CN205141767U - 一种电动船舶智能充电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电动船舶智能充电机，解决了目前的充电机电器性能不够稳定，较难在全负载阶段实现更稳定输出，产生振荡和异音，而导致的影响产品性能的技术问题。本实用新型实施例电动船舶智能充电机包括：MCU、移相软开关控制电路、输出电压检测反馈和电池管理单元，MCU与移相软开关控制电路、输出电压检测反馈和电池管理单元电性连接，移相软开关控制电路与输出电压检测反馈电性连接；其中，MCU实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电，进入预置充电步骤给电池进行充电。

Description

一种电动船舶智能充电机

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种电动船舶智能充电机。

背景技术

电动船舶智能充电机是一种专为电动船舶及游艇类的船用电池充电的设备，是对电池充电时用到的有特定功能的电力转换装置。充电机是以微处理器(CPU芯片)作为处理控制中心,是将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中,以软件程序的方式来控制充电机的运行。因此,体积大大缩小,重量大大降低,制造成本低,售价相对低.高频充电机频率一般在20KHZ以上。但高频机在恶劣的电网及环境条件下耐受能力差,较适用于电网比较稳定及灰尘较少、温/湿度合适的环境，指采用直流充电模式为电动船舶及游艇动力蓄电池总成进行充电的充电机。直流充电模式是以充电机输出的可控直流电源直接对动力蓄电池总成进行充电的模式。

目前的充电机电器性能不够稳定，较难在全负载阶段实现更稳定输出，产生振荡和异音，从而导致了影响产品性能的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供的一种电动船舶智能充电机，解决了目前的充电机电器性能不够稳定，较难在全负载阶段实现更稳定输出，产生振荡和异音，而导致的影响产品性能的技术问题。

本实用新型实施例提供的一种电动船舶智能充电机，包括：

MCU、移相软开关控制电路、输出电压检测反馈和电池管理单元，所述MCU与所述移相软开关控制电路、所述输出电压检测反馈和所述电池管理单元电性连接，所述移相软开关控制电路与所述输出电压检测反馈电性连接；

其中，所述MCU实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电，进入预置充电步骤给电池进行充电。

优选地，所述MCU，具体用于判断电池电压是否大于10V，若是，则进入第二阶段，若否，则故障显示，判断继电器两端电压是否大于2V，若是，则闭合所述继电器，并判断所述继电器两端电压是否小于0.5V，若所述继电器两端电压是小于0.5V，则给开机信号，并判断等待反馈信号是否小于30s，若是小于30s，则给出三个脉冲唤醒所述电池，并判断所述电池电压是否大于14V，若是大于14V，则判断充电时间或充电电压，若所述充电时间为4小时或所述充电电压大于21V，则判断充电时间或充电电压，若所述充电时间为20小时或所述充电电压大于21V，则判断充电时间或充电电流，若所述充电时间为8小时或所述充电电流小于4A，则关闭基准、电源、继电器，并判断所述电池电压是否小于26.6V，且大于14V，若是，则再次判断电池电压是否大于10V。

优选地，所述控制电路还包括：

电磁抑制回路、夹入电流抑制软启动、APFC单元、移相软开关切换电路、电感、过功率保护电路、倍流整流电路、滤波电路、电池/异常及反接保护电路；

所述电磁抑制回路、所述夹入电流抑制软启动、所述APFC单元、所述移相软开关切换电路、所述电感、所述过功率保护电路、倍流整流电路、滤波电路、电池/异常及反接保护电路串联连接。

