專利名稱：大功率抗極化電動(dòng)車充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車充電器。特別是涉及一種大功率抗極化電動(dòng)車充電器。
背景技術(shù)：
隨著電動(dòng)車進(jìn)入千家萬戶，對電動(dòng)車充電器的要求越來越高，特別是要求充電器電路設(shè)計(jì)合理，使用方便，充電時(shí)間短，使用時(shí)間長等。但是現(xiàn)有的電動(dòng)車充電器，電路結(jié)構(gòu)一般都存在有一些不合理的地方，如現(xiàn)有市售小電流充電器所存有的不能去極化，恒壓或恒流充電時(shí)間長達(dá)10-20小時(shí)的弊端，以及還存在有使用壽命的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種減小蓄電池的內(nèi)部壓力、溫度和內(nèi)阻，延長使用壽命的大功率抗極化電動(dòng)車充電器。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種大功率抗極化電動(dòng)車充電器，包括有依次相連的整流、濾波穩(wěn)壓控制電路、光電耦合單元和脈沖形成控制單元，以及與脈沖形成控制單元相連提供電源的脈沖形成控制電路供電單元，還設(shè)置有逆變單元，所述的逆變單元分別連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路、光電耦合單元和高頻變壓器單元，所述的高頻變壓器單元的輸出和脈沖形成控制電路供電單元的輸出分別連接非平衡形式及取樣反饋單元。所述的整流、濾波穩(wěn)壓控制電路包括有結(jié)構(gòu)相同的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路和第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路，所述的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路和第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路的電源輸入端各通過一個(gè)變壓器連接市電，輸出端分別連接光電耦合單元和逆變單元。所述的光電耦合單元包括有第一光電耦合器Gl和第二光電耦合器G2，所述第一光電耦合器Gl的4腳連接所述的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路的輸出端，3腳通過電阻R3 接地，該腳還與逆變單元連接，1腳接脈沖形成控制單元，2腳通過電阻R4接地；所述的第二光電耦合器G2的4腳連接所述的第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路的輸出端，3腳通過電阻R5 接地，該腳還與逆變單元連接，1腳接脈沖形成控制單元，2腳通過電阻R6接地。所述的脈沖形成控制電路供電單元的電源輸入端通過一個(gè)變壓器連接市電，輸出端分別連接脈沖形成控制單元和非平衡形式及取樣反饋單元。所述的逆變單元包括有相并聯(lián)的整流橋Z和泄放電阻R7，所述的整流橋Z的輸入端分別通過保險(xiǎn)管和熱敏電阻R27連接220V市電，整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的正極輸出分別連接晶體電容C11、電容C13和場效應(yīng)管Tl的漏極，所述晶體電容Cll的另一端連接高頻變壓器單元的初級線圈，該端還通過晶體電容C12接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，所述電容C13的另一端通過電容C14接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，場效應(yīng)管Tl的源極連接高頻變壓器單元的初級線圈，該源極還連接場效應(yīng)管T2的漏極，場效應(yīng)管T2的源極連接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，場效應(yīng)管Tl和場效應(yīng)管T2的柵極分別各通過一個(gè)電阻連接光電耦合單元，所述場效應(yīng)管Tl的柵極還分別通過穩(wěn)壓管D3和電阻R8連接高頻變壓器單元的初級線圈以及連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路，所述場效應(yīng)管T2的柵極還分別通過穩(wěn)壓管D4和電阻RlO連接整流橋Z和泄放電阻R7 并聯(lián)后的輸出負(fù)極以及連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路。