CN105334755A - 一种电动车电源控制电路 - Google Patents

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孙向琳
刘厚成
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    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers

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Abstract

本发明公开了一种电动车电源控制电路，包括市电整流滤波电路、开关转换电路、PWM控制电路、电压控制电路、电流控制电路、输出整流滤波电路，所述市电整流滤波电路用于将市电进行整流滤波获取高压直流电压，开关转换电路用于将高压直流电压进行电压转换，PWM控制电路用于对电压输出进行调节，电压控制电路用于采集输出的电压信号，并发送至PWM控制电路，电流控制电路用于采集输出的电流信号，并发送至PWM控制电路，输出整流滤波电路用于对输出的电压进行整流滤波，还包括输出检测电路、继电器，所述输出检测电路用于检测输出电流，继电器用于控制输入端交流电的通断。当充电饱和后，自动断开交流输入端电源，避免多次充电。

Description

一种电动车电源控制电路
技术领域
本发明属于电源电路应用领域，具体涉及一种电动车电源控制电路。
背景技术
随着我国经济迅猛的发展，交通工具也有很大的改善，做为近几年新发展起来的新型交通工具――电动车，有轻便、环保、经济等很多其他交通工具所不具备的优点。安全环保的电动车代替摩托车，在中国城市交通压力和环境保护压力已至极点的情况下，已是一个不容再争辩的国家产业导向;同时随着中国城乡路建、路况的日新完善，效率更好经济实用的电动自行车代替传统自行车也已是一个不可逆转的市场需求趋势。而在当下，正开始走向成熟成形的电动自行车行业，其投资规模可大可小、投资链条可长可短，其生产及配套、区域经销、店面销售、售后***等，无不将呈现出旺盛的商机。
电动车因其充电过程的漫长，每次骑行都需要估算电池充电容量与行驶路程，经常因电池容量不足而给日常使用带来诸多不便。启能电动车充电站公司针对电动自行车此种弊端，对电动车电池进行大量研究，利用变电流间歇脉冲式充电技术对电动自行车电池进行几千次的实验和对电动自行车电路现状研究分析，开发了电动自行车快速充电站，有了电动车快速充电站实现了对电动自行车的短时间快速充电。
给电动车辆的铅酸电瓶、镍镉电瓶补充能源，要通过充电器进行。充电器的种类很多.一般以有无工频变压器区分可分为分两大类。大功率的普遍采用环牛工频变压器.虽然效率低，但是电流大(可到30A)、可靠。货运电动三轮无一例外地使用它，而30Ah以下的电瓶则大多采用开关电源技术，这样便提高了效率，甩掉了笨重的工频变压器。电动自行车充电器最大充电电流大多在2A左右。
由于充电过程中电池内部会产生气体和热量，但正常情况下能够达到平衡。如果充电电压过高，电池内部的化学反应加速，则平衡将被破坏。
一般来说充电器正常充电，电池可用2至3年左右，而快速充电站比恒流恒压的充电器的电流高了近10倍，严重超过电动车电池设计的充电负荷，会伤害到电池内部构造。
气体的大量产生将会导致电池内部压力过大，最终要引起电池外壳鼓胀变形，或通过安全阀向外排气，并造成电解液的减少，以及内阻的增加，最终不能使用。
热量的大量产生使温度上升，将进一步加速电池内部化学反应的进行，也将加速电池内部气体压力的上升和电解液的干枯;如果温度达到一定程度，更会导致热失控，使电池外壳严重变形，甚至存在着火、***等危险隐患。
充电不合理，会造成电动车电源的寿命变短，影响使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动车电源控制电路，解决了现有技术中电动车充电不合理造成电源使用寿命缩短的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种电动车电源控制电路，包括市电整流滤波电路、开关转换电路、PWM控制电路、电压控制电路、电流控制电路、输出整流滤波电路，所述市电整流滤波电路用于将市电进行整流滤波获取高压直流电压，开关转换电路用于将高压直流电压进行电压转换，PWM控制电路用于对电压输出进行调节，电压控制电路用于采集输出的电压信号，并发送至PWM控制电路，电流控制电路用于采集输出的电流信号，并发送至PWM控制电路，输出整流滤波电路用于对输出的电压进行整流滤波，还包括输出检测电路、继电器，所述输出检测电路用于检测输出电流，继电器用于控制输入端交流电的通断。
所述输出检测电路包括比较器、第一至第四电阻、第一至第三电容，所述比较器的正极输入端连接参考电压，比较器的负极分别与第一至第四电阻、第二电容的一端连接，第二电阻的另一端与第一电容的一端连接，第三电阻的另一端与第三电容的一端连接，第一电阻的另一端、第三电容的另一端均与充电器控制电路的输出端连接，比较器的输出端分别与第一电容的另一端、第二电容的另一端、继电器的控制端连接，第四电阻的另一端接地。
所述PWM控制电路的处理芯片为TL494。
所述参考电压值为电动车电源控制电路输出电压的二分之一。
所述输出整流滤波电路还包括稳压二极管。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、增加了输出电压检测电路，能够随时监测电动车电源充电情况，当充电饱和后，自动断开交流输入端电源，避免多次充电。
2、结构简单，操作方便，有效延长了电动车电池的使用寿命。
附图说明
图1为本发明检测电路的电路图。
具体实施方式
下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
如图1所示，一种电动车电源控制电路，包括市电整流滤波电路、开关转换电路、PWM控制电路、电压控制电路、电流控制电路、输出整流滤波电路，所述市电整流滤波电路用于将市电进行整流滤波获取高压直流电压，开关转换电路用于将高压直流电压进行电压转换，PWM控制电路用于对电压输出进行调节，电压控制电路用于采集输出的电压信号，并发送至PWM控制电路，电流控制电路用于采集输出的电流信号，并发送至PWM控制电路，输出整流滤波电路用于对输出的电压进行整流滤波，还包括输出检测电路、继电器，所述输出检测电路用于检测输出电流，继电器用于控制输入端交流电的通断。
所述输出检测电路包括比较器U1、第一至第四电阻R1-R4、第一至第三电容C1-C3，所述比较器U1的正极输入端连接参考电压Vref，比较器的负极分别与第一至第四电阻、第二电容的一端连接，第二电阻的另一端与第一电容的一端连接，第三电阻的另一端与第三电容的一端连接，第一电阻的另一端、第三电容的另一端均与充电器控制电路的输出端连接，比较器的输出端分别与第一电容的另一端、第二电容的另一端、继电器的控制端连接，第四电阻的另一端接地。
所述PWM控制电路的处理芯片为TL494。
所述参考电压值为电动车电源控制电路输出电压的二分之一。
所述输出整流滤波电路还包括稳压二极管。
下面以12V电池为例，说明本发明控制电路的工作原理：
浮充电压13.5V~13.9V可长期进行，一般输出电压不要超过14.2V，否则易使电池失水。需要提醒的是：在控制充电压时胶体电池电压应低一些；夏天电压应低一些，降低幅度为每格(12V电池为6格)每℃4mV。维修充电器，关键是找到电压负反馈的电压取样电阻。熟练掌握减小取样电阻上半部分电阻值，输出电压降低；增大取样电阻上半部分电阻值，输出电压升高。或者反过来，减小取样电阻下半部分电阻值，输出电压升高；增大取样电阻下半部分电阻值，输出电压降低的方法。其次是找到充电电流取样电阻，以及电流检测比较器，掌握改变各阶段充电电流的方法。
本发明采用PWM控制具有如下优点：
脉冲宽度调制是一种模拟控制方脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振波开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
脉宽调制(PWM)基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