优选地，所述MCU通过温度保护电路和光耦合器件与所述APFC单元电性连接；

所述APFC单元还与辅助供电电路电性连接，所述辅助供电电路与输入欠电压保护电路连接；

所述MCU与移相软开关主回路异常保护电路连接。

优选地，所述控制电路还包括：

检流电路、输出过压保护电路、充电机内部温度监测单元；

所述检流电路、所述输出过压保护电路、所述充电机内部温度监测单元均与所述MCU电性连接。

优选地，所述电池管理单元包括光耦合器件和通讯单元，用于通过BUS总线与电池连接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例提供的一种电动船舶智能充电机，其中，充电机包括：MCU、移相软开关控制电路、输出电压检测反馈和电池管理单元，MCU与移相软开关控制电路、输出电压检测反馈和电池管理单元电性连接，移相软开关控制电路与输出电压检测反馈电性连接；其中，MCU实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电，进入预置充电步骤给电池进行充电。本实施例中，通过实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电，最后进入预置充电步骤给电池进行充电，解决了目前的充电机电器性能不够稳定，较难在全负载阶段实现更稳定输出，产生振荡和异音，而导致的影响产品性能的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电动船舶智能充电机的控制电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电动船舶智能充电机的外部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电动船舶智能充电机的剖面结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电动船舶智能充电机的充电流程；

图示说明：MCU1、移相软开关控制电路2、输出电压检测反馈3和电池管理单元4、电磁抑制回路5、突入电流抑制软启动6、APFC单元7、移相软开关切换电路8、电感9、过功率保护电路10、倍流整流电路11、滤波电路12、电池/异常及反接保护电路13、温度保护电路14、光耦合器件15、辅助供电电路16、输入欠电压保护电路17、移相软开关主回路异常保护电路18、检流电路19、输出过压保护电路20、充电机内部温度监测单元21、通讯单元22、散热罩23、呼吸口24、圆弧25、板载散热器26、螺丝27、绝缘矽胶片28。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的一种充电机，解决了目前的充电机电器性能不够稳定，较难在全负载阶段实现更稳定输出，产生振荡和异音，而导致的影响产品性能的技术问题。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型实施例中提供的一种电动船舶智能充电机的一个实施例包括：

MCU1、移相软开关控制电路2、输出电压检测反馈3和电池管理单元4，MCU1与移相软开关控制电路2、输出电压检测反馈3和电池管理单元4电性连接，移相软开关控制电路2与输出电压检测反馈3电性连接；

其中，MCU1实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电，进入预置充电步骤给电池进行充电。

进一步地，MCU1，具体用于判断电池电压是否大于10V，若是，则进入第二阶段，若否，则故障显示，判断继电器两端电压是否大于2V，若是，则闭合继电器，并判断继电器两端电压是否小于0.5V，若继电器两端电压是小于0.5V，则给开机信号，并判断等待反馈信号是否小于30s，若是小于30s，则给出三个脉冲唤醒电池，并判断电池电压是否大于14V，若是大于14V，则判断充电时间或充电电压，若充电时间为4小时或充电电压大于21V，则判断充电时间或充电电压，若充电时间为20小时或充电电压大于21V，则判断充电时间或充电电流，若充电时间为8小时或充电电流小于4A，则关闭基准、电源、继电器，并判断电池电压是否小于26.6V，且大于14V，若是，则再次判断电池电压是否大于10V。

进一步地，控制电路还包括：

电磁抑制回路5、突入电流抑制软启动6、APFC单元7、移相软开关切换电路8、电感9、过功率保护电路10、倍流整流电路11、滤波电路12、电池/异常及反接保护电路13；

电磁抑制回路5、突入电流抑制软启动6回路、APFC单元7、移相软开关切换电路8、电感9、过功率保护电路10、倍流整流电路11、滤波电路12、电池/异常及反接保护电路13串联连接，电磁抑制回路5包括EMC滤波电路12、抑制和改善EMC特性，突入电流抑制软启动6回路在电源启动瞬间，控制输入电流。从而保护供电线路及减少对电源本身的冲击，APFC单元7采用先进的交错式APFC电路，减少开关元件的盈利，缩小电源提及，减少电解上的纹波电流，倍流整流电路11减少输出开关器件的同时，可以有效提高能量转换效率，移相软开关切换电路8先进的移相软开关谐振电路，让功率器件金融零压开通和零流关断，提高转换效率，同时拥有良好的EMC特性。