所述的高頻變壓器單元包括有高頻變壓器Bi，所述高頻變壓器Bl的初級線圈連接逆變單元的輸出端，所述高頻變壓器Bl的次級線圈的端頭3和端頭5分別各通過一對二極管的并聯(lián)后共同構(gòu)成輸出正極連接非平衡形式及取樣反饋單元，端頭4和端頭7為輸出負(fù)極連接非平衡形式及取樣反饋單元，端頭6通過二極管D5分別連接晶體電容C7、電阻 R13和電阻R23，晶體電容C7的另一端接輸出負(fù)極，電阻R13的另一端通過LED指示燈LI 接輸出負(fù)極，電阻R23另一端接非平衡形式及取樣反饋單元。所述的非平衡形式及取樣反饋單元包括有通過電阻R22與高頻變壓器單元的輸出正極相連的輸出端子K，所述輸出端子K的負(fù)極連接高頻變壓器單元的輸出負(fù)極；與脈沖形成控制電路供電單元的輸出端相連接的電阻R14和運(yùn)算放大器A5的7腳，電阻R14的另一端通過二極管DlO接輸出負(fù)極，運(yùn)算放大器A5的4腳接輸出負(fù)極，3腳連接電位器R17 的可調(diào)端，電位器R17的一端接輸出負(fù)極，另一端通過電阻R15接高頻變壓器單元的輸出正極，還通過電容C18接輸出負(fù)極，運(yùn)算放大器A5的2腳通過電阻R18接地，還通過電阻R16 接二極管DlO和電阻R14的連接點(diǎn)，運(yùn)算放大器A5的6腳通過電阻R19和LED指示燈L2接輸出負(fù)極，還通過電阻R20連接場效應(yīng)管T3的柵極，三極管T3的漏極接輸出負(fù)極，源極通過一風(fēng)扇接高頻變壓器單元的輸出正極，在高頻變壓器單元的輸出正極與輸出負(fù)極之間連接有泄放電阻R21 ；所述的連接在高頻變壓器單元的輸出正極和輸出端子K的正極之間的電阻R22的電流輸入端還通過電阻RM連接光電耦合器G3的1腳，電阻R22的電流輸出端連接光電耦合器G3的2腳，所述光電耦合器G3的4腳連接脈沖形成控制電路供電單元的輸出端，光電耦合器G3的3腳連接脈沖形成控制單元的4腳，該3腳還通過電位器R25接地，還通過電位器R25的可調(diào)端連接電阻R26，電阻R26的另一端通過電容C20連接脈沖形成控制單元的2腳。本發(fā)明的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，在電動(dòng)車VRLA蓄電池的去極化，減小蓄電池的內(nèi)部壓力，(不變形)溫度和內(nèi)阻，延長使用壽命，穩(wěn)定β_ΡΚ)2比例等指標(biāo)都有顯著作用。新電瓶采用本發(fā)明的充電器進(jìn)行充電，在正常使用條件下三年無需更換蓄電池，對于雖不存在短路，開路，爆裂，但鼓突變形嚴(yán)重，密封尚好的鉛酸電瓶，用普通充電器無法實(shí)施充電使用的舊鉛酸蓄電池，本發(fā)明的充電器仍可對其進(jìn)行充電使用一年以上。本發(fā)明的充電器對于新舊電池的充電時(shí)間均為5小時(shí)以下，有效地節(jié)約了能源，降低了充電成本。本發(fā)明的大功率抗極化電動(dòng)車充電器的輸出電壓分別為36V 48V可選擇使用， 電動(dòng)三輪車，電動(dòng)自行車通用。


圖1是本發(fā)明的大功率抗極化電動(dòng)車充電器的電路原理圖。圖中1 整流、濾波穩(wěn)壓控制電路2 光電耦合單元3:脈沖形成控制單元4:逆變單元5 脈沖形成控制電路供電單元6 高頻變壓器單元
7 非平衡形式及取樣反饋單元11 第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路12 第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的大功率抗極化電動(dòng)車充電器做出詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，包括有依次相連的整流、濾波穩(wěn)壓控制電路1、光電耦合單元2和脈沖形成控制單元3，以及與脈沖形成控制單元3相連提供電源的脈沖形成控制電路供電單元5，還設(shè)置有逆變單元4，所述的逆變單元4分別連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路1、光電耦合單元2和高頻變壓器單元6，所述的高頻變壓器單元6的輸出和脈沖形成控制電路供電單元5的輸出分別連接非平衡形式及取樣反饋單元7。所述的脈沖形成控制單元3采用型號為BK950的控制模塊。所述脈沖形成控制單元3的1腳接脈沖形成控制電路供電單元5的輸出端，2腳依次通過電阻R12、電容C19和電容C20接5腳，4腳通過一個(gè)光電耦合器G3接非平衡形式及取樣反饋單元7,8腳接地，6 腳和7腳分別連接光電耦合單元2。所述的整流、濾波穩(wěn)壓控制電路1包括有結(jié)構(gòu)相同的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路11和第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路12，所述的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路11和第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路12的電源輸入端各通過一個(gè)變壓器連接市電，輸出端分別連接光電耦合單元2和逆變單元4。