專利名稱：基于模糊自適應(yīng)pid控制的電動(dòng)車用智能充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)車用的充電器，適用于各種品牌和型號(hào)的電動(dòng)自行車，能夠智能監(jiān)測(cè)充電狀態(tài)，保護(hù)蓄電池，屬于電動(dòng)車充電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的電動(dòng)車用充電器主要有以下三種:1、三段式充電器，即將充電方式分為恒流、恒壓、浮充三個(gè)階段；三段式充電方式基本上能夠滿足電動(dòng)車日常充電的需要。2、帶有防反接和定時(shí)功能的充電器，即當(dāng)電動(dòng)車蓄電池極性接反時(shí)不進(jìn)行充電，防止出現(xiàn)故障；在充電上限時(shí)間達(dá)到后強(qiáng)制轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)，防止損壞鉛酸蓄電池。3、脈沖充電器，將三段式充電器中的恒壓階段改為脈沖式充電方式，沒(méi)有進(jìn)行溫度補(bǔ)償，充電效果有提升但不理想。現(xiàn)有技術(shù)具有如下的缺點(diǎn):1、三段式充電器最為簡(jiǎn)單，成本也最低，然而這種充電方式有諸多問(wèn)題，比如各廠家蓄電池極性不同，容易燒壞充電器；不能定時(shí)強(qiáng)制浮充；容易損壞蓄電池等等。2、帶有防反接和定時(shí)功能的充電器雖然可以有效地防止因極性不同而發(fā)生的故障，并且可以強(qiáng)制浮充，但是多采用晶閘管或繼電器進(jìn)行控制，對(duì)電網(wǎng)有影響或者有安全隱患。3、脈沖充電器解決了充電過(guò)程中溫升高方面的問(wèn)題，同時(shí)充電效率有所提高，但是充電時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)，同時(shí)沒(méi)有進(jìn)行溫度補(bǔ)償會(huì)出現(xiàn)冬天充電不完全，夏天過(guò)充電的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述電動(dòng)車用充電器的各種缺陷，本發(fā)明提供一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動(dòng)車用智能充電器，其具有高度的智能化，能夠自動(dòng)根據(jù)蓄電池的自身狀態(tài)決定充電方式，自動(dòng)調(diào)節(jié)蓄電池的充電電壓和充電電流。本發(fā)明為 解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動(dòng)車用智能充電器包括變壓器，變壓器的輸出端分別與穩(wěn)壓電源電路的電源輸入端和充電電壓及脈沖控制電路的電源輸入端相連，穩(wěn)壓電源電路的輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)電路相連，單片機(jī)系統(tǒng)電路的輸出控制端與充電電壓及脈沖控制電路的輸入控制端相連，電壓及脈沖控制電路的電源輸出端與蓄電池相連；所述的單片機(jī)系統(tǒng)電路包括單片機(jī)、測(cè)溫電路和蓄電池電壓采樣電路，測(cè)溫電路和蓄電池電壓采樣電路與單片機(jī)的不同引腳相連。上述技術(shù)方案是如下解決技術(shù)問(wèn)題的，交流電經(jīng)過(guò)變壓器和穩(wěn)壓電源電路后變?yōu)橹绷鞣€(wěn)壓電源，直流穩(wěn)壓電源為單片機(jī)系統(tǒng)電路提供電源，單片機(jī)通過(guò)蓄電池電壓采樣電路判斷蓄電池是否過(guò)放電，對(duì)于過(guò)放電的蓄電池進(jìn)行涓流充電；當(dāng)蓄電池可以承受大電流時(shí)再進(jìn)入常規(guī)三段式充電階段中的恒流充電；對(duì)于未過(guò)放電的蓄電池進(jìn)行常規(guī)的恒流充電；隨著電池電壓上升，本發(fā)明的充電電壓及脈沖控制電路產(chǎn)生脈沖充電方式將代替常規(guī)三段式充電階段中的恒壓充電；在蓄電池充滿電或者充電時(shí)間達(dá)到單片機(jī)內(nèi)設(shè)置的浮充啟動(dòng)時(shí)間后，為彌補(bǔ)蓄電池自放電，單片機(jī)系統(tǒng)電路發(fā)出控制信號(hào)，控制充電電壓及脈沖控制電路對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充。