一种高效电动汽车充电装置的制造方法_2

文档序号:9028617阅读:来源:国知局
端分别与电容C37-端、二极管D11正极相连,C37另一端通过电阻 R34分别与D11负极、电感L4 一端、二极管D19负极、电阻R46 -端相连,R46另一端通过电 容C51分别与T1第三副边一端、D19正极相连,T1第三副边另一端分别与T1第二副边另一 端、电容C45负极、电容C46负极、电容C47负极、电容C48负极、地线GND1、第一电流传感 器输入端负极相连,第一电流传感器输入端正极分别与端口VI、C45正极、C46正极、C47正 极、C48正极、L4另一端相连,第一电流传感器输出端通过电阻R39分别与R40 -端、稳压二 极管D16阴极、检测端ADC2相连,R40另一端、D16阳极、地线GND、第一电流传感器接地端 相连,第一电流传感器电源端接+5V电源。
[0019] 所述电源VCC与第二电流传感器输入端正极相连,第二电流传感器输入端负极接 地线GND2,第二电流传感器电源端接+5V电源,第二电流传感器输出端通过电阻R42分别 与电阻R43-端、稳压二极管D17阴极端、检测端ADC3相连,R43另一端、D17阳极端、第二 电流传感器接地端、接地线GND相连。所述端口VI分别与所述第一电子开关MOS管Q5漏 极、所述第二电子开关MOS管Q4漏极相连,Q5栅极分别与电阻R45 -端、R47 -端、稳压二 极管D20阴极相连,R45另一端与驱动信号端口PWM1相连,R47另一端、D20阳极、Q5源极、 所述第四电子开关接触器K2第一开关一端、第一组蓄电池正极、驱动信号端口Load相连, K2第一开关另一端与检测端口moto相连,所述第四电子开关接触器K2第二开关一端与检 测端口FB2相连,K2第二开关另一端与+15V电源相连。
[0020]Q4栅极分别与电阻R41 -端、R44 -端、稳压二极管D18阴极相连,R41另一端与 驱动信号端口PWM2相连,R44另一端、D18阳极、Q4源极、所述第三电子开关接触器K1第 一开关一端、第二组蓄电池正极、驱动信号端口PWM2-相连,K1第一开关另一端与检测端口 moto相连,所述第三电子开关接触器K1第二开关一端与检测端口FBI相连,K1第二开关另 一端与+15V电源相连。
[0021] 所述第一组蓄电池负极、第二组蓄电池负极、第三电流传感器输入端正极相连,第 三电流传感器输入端负极与地线GND1相连,第三电流传感器接地端与地线GND相连,第三 电流传感器电源端接+5V电源,第三电流传感器输出端分别与电容C52 -端、电阻R48 -端 相连,C52另一端分别与电阻R49 -端、稳压二极管D22阳极、地线GND相连,R48另一端分 别与检测端ADC1、R49另一端、D22阴极相连。
[0022] 所述检测端ADC1、ADC2、ADC3分别与U2的35、36、37引脚对应连接。
[0023] 其次,本实用新型所述三相工频整流桥的输出端正极依次通过电感L3、保险丝 F1、二极管D5分别与可控娃模块Q1正极、电容C29 -端、电阻R33 -端相连。
[0024] 另外,本实用新型所述C42另一端、电容C43另一端、电容C44另一端、C24另一端、 电容C25另一端、电容C28另一端、电容C30 -端相连,电容C30另一端与所述T1第一副边 一端相连;所述L3采用10mH电感,R23、R24采用1K电阻。
[0025] 本实用新型有益效果。
[0026] 本实用新型使用时,在第一充电端口正极端子与第一充电端口负极端子之间接入 第一蓄电池,在第二充电端口正极端子和第二充电端口负极端子接入第二蓄电池。接负载 端口负极端子与接负载端口正极端子之间接入负载。电源正极输入端子与电源正极相连, 电源负极输入端子与电源负极相连。
[0027] 本实用新型采用在不改变储能系统总容量的基础上,采用把单体一分为二,按相 同1/2单元容量分为两组相互串联,共计两串储能系统。每串子系统由电压等级与现有电 压等级相同,原储能系统n个C/U。Ah容量储能单元串联,电压为队,容量为(;/Un=nU。本实 用新型系统将n个C/U。单体储能单元,变成2n个C。/2队单体单元平分为两串进行串联,每 串电压均为nU。,容量为
[0028] 普通储能系统可以是n个单体电池容量C0/U0串联而成nCO,也可以是2n、3n单 体电池组成的储能系统,相对应新技术的储能单元将依次变为2n个串,新技术单体容量变 为普通单体容量。两种技术蓄电池体积容量基本保持不变,仅仅将普通技术的储能蓄2 电池每个单体变成新技术体系下的两个单体,本实用新型的蓄电池单体容量变为原来的一 半,而其电压不变。
[0029] 本实用新型体系储能串变为2Xn个串,而各串总电压值等于普通储能系统未分 体前的总电压nUO。
[0030] 普通充电技术反由一个执行开关去按照储能蓄电池状态(电压、容量、电流、温度) 通过控制电路控制充电开关的充电时间和频率,即充电波形为PWM脉冲直流、脉宽、频率均 可以通过储能系统各种传感器进行有效控制,充电波形与普通充电粧充电波形如图所示。
[0031] 波形脉宽和频率均是可调的并按照储能系统状态有规律进行调制,整个储能系统 充电过程如果是T时间完成,但是T/2时间,充电粧在休息,也就是仅有T/2时间在有效工 作,造成充电粧与被充电电动汽车资源和时间浪费。
