造成蓄电池性能降低、过早老化、提前报废。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术中电动轿车冬季蓄电池供电能力低的问题，提供一种电池低温补偿充电设备，该充电设备将每日充足的太阳能合理利用，并通过电流调整电路，根据需要对正常使用的蓄电池进行微电流充电，以提高蓄电池使用温度，提高供电能力。
[0004]技术方案:一种电动轿车电池低温补偿充电设备，包括位于轿车顶部的太阳能电池板、充电电流调节电路及蓄电池，所述太阳能电池板经充电开关连接充电电流调节电路，充电电流调节电路输出端连接蓄电池充电输入端，在蓄电池周边安装有温度传感器，在蓄电池侧壁安装有温度采集模块，所述温度传感器与温度控制器信号连接，温度控制器输出端连接充电开关，所述温度采集模块的输出端信号连接充电控制器，充电控制器输出端与充电电流调节电路信号输入端电气连接。
[0005]基于上述技术方案，所述温度控制器内设置有对比温度，将温度传感器检测的充电环境温度与内设的对比温度进行比较，当低于对比温度时接通充电开关电路，太阳能电池板对充电电流调节电路供电；所述温度采集模块采集蓄电池充电时的实时温度信号，并将温度信号输送至充电控制器，充电控制器根据温度信号向充电电流调节电路输入高、低电平信号，充电电流调节电路根据高、低电平信号调整输出电流。
[0006]基于上述技术方案，所述温度米集模块内设一分压电阻Rl和一热敏电阻R2,热敏电阻一端接地，另一端与分压电阻串接后连接直流恒压源，热敏电阻的另一端还作为温度采集模块的信号输出端与充电控制器连接，所述充电控制器内设一单片机，单片机通过自带的模数转换器将温度采集模块采集的温度信号转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，该数据与设在单片机中的温度范围值进行比较，根据温度采集模块采集的温度是否在预设的温度范围向充电电流调节电路信号输入端输入高电平或者低电平信号。
[0007]基于上述技术方案，所述充电电流调节电路包括充电1C、N-MOS管Ql、三极管Q2、分压电阻R3、分压电阻R4和偏置上拉电阻R5,所述充电IC充电电流输入引脚连接充电开关，充电电流输出引脚连接蓄电池充电输入端；所述三极管Q2的基极用以输入电平控制信号，发射极接地，集电极与N-MOS管Ql的栅极连接，所述N-MOS管Ql的源极接地、漏极连接分压电阻R4的一端，分压电阻R4的另一端连接充电IC的充电电流设定引脚，分压电阻R3也连接充电IC的充电电流设定引脚，分压电阻R3另一端接地，所述三极管Q2的集电极通过偏置上拉电阻R5连接充电IC的充电电流输入引脚。
[0008]基于上述技术方案，所述分压电阻R3和分压电阻R4为可调分压电阻。
[0009]基于上述技术方案，为了改善蓄电池周边温度，还包括一个保温箱，蓄电池置于保温箱内，温度传感器置于保温箱内壁与蓄电池壳体之间，温度采集模块置于蓄电池侧壁上，保温箱上部通过销轴活动铰接有盖体，所述保温箱壁体内填充有保温层，并在盖体及壁体上留有导线穿孔。
[0010]基于上述技术方案，所述保温层为填充的聚氨酯橡胶材料或纤维材料。
[0011]本实用新型的有益效果:本实用新型的电动轿车电池低温补偿充电设备将最普遍的能源(光源)合理利用，在温度相对较低的冬季，对正常使用的蓄电池进行微电流充电，充电电流会使蓄电池自身温度提高，以提高蓄电池的对外供电能力，增加冬季电动轿车的行驶里程。蓄电池温度升高，充电时也增加了蓄电池的吸收能力，保证能充足电，可有效防止蓄电池的硫化故障，提高蓄电池的整体性能及使用寿命。该充电设备无需人工操作，能自动检测蓄电池周边环境温度，根据需要启动太阳能充电电路，在充电时，又能随时监测电池温度，自动合理调整充电电流，保证蓄电池的工作温度一直处在一个合理范围内，温度相对传统技术提高到正常温度，蓄电池的供电能力能提高原来的15%?20%左右，有效解决了冬季充电难、供电难的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型电动轿车电池低温补偿充电设备整体控制结构原理意图；
