CN101383526B - 电动车蓄电池的快速充电器 - Google Patents

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Abstract

一种电动车蓄电池的快速充电器，包括开关电源电路和充电模式控制电路。其中充电模式控制电路包括蓄电池充电控制电路，蓄电池放电控制电路，蓄电池阈值判断及控制电路，充放电隔离电路。它利用开关电源电路对蓄电池进行较大电流的充电，利用充电模式控制电路对充电模式进行智能化控制，实现既快速充电又不损伤蓄电池的功能，性能稳定可靠。而且对旧电池有一定的修复作用，可以适当延长蓄电池的使用寿命。主要用于电动自行车的各种蓄电池的充电，也可以用于其他用途的蓄电池的充电。

Description

电动车蓄电池的快速充电器
技术领域
本发明涉及一种充电器，特别是涉及一种电动车蓄电池的快速充电器。
背景技术
当今电动车上所使用的铅酸蓄电池的能量的补充仍旧是制约铅酸蓄电池进一步使用的一大障碍。铅酸蓄电池在充电过程中如果充电电流过大，很容易使铅酸蓄电池过热失水而受损伤，甚至于被损坏。传统的充电方式为了避免在充电过程中铅酸蓄电池过热失水而受损伤或损坏，均采用小电流的充电方式，其代价是必须付出很长很长的时间对铅酸蓄电池进行充电。
发明内容
本发明的目的主要是要解决对铅酸蓄电池快速充电而铅酸蓄电池不过热，能量可以快速得到补充。
本发明的上述技术问题主要通过下述技术方案得以解决的：提供一种快速充电器，是采用电子电路。它包括开关电源电路和充电模式控制电路。其中充电模式控制电路包括：蓄电池充电控制电路，蓄电池放电控制电路，蓄电池阈值判断及控制电路以及充放电隔离电路。
如上述的结构，本发明的充电器开机后，控制电路进行阈值判断，对未达到阈值的蓄电池进行快速充电，在快速充电中，包括大电流充电，充电停止(由控制电路发出信号，控制开关电源停止充电)，蓄电池放电(由控制电路发出信号，大电流短时间放电)，放电停止(由控制电路发出信号，停止放电)；控制电路再对蓄电池进行阈值判断，未达到阈值的蓄电池再次进行大电流充电，循环该程序；当对蓄电池的阈值判断达到预定值时，通过控制电路控制开关电源电路，使充电器转入涓流充电状态直至充电结束。
如上述，本发明区别与传统的(铅酸)蓄电池充电器，不单单是一个简单的充电的过程，而是充电，停止充电，放电，停止放电，采样判断的过程，通过该过程可实现对铅酸蓄电池快速充电，而铅酸蓄电池不发生过热的功能。
附图说明
图1是本发明充电器一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明充电器的结构特征。
如图1所示，本发明充电器包括：开关电源电路和充电模式控制电路。在本实施例中，开关电源电路采用半桥式开关电源电路(为开关式恒流恒压电源)，它包括EMI滤波器，功率变换电路，驱动电路和反馈电路(在图1中未显示)。在本实施例中，所述的蓄电池为铅酸蓄电池。
如图1所示，所述的充电模式控制电路它包括：
蓄电池充电控制电路(为脉冲式的)，它包括：含有A/D转换器的微处理器U3，串联的二极管D12、电阻R15和串联的二极管D13、电阻R16，U3通过串联的D12、R15和串联的D13、R16与开关电源电路连接；U3发出的充电控制信号通过串联的D12、R15和串联的D13、R16控制开关电源电路的输出从而控制对蓄电池的充电；
蓄电池放电控制电路，它包括上述的U3，开关管Q5，开关驱动管Q6，及其偏置电阻R35～R37，以及放电负载R33；由U3发出的放电信号通过Q6驱动，控制放电开关Q5，实现对蓄电池放电控制；
蓄电池阈值判断及控制电路，它包括与上述的U3连接的二极管D18和二极管D14，以及作为阈值判断的采样分压电阻的R45、R46、R49；当采样的信号通过采样分压电阻分压后送入U3中，通过U3内的A/D转换器将电压模拟信号转换成数字信号，与D18提供的基准信号进行比对判断阈值；U3通过D14控制开关电源实现控制充电器转入涓流充电状态；
充放电隔离电路包括二极管D15，通过该D15实现开关电源电路与蓄电池的隔离。
所述的U3为普通的含有A/D转换器的微处理器芯片。如在本实施例中，U3是型号为PIC16F716，规格为8位闪存的微处理器芯片，具有可编程的I/O端口的性能，为美国Microchip Technology Inc制造。
所述的U3内包含：充电→停止充电→放电→停止放电→充电的充电过程的控制程序。
图1中B1表示晶体，为U3提供时钟频率。
如上述的结构，本发明的充电器，由微处理器U3内的控制程序控制其上述的充电过程，开机后，首先，对(铅酸)蓄电池的阈值进行检测，若未达到阈值时，由蓄电池充电控制电路中的U3通过串联的D12、R15和串联的D13、R16控制开关电源电路进入快速的充电阶段，否则，由U3发出信号通过D14控制开关电源电路来实现使充电器转入涓流充电状态，在快速充电阶段中，包括大电流充电；充电停止(由U3发出信号，通过D12、R15控制开关电源电路来实现)；大电流短时间放电；放电停止，(由U3发出信号，通过Q6、R35、R36、R37构成的驱动电路控制作为放电开关的Q5来实现)；R33为放电负载。当对蓄电池阈值的检测达到预定值时，由U3发出信号通过D14控制开关电源电路来实现使充电器转入涓流充电状态，直至充电结束。

Claims (5)

1.一种电动车蓄电池的快速充电器，包括开关电源电路，其特征在于：包括充电模式控制电路，所述的充电模式控制电路包括：
蓄电池充电控制电路，它包括：含有A/D转换器的微处理器U3，串联的二极管D12、电阻R15和串联的二极管D13、电阻R16；U3发出的充电控制信号通过串联的D12、R15和串联的D13、R16控制开关电源电路的输出从而控制对蓄电池的充电；
蓄电池放电控制电路，它包括上述的U3，开关管Q5，开关驱动管Q6，偏置电阻R35～R37以及放电负载R33；由U3发出的放电信号通过Q6驱动，控制放电开关Q5，实现对蓄电池放电控制；
蓄电池阈值判断及控制电路，它包括与上述的U3连接的二极管D18和二极管D14，作为阈值判断的采样分压电阻R45、R46、R49；当采样的信号通过采样分压电阻分压后送入U3中，通过U3内的A/D转换器将电压模拟信号转换成数字信号，与D18提供的基准信号进行比对判断阈值；U3通过D14控制开关电源电路实现控制充电器转入涓流充电状态；
充放电隔离电路，包括二极管D15，通过该D15实现开关电源电路与蓄电池的隔离。
2.如权利要求1所述的电动车蓄电池的快速充电器，其特征在于：所述的开关电源电路是半桥式开关电源电路。
3.如权利要求1所述的电动车蓄电池的快速充电器，其特征在于：所述的U3为普通的微处理器芯片。
4.如权利要求1所述的电动车蓄电池的快速充电器，其特征在于：包括在所述蓄电池阈值判断及控制电路中的显示蓄电池状态的线路包括连接于U3上的串联的电阻R48、电阻R50、二极管D21。
5.如权利要求1所述的电动车蓄电池的快速充电器，其特征在于：所述的U3内包含：充电→停止充电→放电→停止放电→充电的充电过程的控制程序。
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