进一步地，MCU1通过温度保护电路14和光耦合器件15与APFC单元7电性连接；

APFC单元7还与辅助供电电路16电性连接，辅助供电电路16与输入欠电压保护电路17连接；

MCU1与移相软开关主回路异常保护电路18连接。

进一步地，控制电路还包括：

检流电路19、输出过压保护电路20、充电机内部温度监测单元21；

检流电路19、输出过压保护电路20、充电机内部温度监测单元21均与MCU1电性连接。

进一步地，电池管理单元4包括光耦合器件15和通讯单元22，用于通过BUS总线与电池连接。

新型电动船舶充电机外壳还设置有散热罩23、呼吸口24(工作时内部温度高，可以排除膨胀的热空气，来到达气压平衡)，人性化圆弧25设计,便于搬运，保护外壳密封紧密，符合IP67防护要求，增加产品使用寿命，外部故障显示及软件端口维修，新铝合金外壳(表面氧化处理，耐腐蚀)。

板载散热器26传导功率器件的热到外壳，通过螺丝27固定板载散热器26与外壳之间的连接，磁性元件与铝外壳之间加入绝缘矽胶片28，新铝合金(表面氧化处理，耐腐蚀)，功率元器件的热传导到板载散热器26，螺丝27锁定两者，螺丝27锁定PCB与外壳，螺丝27顶住PCB上的磁性与外壳，加强防震。

本实施例，具有最新交错功率因数校正电路，对电网零污染，最新移相全桥电路，高可靠性，采用高转换率半导体及低阻抗长寿命电容等元器件，实现产品使用寿命长，高可靠性，主控变压器用高磁导率及高居里温度等新材料工艺，来降低损耗，提高电源转换器效率，具有倍流整流电路11，以提高整机的效率，具有反向及逆接保护功能电路，高可靠性，采用具有国内领先的控制芯片，可以在不同负载(如10％负载，50％负载，100％负载)工作模式进行调整，具有过温度保护，过电压保护，过电流保护，保护功能及充电管理实现MCU1全程管理，在与具有通讯功能的负载连接情况下，可以实现对不同容量的电池进行充电管理。

本实施例中，通过实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电，最后进入预置充电步骤给电池进行充电，解决了目前的充电机电器性能不够稳定，较难在全负载阶段实现更稳定输出，产生振荡和异音，而导致的影响产品性能的技术问题，以及采用无风扇设计，轻松做到防水防尘，应用在对环噪要求极高的场所，功率器件及散热器一体化的安装方式，降低人工作业的不良率，提高产品的抗震性，采用人工智能软件。能针对电池状态自动充电，充分补充电池能量，简单明了的充电状态指示，复用的软件升级口独特的软件升级端口与压力平衡***(呼吸器)复用。

如图4所示，电动船舶智能充电机充电过程如下：

201、实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电；

当需要对电池进行充电时，首先需要实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电。

202、判断电池电压是否大于10V，若是，则执行步骤203，若否，则故障显示；

当实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电之后，需要判断电池电压是否大于10V，若是，则执行步骤203，若否，则故障显示。

203、判断继电器两端电压是否大于2V，若是，则闭合继电器，并判断继电器两端电压是否小于0.5V，若否，则再次执行步骤203，若是，则执行步骤204；

当判断电池电压是否大于10V，若是，则进入第二阶段，若否，则故障显示之后，需要判断继电器两端电压是否大于2V，若是，则闭合继电器，并判断继电器两端电压是否小于0.5V，若否，则再次执行步骤203。