[0013]图2是图1的具体电路结构示意图；
[0014]图3是图1中蓄电池的保温箱结构示意图。
[0015]图中标号，I为蓄电池，2为输出端电缆，3为保温层，4为壳体，5为盖体；6为销轴，7为温度传感器，8为温度采集模块。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0018]实施例1:一种电动轿车电池低温补偿充电设备，参见图1及图2，包括位于轿车顶部的太阳能电池板、充电电流调节电路及蓄电池，所述太阳能电池板经充电开关连接充电电流调节电路，充电电流调节电路输出端连接蓄电池充电输入端，在蓄电池周边安装有温度传感器，蓄电池侧壁上安装有温度采集模块，所述温度传感器与温度控制器信号连接，温度控制器输出端连接充电开关，所述温度采集模块的输出端信号连接充电控制器，充电控制器输出端与充电电流调节电路信号输入端电气连接。所述温度传感器检测蓄电池周边环境温度，并将温度信号传送至温度控制器，温度控制器内设置有对比温度可以为5?8度，所述温度控制器将检测温度与内设的对比温度进行比较，当低于对比温度时接通充电开关，太阳能电池板对充电电流调节电路供电。
[0019]所述温度采集模块内设一分压电阻Rl和一热敏电阻R2，热敏电阻R2—端接地，另一端与分压电阻Rl串接后连接直流恒压源，热敏电阻R2的另一端还作为温度采集模块的信号输出端与充电控制器连接。由于为恒流源，热敏电阻与周边温度成线性关系，因此热敏电阻上的电压降也与温度成线性关系。充电控制器内设一单片机，单片机通过自带的模数转换器将温度采集模块采集的温度信号(即热敏电阻R2上的电压降)转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，该数据与设在单片机中的温度范围值进行比较，本实施例中所设的温度范围为5?35度，若温度采集模块采集的温度在预设的温度范围向充电电流调节电路信号输入端输入高电平，否则输入低电平信号。
[0020]所述充电电流调节电路包括充电IC、N-M0S管Q1、三极管Q2、分压电阻R3、分压电阻R4和偏置上拉电阻R5，所述充电IC充电电流输入引脚连接充电开关，充电电流输出引脚连接蓄电池充电输入端；所述三极管Q2的基极用以输入电平控制信号，发射极接地，集电极与N-MOS管Ql的栅极连接，所述N-MOS管Ql的源极接地、漏极连接分压电阻R4的一端，分压电阻R4的另一端连接充电IC的充电电流设定引脚6，分压电阻R3也连接充电IC的充电电流设定引脚6，分压电阻R3另一端接地，所述三极管Q2的集电极通过偏置上拉电阻R5连接充电IC的充电电流输入引脚。
[0021]具体工作为:温度传感器检测环境温度，当环境温度低于5?8度时，温度控制器控制充电开关打开，接通充电电流调整电路，蓄电池进入地温补偿充电模式，在充电过程中，安装在蓄电池侧壁的温度检测模块实时检测蓄电池温度，并将温度信号输送至充电控制器，当蓄电池温度升至5度以上时，温度采集模块中的热敏电阻R2温度升高，阻值增大，电压降也升至标准值，此值在充电控制器中单片机的温度(5?35度)范围内，充电控制器向充电电流调节电路信号输入端输入高电平，即三极管Q2基极输入高电平，Q2导通，N-MOS管Ql截止，分压电阻R3接入电路，R4无效，反之，当检测到蓄电池温度在5度以下时，N-MOS管Ql导通，R3、R4接入电路，充电IC的充电电流输出引脚10输出电流发生变化，调整充电IC充电电流设定引脚6上的电阻R3和R4的阻值，即可调整充电电流输出引脚10的充电电流，进而根据蓄电池的实时温度随时调整充电电流，将蓄电池的温度维持在5度以上。充电IC输出端的电流是根据需要设定的，例如:当蓄电池温度为5度以下时，三极管Q2基极输入低电平，充电IC电流输出弓I脚输出充电电流为0.5?1A，蓄电池温升的快，当蓄电池温度为5度以上时，三极管Q2基极输入高电平，充电IC电流输出引脚输出充电电流为0.2?0.4A，蓄电池温升的慢，进而实现蓄电池工作温度的合理控制。此外，分压电阻R3和分压电阻R4为可调分压电阻。可根据使用需要，调整R3、R4阻值，已调整输出引脚10电流输出值。本实施例提高了蓄电池自身的温度，相应的提高了蓄电池的供电能力，对蓄电池也起到了自身修复作用，防止蓄电池过早硫化，延长电池使用寿命。