[0032] 本实用新型通过双充电执行开关代替普通充电粧执行充电开关,通过普通单体储 能单元一分为二物理联接法,用两个充电开关交替有规律地为两串储能电池同时互不充 电,充电波形为两串充电波形通过同一CPU进行均衡控制,使两串PMM波形互补,整个充电 粧为全时充电T过程中均处于工作状态,把充电时间加快了一倍,电力资源利用效率提高 了一倍。
【附图说明】
[0033] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围 不仅局限于以下内容的表述。
[0034] 图1-1、1_2、1-3、1-4、1-5是现有充电控制与本实用新型充电控制对比图。
[0035] 图2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7是现有充电粧充电波形与本实用新型充电粧 充电波形对比图。
[0036] 图3是本实用新型控制原理框图。
[0037] 图4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8、4-9、4-10、4-11、4-12、4-13、4-14、4-15、 4-16、4-17、4-18、4-19是本实用新型电路原理图。
【具体实施方式】
[0038] 如图所示,本实用新型包括第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电 子开关和DSP,其结构要点第一电子开关和第二电子开关的输入端口均与电源正极输入端 子相连;第一电子开关的输出端分别与第一充电端口正极端子、第三电子开关的输入端口 相连,第二电子开关的输出端分别与第二充电端口正极端子、第四电子开关的输入端口相 连,第一充电端口负极端子、第二充电端口负极端子、接负载端口负极端子、电源负极输入 端子相连;第三电子开关的输入端口、第四电子开关的输入端口、接负载端口正极端子相 连;DSP控制信号输出端口分别与第一电子开关的控制端口、第二电子开关的控制端口、第 三电子开关的控制端口、第四电子开关的控制端口相连。
[0039] DSP通过传感器识别充电指令,控制断开第三电子开关、第四电子开关同时,同步 控制第一电子开关、第二电子开关交替按照相同频率和幅度对称互补地开关。
[0040] DSP通过传感器检测汽车断开充电准备及启动车子行驶信号,闭合第三电子开关、 第四电子开关。
[0041] 所述DSP采用ARM处理器,ARM处理器端口分别与程序下载接口、重新启动设置 部分端口、启动方式设置部分端口、内置存储部分端、接触器驱动部分端口、PWM驱动部分 端口、充电功率部分端口、CAN通讯部分端口、高压电源模块部分端口、BMS通讯部分端口相 连,接触器驱动部分输出端口、PWM驱动部分输出端口分别与充电功率部分控制信号输入端 口相连;BMS通讯部分信号传输端口与充电枪信号传输端口相连。
[0042] 所述ARM处理器采用STM32F103ZET6芯片U2,所述启动方式设置部分包括100KD 电阻R4和100KQ电阻R20,R4 -端与U2的138脚相连,R4另一端分别与地线GND、R20 - 端相连,R20另一端与U2的48脚相连;内置存储部分采用W25Q64芯片U9,U9的1、2、5、6 引脚与U2的73、75、76、74引脚对应连接。
[0043] 所述BMS通讯部分采用TJA1050芯片Ull,U11的1、4脚分别与U2的112、111脚 对应相连,U11的7、5脚与所述充电枪的BMS_A、BMS_B端口对应连接;所述CAN通讯部分采 用TJA1050芯片U4,U4的1、4脚分别与U2的104、103脚对应连接,U4的7、5脚分别与电 枪的通讯A、通讯B端口相连。
[0044] 所述接触器驱动部分包括第一NPN三极管和第二NPN三极管,第一NPN三极管的 基极通过第一电阻与U2的134脚相连,第一NPN三极管的发射极接地线GND,第一NPN三极 管的集电极分别与继电器K1线圈端一端、第一二极管阳极相连,K1线圈端另一端、第一二 极管阴极均与电源+15V相连;第二NPN三极管的基极通过第二电阻与U2的135脚相连,第 二NPN三极管的发射极接地线GND,第二NPN三极管的集电极分别与继电器K2线圈端二端、 第二二极管阳极相连,K2线圈端另二端、第二二极管阴极均与电源+15V相连;所述高压电 源模块部分包括LM2576S-ADJ芯片U12,U12的1脚分别与电容C66正极、电源+15V相连, U12的3、5脚均与地线GND、二极管D1阳极、电容C101 -端、电容C98负极相连,D1阴极分 别与U12的2脚、电感L1 一端相连,L1另一端分别与U12的4脚、+5V电源接线端子、C101 另一端、电容C98正极相连。
[0045] 所述PWM驱动部分包括芯片2SD315AIUl、U3,U1的10脚通过电阻R10与U2的 101脚相连,U1的6脚通过电阻R8与U2的100脚相连;U1的3脚通过电阻R1与光耦0P1 输入端阴极相连,0P1输入端阳极与电源+15V相连,0P1输出端集电极与电源+3. 3V相连, 0P1输出端发射极分别与U2的40脚、电阻R5 -端相连
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