所述的光電耦合單元2包括有第一光電耦合器Gl和第二光電耦合器G2，所述第一光電耦合器Gl的4腳連接所述的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路11的輸出端，3腳通過電阻 R3接地，該腳還與逆變單元4連接，1腳接脈沖形成控制單元3的6腳，第一光電耦合器Gl 的2腳通過電阻R4接地；所述的第二光電耦合器G2的4腳連接所述的第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路12的輸出端，3腳通過電阻R5接地，該腳還與逆變單元4連接，1腳接脈沖形成控制單元3的7腳，第二光電耦合器G2的2腳通過電阻R6接地。所述的脈沖形成控制電路供電單元5的電源輸入端通過一個(gè)變壓器連接市電，輸出端分別連接脈沖形成控制單元3的1腳和非平衡形式及取樣反饋單元7。所述的逆變單元4包括有相并聯(lián)的整流橋Z和泄放電阻R7，所述的整流橋Z的輸入端分別通過保險(xiǎn)管和熱敏電阻R27連接220V市電，整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的正極輸出分別連接晶體電容C11、電容C13和場效應(yīng)管Tl的漏極，所述晶體電容Cll的另一端連接高頻變壓器單元6的初級線圈的端頭2，晶體電容Cll的該端還通過晶體電容C12接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，所述電容C13的另一端通過電容C14接整流橋Z 和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，場效應(yīng)管Tl的源極連接高頻變壓器單元6的初級線圈端頭1，該場效應(yīng)管Tl的源極還連接場效應(yīng)管T2的漏極，場效應(yīng)管T2的源極連接整流橋Z 和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，場效應(yīng)管Tl和場效應(yīng)管T2的柵極分別各通過一個(gè)電阻連接光電耦合單元2中的第一光電耦合器Gl的3腳和第一光電耦合器G2的3腳，所述場效應(yīng)管Tl的柵極還分別通過穩(wěn)壓管D3和電阻R8連接高頻變壓器單元6的初級線圈端頭1 以及連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路1，所述場效應(yīng)管T2的柵極還分別通過穩(wěn)壓管D4和電阻 RlO連接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極以及連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路1。所述的高頻變壓器單元6包括有高頻變壓器Bi，所述高頻變壓器Bl的初級線圈連接逆變單元4的輸出端，所述高頻變壓器Bl的次級線圈的端頭3和端頭5分別各通過一對二極管的并聯(lián)后共同構(gòu)成輸出正極連接非平衡形式及取樣反饋單元7，即通過一個(gè)電阻 R22連接輸出端子K的正極，端頭4和端頭7為輸出負(fù)極連接非平衡形式及取樣反饋單元 7,即連接輸出端子K的負(fù)極，端頭6通過二極管D5分別連接晶體電容C7、電阻R13和電阻 R23，晶體電容C7的另一端接輸出負(fù)極，電阻R13的另一端通過LED指示燈LI接輸出負(fù)極， 電阻R23另一端接非平衡形式及取樣反饋單元7的電源正極輸入端。所述的非平衡形式及取樣反饋單元7包括有通過電阻R22與高頻變壓器單元6 的輸出正極相連的輸出端子K，所述輸出端子K的負(fù)極連接高頻變壓器單元6的輸出負(fù)極； 與脈沖形成控制電路供電單元5的輸出端相連接的電阻R14和運(yùn)算放大器A5的7腳，電阻 R14的另一端通過二極管DlO接輸出負(fù)極，運(yùn)算放大器A5的4腳接輸出負(fù)極，3腳連接電位器R17的可調(diào)端，電位器R17的一端接輸出負(fù)極，另一端通過電阻R15接高頻變壓器單元6 的輸出正極，還通過電容C18接輸出負(fù)極，運(yùn)算放大器A5的2腳通過電阻R18接地，還通過電阻R16接二極管DlO和電阻R14的連接點(diǎn)，運(yùn)算放大器A5的6腳通過電阻R19和LED指示燈L2接輸出負(fù)極，還通過電阻R20連接三極管T3的柵極，三極管T3的漏極接輸出負(fù)極， 源極通過一風(fēng)扇F接高頻變壓器單元6的輸出正極，在高頻變壓器單元6的輸出正極與輸出負(fù)極之間連接有泄放電阻R21 ；所述的連接在高頻變壓器單元6的輸出正極和輸出端子K 的正極之間的電阻R22的電流輸入端還通過電阻RM連接光電耦合器G3的1腳，電阻R22 的電流輸出端連接光電耦合器G3的2腳，所述光電耦合器G3的4腳連接脈沖形成控制電路供電單元5的輸出端，光電耦合器G3的3腳連接脈沖形成控制單元3，該3腳還通過電位器R25接地，還通過電位器R25的可調(diào)端連接電阻R26，電阻R26的另一端通過電容C20連接脈沖形成控制單元3。