Claims (5)

1.一种电动车电源控制电路，包括市电整流滤波电路、开关转换电路、PWM控制电路、电压控制电路、电流控制电路、输出整流滤波电路，所述市电整流滤波电路用于将市电进行整流滤波获取高压直流电压，开关转换电路用于将高压直流电压进行电压转换，PWM控制电路用于对电压输出进行调节，电压控制电路用于采集输出的电压信号，并发送至PWM控制电路，电流控制电路用于采集输出的电流信号，并发送至PWM控制电路，输出整流滤波电路用于对输出的电压进行整流滤波，其特征在于：还包括输出检测电路、继电器，所述输出检测电路用于检测输出电流，继电器用于控制输入端交流电的通断。
2.根据权利要求1所述的电动车电源控制电路，其特征在于：所述输出检测电路包括比较器、第一至第四电阻、第一至第三电容，所述比较器的正极输入端连接参考电压，比较器的负极分别与第一至第四电阻、第二电容的一端连接，第二电阻的另一端与第一电容的一端连接，第三电阻的另一端与第三电容的一端连接，第一电阻的另一端、第三电容的另一端均与充电器控制电路的输出端连接，比较器的输出端分别与第一电容的另一端、第二电容的另一端、继电器的控制端连接，第四电阻的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的电动车电源控制电路，其特征在于：所述PWM控制电路的处理芯片为TL494。
4.根据权利要求2所述的电动车电源控制电路，其特征在于：所述参考电压值为电动车电源控制电路输出电压的二分之一。
5.根据权利要求1所述的电动车电源控制电路，其特征在于：所述输出整流滤波电路还包括稳压二极管。
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