[发明专利]基于触摸屏的轨道交通智能高压充电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电机，尤其是涉及一种基于触摸屏的轨道交通智能高压充电机。

背景技术

国内目前充电机生产厂较多，大多数厂家的用户对象为传统用户，比如汽车启动电池，叉车电池，电瓶车电池，程控交换机备用电源电池，电力操作电源备用电池等，但这些与轨道交通用的动力电池都有所不同，一般充电电池的充电电压约为几十伏不等，而轨道交通用的动力电池的高压充电电压约为1300V，为了保证轨道交通用的动力电池稳定充电，要求对应的充电机能够高压输出、输出电压电流更稳定、便于实时监控，以及可调节控制参数，可调用查看历史运行参数和故障信息。一般充电机的主电路主要有工频变压器整流式，可控硅调压式，开关电源式等等，采用的充电曲线有恒压，恒流，脉冲，涓流等等，这些曲线要么独立设置，要么自动按流程运行。传统充电机存在以下缺陷：

1)对电池的状态不了解时，不能对电池进行检测判断，不知如何选择充电方式。

2)充电模式的单一化，输出电压可控性差，不能满足对多品种电池的充电。

3)不能检测电池的温度及容量，无法优化充电曲线，导致充电低效或者影响电池寿命。

目前，市面上的充电机显示控制部分实现方式有三种：液晶按键组合控制方式、PC机控制方式、触摸屏控制方式。触摸屏控制方式与液晶按键组合控制方式相比，具有较好的人机交互界面、触控效率高，还提供了较高的安全性能、抗恶劣气候性能和耐磨性。如果只采用PC机控制方式的话，同时轨道交通用的充电机离PC机有一段距离，那么对操作人员来说，是极其不方便的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，并考虑了功能需求、成本等各个方面，而提供一种基于触摸屏的轨道交通智能高压充电机，可用于控制、显示充电过程中的实时数据、运行参数以及故障信息等的显示。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于触摸屏的轨道交通智能高压充电机，连接电池组，包括依次连接的三相交流输入电路、三相可控整流电路、直流滤波电路和直流输出开关电路，还包括主控制器和触摸屏，所述主控制器包括DSP处理器，以及连接DSP处理器的存储器、电源、电压电流测量电路、输入检测电路、输出控制电路、输出驱动电路、RS485通信接口和CAN通信接口，所述电压电流测量电路连接三相可控整流电路的输入输出端，所述输入检测电路分别连接三相可控整流电路和直流输出开关电路，所述输出控制电路分别连接三相交流输入电路和直流输出开关电路，所述输出驱动电路连接三相可控整流电路，所述RS485通信接口连接触摸屏，所述CAN通信接口连接电池组的BMS系统。

所述三相交流输入电路包括依次连接的三相空气开关、三相缓冲电路、三相隔离降压变压器和三相电感。

所述三相可控整流电路包括组成三相全桥整流电路的六个IGBT、用于检测流过IGBT电流的交流霍尔传感器、用于驱动IGBT的驱动板和并联于三相全桥整流电路直流输出两端的吸收电容，所述驱动板连接输出驱动电路，所述交流霍尔传感器连接输入检测电路。

所述IGBT的型号为FF300R17ME4，所述驱动板的型号为2SP0115T2A0-17。

所述DSP处理器为TMS320F280X系列DSP。

所述存储器为EEPROM。

所述主控制器还包括连接DSP处理器的时钟电路和复位电路。

该充电机还包括用于远程控制的上位机，所述上位机通过无线网络连接DSP处理器。

所述触摸屏的显示界面包括以下界面模块：

主界面模块，用于显示运行参数，包括充电电压、充电电流、充电容量、充电时间、电池组电压以及工作状态，同时显示当前日期与时间；

运行信息界面模块，用于显示实时数据、实时故障和充电曲线；

历史信息界面模块，用于显示历史故障信息和历史运行数据；

参数设置界面模块，用于显示系统参数、充电参数和通讯参数；

本地/远程界面模块，用于切换由远程的上位机或由本地的触摸屏输入操作指令。

所述运行信息界面模块包括：

实时数据界面子模块，用于显示充电机的输入电压、输入电流、输入频率，以及电池组的单体最高电压、单体最高温度、电池组电压；

所述实时故障界面子模块，用于显示故障信息，包括输入故障信息、电池组故障信息和充电机故障信息；

所述充电曲线界面子模块，用于显示充电电压、充电电流、充电容量随时间变化的曲线；

所述参数设置界面模块包括：