[实用新型]一种电动汽车锂电池快速充电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种快速充电系统，特别是一种电动汽车锂电池快速充电系统。

技术背景

     当今，因石化资源枯竭，加之环境污染，发展电动汽车已成大势所趋。蓄电池便成为电动汽车唯一的动力源，为电动汽车驱动提供动力，而蓄电池充电的快慢直接影响到电动汽车的前途命运。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种电动汽车锂电池快速充电系统。

本实用新型提供的电动汽车锂电池快速充电系统，其中，所述快速充电系统包括充电主电路及控制充电主电路的单片机一、充电控制回路及控制充电控制回路的单片机二。

进一步，所述充电主电路包括依次连接的由4个二极管组成的全桥整理电路，由4个绝缘栅双极晶体管组成的全桥逆变器，大电容和高频变压器，所述单片机一对充电主电路的电压、电流进行实时控制。

进一步，所述充电控制回路包括电阻分压式结构的测量装置，用于测量充电电压信号；霍尔式电流传感器，用于检测充电电流信号；带中文字库的12864液晶屏，用于实时显示充电过程中的充电电压、充电电流以及电池的端电压和温度。

进一步，所述单片机二包括内部数据存储器、程序存储器、2个SCI、1个SPI、1个IIC、1个CAN、16路A/D、8路PWM、8路ECT模块。

进一步，所述快速充电系统的充电阶段由小电流充电阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段3部分组成。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种电动汽车锂电池快速充电系统，解决了当期电动汽车锂电池充电缓慢的问题，推进电动汽车早儿走向成熟，去缓解当今面临的能源短缺与环境污染。本系统弥补了锂电池电动汽车充电慢的缺陷、有电路结构简单、充电速度快等优点。

附图说明

图1为快速充电系统硬件原理图；

图2为IBGT驱动芯片M57962L的应用电路示意图；

图3为锂离子电池的充电程序流程图。

具体实施方式

本实用新型的思想是：采用移相全桥软开关电路，即将Boost电路与全桥变换器合成一起，组成单级PFC电路，该电路结构简单、效率高，可以实现对输入电流的整定，又可以工作在大功率场合，发挥了全桥电路的特大优势。

下面结合附图，对本实用新型做进一步详细的说明。 

1 快速充电系统的工作原理

图1为快速充电系统硬件原理图，所述快速充电系统主要由充电主电路和充电控制回路组成。

1.1充电主电路

本系统采用了开关电源技术，最大功率为3500W，先将220V单相工频交流电经4个二极管组成的全桥整理电路进行整流，再经过大电容滤波得到300V左右的直流电，此时直流电中纹波较大。直流电通过由4个绝缘栅双极晶体管（IGBT）组成的全桥逆变器，得到电压可调的高频交流电，经高频变压器耦合到副边，再经全桥整流电路，最后经电感电容滤波得到纹波很小的直流电为蓄电池充电。快速充电系统能为不同类型的蓄电池及容量不同的蓄电池充电，其充电过程中的充电电压、电流通过单片机实时控制，整个充电系统为反馈控制系统，单片机通过实时检测充电过程中的电流、电压及温度监测整个充电过程，有效地避免了充电过程中过流、过压及过热现象，使充电过程安全稳定地进行。

  逆变桥前的空气开关是为了防止电路中出现短路或大电流损坏蓄电池或电子器件。单片机通过检测充电电流、电压及温度与充电前的设定值进行比较，控制输出4路PWM波到4个IGBT的栅极，从而控制其集电极到发射极电流通断时间，达到控制输出电压的目的。

  由于IGBT需隔离驱动，本系统选用了三菱公司IBGT驱动芯片M57962L，图2是其应用电路。

  由于选用了4只IGBT组成全桥逆变器，每个IGBT需要一个M57962L芯片驱动，而每个M57662L芯片需要3个电压等级即15V、l0V、5v为其供电，其中5v电压同时为MC9S12XS128单片机供电，本系统设计了一款功率为50W的变压器，为单片机及4个M57962L芯片供电，其次级绕组输出3组电压，经整流滤波稳压后，得到上述所需的3个电压。

1.2充电控制回路