[发明专利]一种蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测系统及方法有效

专利信息
申请号: 201510285528.2 申请日: 2015-05-29
公开(公告)号: CN104950163B 公开(公告)日: 2018-01-09
发明(设计)人: 关平;姜桂宾;吴国利 申请(专利权)人: 珠海英搏尔电气股份有限公司
主分类号: G01R19/165 分类号: G01R19/165
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司44205 代理人: 俞梁清
地址: 519085 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 蓄电池 充电 装置 输出 电压 反馈 异常 检测 系统 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及单片机及电子测量、控制、保护技术在电源领域的应用,特别是涉及一种蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测系统及方法。

背景技术

众所周知,现阶段蓄电池大量的用于传统的后备电源设备及电动汽车等新能源领域;且蓄电池是昂贵的零部件,比如说电动汽车,蓄电池组成本约占电动汽车成本50%,因此如何保证蓄电池组可靠地使用就显得非常重要。

蓄电池在放完电后需要充电,而充电是否得当对蓄电池的寿命有绝对的影响,绝大部分蓄电池组的早期失效都是因为充电不当的原因照成的。现在蓄电池充电大部分都是采用先恒流再恒压(恒流可以是多段恒流)的方式,而问题往往发生在恒压阶段,恒压充电阶段时充电机输出电压的准确性对蓄电池充电的可靠性有着很大的决定性,且非常敏感,对充电机输出电压(以下简称输出电压)的准确性要求较高:

输出电压偏低则蓄电池欠充,电池欠充将影响用户的使用,且铅酸电池长期欠充会产生负极板硫化引起电池提前失效的问题;

输出电压偏高则造成过充而损坏蓄电池,严重时还会引起蓄电池燃烧或爆炸;

而充电机在输出电压反馈电路发生故障时会使得输出电压偏低或偏高而引起上述问题的发生。

目前的充电机基本都设计有输出过压保护电路来防止充电机输出过压,采用的技术有两种:

一种是硬件设置的保护点,将保护点设为比充电机所可能工作的最高电压略高一些,这种技术有3个的缺点:1、由于很多蓄电池的充电电压是随充电状态或温度的变化而变化的,因此这种技术的保护点是固定于充电机可能的最高工作电压的,否则会在正常工作时引起误保护,而蓄电池组往往在充电机的输出电压高于充电曲线规定的恒压点而又低于这个保护点时就已经形成过充了,因此这使得保护点比实际应用要求的高,存在保护不及时、有效性差的问题;2、只能检测出过压的情况不能检测出欠压的情况,因此不能解决电压偏低欠充的问题;3、不同标称电压的蓄电池组要进行不同的硬件的配置,硬件不一样,不利于标准化生产。

第二种技术和第一种技术差不多,但它的保护点不是硬件设置的而是可以用软件调节,因此它解决了第一种技术的不利于标准化生产的问题,但其它问题依然存在。另外电压反馈异常可能是采样反馈电阻网络异常引起,也可能是反馈电路的基准电压异常引起,因此上述两种技术需要同时检测反馈电阻网络及基准电压的情况,因此电路相对会复杂。

发明内容

为解决上述问题,本发明的目的之一在于提供一种过压保护点适合、保护及时、有效,同时能够检测出实际输出电压低于设定电压,避免充电机输出电压偏低使得蓄电池欠充问题的蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测系统。

本发明的另一目的在于提供一种过压保护点适合、保护及时、有效,同时能够检测出实际输出电压低于设定电压,避免充电机输出电压偏低使得蓄电池欠充问题的蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测方法。

本发明的再一目的在于提供一种过压保护点适合、保护及时、有效,同时能够检测出实际输出电压低于设定电压,避免充电机输出电压偏低使得蓄电池欠充问题且输出电压能够自动进行校正的蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测方法。

本发明解决其问题所采用的技术方案是:

一种蓄电池充电装置输出电压反馈异常检测系统,其特征在于包括:

单片机;

第一电压比较电路,其采样端正极与充电机输出正极相连,其输出端与单片机I/O1口相连,用于监测充电机的输出电压Vout,并将充电机输出电压Vout与比较电压Vref比较后所得的逻辑信号COMP1传送至单片机;

充电机输出电压实时检测电路,包括电压反馈采样电阻电路和电压信号调理放大器,所述电压反馈采样电阻电路的输入端与充电机输出端相连,电压反馈采样电阻电路的输出端与电压信号调理放大器的输入端相连,电压信号调理放大器的输出端与单片机的A/D口相连,将处理后的表征充电机输出电压的信号VFB传送至单片机,VFB还作为充电机输出电压控制电路的电压反馈信号;

其中,所述单片机根据接收到的逻辑信号COMP1和电压信号VFB判断充电机的输出电压Vout是否正常并控制充电机的动作;

所述电压比较电路的比较电压Vref设置在上升的充电曲线必经的一个电压点上且这个电压比蓄电池充电曲线恒压阶段时的电压低(0.1V~0.3V)×N,其中,N为蓄电池组电池的节数,铅酸电池单体标称电压为2V,锂电池单体标称电压为3.2V~3.7V,如果电池单体标称电压与上不同可进行对应换算。

作为上述方案的进一步改进,该系统还包括:

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