204、给开机信号，并判断等待反馈信号是否小于30s，若是小于30s，则给出三个脉冲唤醒电池，并判断电池电压是否大于14V，若是大于14V，则执行步骤205；

给开机信号，并判断等待反馈信号是否小于30s，若是小于30s，则给出三个脉冲唤醒电池，并判断电池电压是否大于14V，若是大于14V，则执行步骤205。

205、判断充电时间或充电电压，若充电时间为4小时或充电电压大于21V，则执行步骤206；

判断充电时间或充电电压，若充电时间为4小时或充电电压大于21V，则执行步骤206。

206、判断充电时间或充电电压，若充电时间为20小时或充电电压大于21V，则执行步骤207；

判断充电时间或充电电压，若充电时间为20小时或充电电压大于21V，则执行步骤207。

207、判断充电时间或充电电流，若充电时间为8小时或充电电流小于4A，则关闭基准、电源、继电器，并执行步骤208；

判断充电时间或充电电流，若充电时间为8小时或充电电流小于4A，则关闭基准、电源、继电器，并执行步骤208。

208、判断电池电压是否小于26.6V，且大于14V，若是，则返回步骤202。

前述的步骤203的判断等待反馈信号是否小于30s，若是小于30s，且前一步骤为202，则给出三个脉冲唤醒电池，若是小于30s，且前一步骤为208，则进入步骤206。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电动船舶智能充电机，其特征在于，包括：

MCU、移相软开关控制电路、输出电压检测反馈和电池管理单元，所述MCU与所述移相软开关控制电路、所述输出电压检测反馈和所述电池管理单元电性连接，所述移相软开关控制电路与所述输出电压检测反馈电性连接；

其中，所述MCU实时采集电池温度，若为第一预置温度范围或第二预置温度范围，则进行半功率充电，若为第三预置温度范围，则进行全功率充电，进入预置充电步骤给电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的电动船舶智能充电机，其特征在于，

所述MCU，具体用于判断电池电压是否大于10V，若是，则进入第二阶段，若否，则故障显示，判断继电器两端电压是否大于2V，若是，则闭合所述继电器，并判断所述继电器两端电压是否小于0.5V，若所述继电器两端电压是小于0.5V，则给开机信号，并判断等待反馈信号是否小于30s，若是小于30s，则给出三个脉冲唤醒所述电池，并判断所述电池电压是否大于14V，若是大于14V，则判断充电时间或充电电压，若所述充电时间为4小时或所述充电电压大于21V，则判断充电时间或充电电压，若所述充电时间为20小时或所述充电电压大于21V，则判断充电时间或充电电流，若所述充电时间为8小时或所述充电电流小于4A，则关闭基准、电源、继电器，并判断所述电池电压是否小于26.6V，且大于14V，若是，则再次判断电池电压是否大于10V。

3.根据权利要求2所述的电动船舶智能充电机，其特征在于，所述控制电路还包括：

电磁抑制回路、夹入电流抑制软启动、APFC单元、移相软开关切换电路、电感、过功率保护电路、倍流整流电路、滤波电路、电池/异常及反接保护电路；

所述电磁抑制回路、所述夹入电流抑制软启动、所述APFC单元、所述移相软开关切换电路、所述电感、所述过功率保护电路、倍流整流电路、滤波电路、电池/异常及反接保护电路串联连接。

4.根据权利要求3所述的电动船舶智能充电机，其特征在于，所述MCU通过温度保护电路和光耦合器件与所述APFC单元电性连接；

所述APFC单元还与辅助供电电路电性连接，所述辅助供电电路与输入欠电压保护电路连接；

所述MCU与移相软开关主回路异常保护电路连接。

5.根据权利要求4所述的电动船舶智能充电机，其特征在于，所述控制电路还包括：

检流电路、输出过压保护电路、充电机内部温度监测单元；

所述检流电路、所述输出过压保护电路、所述充电机内部温度监测单元均与所述MCU电性连接。

6.根据权利要求5所述的电动船舶智能充电机，其特征在于，所述电池管理单元包括光耦合器件和通讯单元，用于通过BUS总线与电池连接。