本發(fā)明的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，是根據(jù)美國可再生能源專家馬斯教授提出的馬斯三定律為設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)出對蓄電池充電的脈沖充電，脈沖放電的充電模式，對車用(含電動(dòng)汽車的充電器)電瓶實(shí)施充-放-充的快速充電循環(huán)，經(jīng)過對樣機(jī)500小時(shí)的充-放-充的帶載實(shí)驗(yàn)證明本充電器在電動(dòng)車VRLA蓄電池的去極化，減小蓄電池的內(nèi)部壓力，(不變形)溫度和內(nèi)阻，延長使用壽命，穩(wěn)定β_ΡΚ)2比例等指標(biāo)都有顯著作用?，F(xiàn)行國際VRLA蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)本發(fā)明的充電器標(biāo)準(zhǔn)
比能量 50 (C/3. ffh/kg) 50 (C/3. ffh/kg)比功率 150 (80 % DOD. ff/Kg)150 (80 % DOD. ff/KG)循環(huán)壽命500次1000次以上本發(fā)明的大功率抗極化電動(dòng)車充電器的電源技術(shù)指標(biāo)如下輸入電壓220VAC，50Hz輸出電壓36—48V輸出功率150W輸出模式恒流限壓，后期涓流輸出形式脈沖疊加反向去極化
權(quán)利要求
1.一種大功率抗極化電動(dòng)車充電器，其特征在于，包括有依次相連的整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(1)、光電耦合單元( 和脈沖形成控制單元(3)，以及與脈沖形成控制單元(3) 相連提供電源的脈沖形成控制電路供電單元(5)，還設(shè)置有逆變單元G)，所述的逆變單元 (4)分別連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(1)、光電耦合單元( 和高頻變壓器單元(6)，所述的高頻變壓器單元(6)的輸出和脈沖形成控制電路供電單元( 的輸出分別連接非平衡形式及取樣反饋單元(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，其特征在于，所述的整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(1)包括有結(jié)構(gòu)相同的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(11)和第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(12)，所述的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(11)和第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(1 的電源輸入端各通過一個(gè)變壓器連接市電，輸出端分別連接光電耦合單元(2)和逆變單元⑷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，其特征在于，所述的光電耦合單元( 包括有第一光電耦合器Gl和第二光電耦合器G2，所述第一光電耦合器Gl的4腳連接所述的第一整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(11)的輸出端，3腳通過電阻R3接地，該腳還與逆變單元(4)連接，1腳接脈沖形成控制單元(3)，2腳通過電阻R4接地；所述的第二光電耦合器G2的4腳連接所述的第二整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(1 的輸出端，3腳通過電阻R5 接地，該腳還與逆變單元(4)連接，1腳接脈沖形成控制單元( ，2腳通過電阻R6接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，其特征在于，所述的脈沖形成控制電路供電單元(5)的電源輸入端通過一個(gè)變壓器連接市電，輸出端分別連接脈沖形成控制單元( 和非平衡形式及取樣反饋單元(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，其特征在于，所述的逆變單元 (4)包括有相并聯(lián)的整流橋Z和泄放電阻R7，所述的整流橋Z的輸入端分別通過保險(xiǎn)管和熱敏電阻R27連接220V市電，整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的正極輸出分別連接晶體電容 