充電電壓及脈沖控制電路所輸出的充電電壓的大小由單片機(jī)輸出占空比受控的矩形波控制，單片機(jī)根據(jù)測(cè)溫電路所輸入的參數(shù)計(jì)算出環(huán)境溫度，再基于模糊自適應(yīng)PID控制算法智能計(jì)算并輸出占空比受控的矩形波控制信號(hào)，矩形波控制充電電壓及脈沖控制電路所產(chǎn)生的充電電壓；根據(jù)環(huán)境溫度智能控制充電電壓大小，達(dá)到不同溫度下均能充滿蓄電池的理想狀態(tài)。單片機(jī)內(nèi)設(shè)有脈沖產(chǎn)生的程序，單片機(jī)向充電電壓及脈沖控制電路發(fā)出脈沖信號(hào)，控制充電電壓及脈沖控制電路不斷地充電一停充一充電，以此循環(huán)，這種充電方式使得在充電過(guò)程中減少析氣和降低溫升，延長(zhǎng)電池壽命，提高充電效率。本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)溫度補(bǔ)償、涓流充電、脈沖充電和單片機(jī)智能運(yùn)算等一系列措施縮短了充電時(shí)間，提高充電效率，延長(zhǎng)電池壽命，可以方便地設(shè)置強(qiáng)制浮充時(shí)間。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的電路方框圖。圖2為本實(shí)用新型的單片機(jī)系統(tǒng)電路方框圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中，變壓器的輸出端分別與5V電源電路的電源輸入端和充電電壓及脈沖控制電路的電源輸入端相連，5V電源電路為單片機(jī)系統(tǒng)電路供電，單片機(jī)系統(tǒng)電路的輸出控制端與充電電壓及脈沖控制電路的輸入控制端相連，電壓及脈沖控制電路的電源輸出端與蓄電池相連。在圖2中，單片機(jī)系統(tǒng)電路包括單片機(jī)、測(cè)溫電路和蓄電池電壓采樣電路，測(cè)溫電路和蓄電池電壓采樣電 路與單片機(jī)的不同引腳相連。
權(quán)利要求1.一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動(dòng)車用智能充電器其包括變壓器，其特征在于，變壓器的輸出端分別與穩(wěn)壓電源電路的電源輸入端和充電電壓及脈沖控制電路的電源輸入端相連，穩(wěn)壓電源電路的輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)電路相連，單片機(jī)系統(tǒng)電路的輸出控制端與充電電壓及脈沖控制電路的輸入控制端相連，電壓及脈沖控制電路的電源輸出端與蓄電池相連；所述的單片機(jī)系統(tǒng)電路包括單片機(jī)、測(cè)溫電路和蓄電池電壓采樣電路，測(cè)溫電路和蓄電池電壓采樣電路 與單片機(jī)的不同弓I腳相連。
專利摘要一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動(dòng)車用智能充電器。本實(shí)用新型主要分為三個(gè)部分，分別為穩(wěn)壓電源電路部分、單片機(jī)系統(tǒng)電路部分和充電電壓及脈沖控制電路部分；穩(wěn)壓電源電路部分從變壓器取電，經(jīng)穩(wěn)壓后供單片機(jī)使用；單片機(jī)系統(tǒng)電路部分主要設(shè)有測(cè)溫電路、蓄電池電壓采樣電路、充電電壓控制電路、脈沖控制等；充電電壓及脈沖控制電路部分接受單片機(jī)系統(tǒng)電路的控制信號(hào)和傳輸電能至蓄電池。本實(shí)用新型具有溫度補(bǔ)償、脈沖充電、涓流充電等各種先進(jìn)技術(shù)的充電器，能夠智能的根據(jù)電池狀態(tài)決定充電方式，并修復(fù)略有損傷的蓄電池。
文檔編號(hào)H02J7/00GK203151141SQ20132005899
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月2日
發(fā)明者洪良安, 洪青, 許原源 申請(qǐng)人:揚(yáng)州奧凱新能源科技有限公司