[0022]实施例2:另一种电动轿车电池低温补偿充电设备，内容与实施例1基本相同，相同部分内容不再重复，与实施例1不同的是:如图3所示，为了改善蓄电池周边温度，本实施例还设置一个保温箱，蓄电池置于保温箱内，温度传感器7置于保温箱内壁与蓄电池I壳体之间，保温箱上部通过销轴6活动铰接有盖体5，所述保温箱壁体内填充有保温层3，保温层3为填充的聚氨酯橡胶材料或纤维材料，并在盖体及壁体上留有导线穿孔。由于设置了保温箱，在冬季，隔绝了外界的寒冷天气，蓄电池温度会相对升高，温度传感器检测值、温度采集模块采集值对比值范围及充电电流调整电路充电电流输出值均可做相应调整，以保证蓄电池更高的工作温度，更好的供电效果。
【权利要求】
1.一种电动轿车电池低温补偿充电设备，包括位于轿车顶部的太阳能电池板、充电电流调节电路及蓄电池，其特征是:所述太阳能电池板经充电开关连接充电电流调节电路，充电电流调节电路输出端连接蓄电池充电输入端，在蓄电池周边安装有温度传感器，在蓄电池侧壁安装有温度采集模块，所述温度传感器与温度控制器信号连接，温度控制器输出端连接充电开关，所述温度采集模块的输出端信号连接充电控制器，充电控制器输出端与充电电流调节电路信号输入端电气连接。
2.根据权利要求1所述的电动轿车电池低温补偿充电设备，其特征是:所述温度控制器内设置有对比温度，将温度传感器检测的充电环境温度与内设的对比温度进行比较，当低于对比温度时接通充电开关电路，太阳能电池板对充电电流调节电路供电；所述温度采集模块采集蓄电池充电时的实时温度信号，并将温度信号输送至充电控制器，充电控制器根据温度信号向充电电流调节电路输入高、低电平信号，充电电流调节电路根据高、低电平信号调整输出电流。
3.根据权利要求1所述的电动轿车电池低温补偿充电设备，其特征是:所述温度采集模块内设一分压电阻町和一热敏电阻以，热敏电阻一端接地，另一端与分压电阻串接后连接直流恒压源，热敏电阻的另一端还作为温度采集模块的信号输出端与充电控制器连接，所述充电控制器内设一单片机，单片机通过自带的模数转换器将温度采集模块采集的温度信号转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，该数据与设在单片机中的温度范围值进行比较，根据温度采集模块采集的温度是否在预设的温度范围向充电电流调节电路信号输入端输入高电平或者低电平信号。
4.根据权利要求1所述的电动轿车电池低温补偿充电设备，其特征是:所述充电电流调节电路包括充电X、^-108管01、三极管02、分压电阻83、分压电阻财和偏置上拉电阻尺5，所述充电X充电电流输入弓|脚连接充电开关，充电电流输出弓丨脚连接蓄电池充电输入端；所述三极管收的基极用以输入电平控制信号，发射极接地，集电极与管的栅极连接，所述管的源极接地、漏极连接分压电阻财的一端，分压电阻财的另一端连接充电X的充电电流设定引脚，分压电阻…也连接充电1(:的充电电流设定引脚，分压电阻…另一端接地，所述三极管02的集电极通过偏置上拉电阻85连接充电1(:的充电电流输入引脚。
5.根据权利要求4所述的电动轿车电池低温补偿充电设备，其特征是:所述分压电阻尺3和分压电阻财为可调分压电阻。
6.根据权利要求1所述的电动轿车电池低温补偿充电设备，其特征是:还包括保温箱，蓄电池置于保温箱内，温度传感器置于保温箱内壁与蓄电池壳体之间，温度采集模块置于蓄电池侧壁上，保温箱上部通过销轴活动铰接有盖体，所述保温箱壁体内填充有保温层，并在盖体及壁体上留有导线穿孔。
7.根据权利要求6所述的电动轿车电池低温补偿充电设备，其特征是:所述保温层为填充的聚氨酯橡胶材料或纤维材料。
【文档编号】H02J7/00GK204167938SQ201420551520
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】蒋智敏, 刘建平 申请人:河南天功车业有限公司