C11、電容C13和場效應(yīng)管Tl的漏極，所述晶體電容Cll的另一端連接高頻變壓器單元(6) 的初級線圈，該端還通過晶體電容C12接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，所述電容C13的另一端通過電容C14接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，場效應(yīng)管Tl 的源極連接高頻變壓器單元(6)的初級線圈，該源極還連接場效應(yīng)管T2的漏極，場效應(yīng)管 T2的源極連接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極，場效應(yīng)管Tl和場效應(yīng)管T2的柵極分別各通過一個(gè)電阻連接光電耦合單元O)，所述場效應(yīng)管Tl的柵極還分別通過穩(wěn)壓管 D3和電阻R8連接高頻變壓器單元(6)的初級線圈以及連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(1)， 所述場效應(yīng)管T2的柵極還分別通過穩(wěn)壓管D4和電阻RlO連接整流橋Z和泄放電阻R7并聯(lián)后的輸出負(fù)極以及連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路(1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，其特征在于，所述的高頻變壓器單元(6)包括有高頻變壓器Bi，所述高頻變壓器Bl的初級線圈連接逆變單元(4)的輸出端，所述高頻變壓器Bl的次級線圈的端頭3和端頭5分別各通過一對二極管的并聯(lián)后共同構(gòu)成輸出正極連接非平衡形式及取樣反饋單元(7)，端頭4和端頭7為輸出負(fù)極連接非平衡形式及取樣反饋單元(7)，端頭6通過二極管D5分別連接晶體電容C7、電阻R13和電阻 R23，晶體電容C7的另一端接輸出負(fù)極，電阻R13的另一端通過LED指示燈LI接輸出負(fù)極， 電阻R23另一端接非平衡形式及取樣反饋單元(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率抗極化電動(dòng)車充電器，其特征在于，所述的非平衡形式及取樣反饋單元(7)包括有通過電阻R22與高頻變壓器單元(6)的輸出正極相連的輸出端子K，所述輸出端子K的負(fù)極連接高頻變壓器單元(6)的輸出負(fù)極；與脈沖形成控制電路供電單元(5)的輸出端相連接的電阻R14和運(yùn)算放大器A5的7腳，電阻R14的另一端通過二極管DlO接輸出負(fù)極，運(yùn)算放大器A5的4腳接輸出負(fù)極，3腳連接電位器R17的可調(diào)端， 電位器R17的一端接輸出負(fù)極，另一端通過電阻R15接高頻變壓器單元(6)的輸出正極，還通過電容C18接輸出負(fù)極，運(yùn)算放大器A5的2腳通過電阻R18接地，還通過電阻R16接二極管DlO和電阻R14的連接點(diǎn)，運(yùn)算放大器A5的6腳通過電阻R19和LED指示燈L2接輸出負(fù)極，還通過電阻R20連接場效應(yīng)管T3的柵極，三極管T3的漏極接輸出負(fù)極，源極通過一風(fēng)扇(F)接高頻變壓器單元(6)的輸出正極，在高頻變壓器單元(6)的輸出正極與輸出負(fù)極之間連接有泄放電阻R21 ；所述的連接在高頻變壓器單元(6)的輸出正極和輸出端子K 的正極之間的電阻R22的電流輸入端還通過電阻RM連接光電耦合器G3的1腳，電阻R22 的電流輸出端連接光電耦合器G3的2腳，所述光電耦合器G3的4腳連接脈沖形成控制電路供電單元(5)的輸出端，光電耦合器G3的3腳連接脈沖形成控制單元(3)的4腳，該3 腳還通過電位器R25接地，還通過電位器R25的可調(diào)端連接電阻R26，電阻R26的另一端通過電容C20連接脈沖形成控制單元(3)的2腳。
全文摘要
一種大功率抗極化電動(dòng)車充電器，包括有依次相連的整流、濾波穩(wěn)壓控制電路、光電耦合單元和脈沖形成控制單元，以及與脈沖形成控制單元相連提供電源的脈沖形成控制電路供電單元，還設(shè)置有逆變單元，所述的逆變單元分別連接整流、濾波穩(wěn)壓控制電路、光電耦合單元和高頻變壓器單元，所述的高頻變壓器單元的輸出和脈沖形成控制電路供電單元的輸出分別連接非平衡形式及取樣反饋單元。本發(fā)明在電動(dòng)車VRLA蓄電池的去極化，減小蓄電池的內(nèi)部壓力，(不變形)溫度和內(nèi)阻，延長使用壽命，穩(wěn)定β-PbO2比例等指標(biāo)都有顯著作用。本發(fā)明的輸出電壓分別為36V～48V可選擇使用，電動(dòng)三輪車，電動(dòng)自行車通用。
文檔編號H02J7/02GK102522801SQ20111045618
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者楊鐵英, 王亞茹, 陳耀榮 申請人:天津珈佑太陽能科技發(fā)展有限公司