[发明专利]一种用于新能源汽车的自适应快速直流充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种用于新能源汽车的自适应快速直流充电系统。

背景技术

当今世界，随着电动汽车产业的高速发展，与之配套的充电机及其配套设备也将成为新能源产业在交通领域的基础位置。目前，国外的充电机发展很迅速，并形成相关的标准。当前总得趋势来说，国内电动汽车的需求主要基于一些较大功率的电动汽车的发展，因此，这就要求充电机能够具备大功率的输出要求。为了达到大功率充电目的，单台充电模块功率无法满足大功率充电的需求，而为了实现大型公交车及工程车快速充电的目的，有必要研究如何提高充电机的功率。

大功率电动汽车充电机的工作环境相比较于普通的小功率充电机环境更加恶劣，必须克服各种复杂的使用环境，因此，设计出可满足不同车辆需要，皮实耐用且技术先进的充电机，将会是不远未来适用于电动汽车的主流。同时，大功率直流充电机在其设计过程中必须考虑到自身的功率因素及产生的谐波对电网的影响。因此提高功率因素及降低谐波电流含量等技术要求将成为大功率的充电机与电网友好兼容的发展趋势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于新能源汽车的自适应快速直流充电系统，可以对新能源汽车大功率蓄电池的充电要求。

为解决上述技术问题，本发明一种用于新能源汽车的自适应快速直流充电系统，包括微处理器、控制单元、IGBT驱动电路、功率电路、整流保护器、三相交流电路和数据采集卡，微处理器的输出端通过IGBT驱动电路与功率电路相连接，功率电路的输入端通过控制线与整流保护器相连接，在整流保护器的输入端连接有三相交流电路，三相交流电路的输出端通过数据采集卡与微处理器相连接，且数据采集卡的直流端口还通过控制线与整流保护器相连接，功率电路的输出端通过蓄电池组与控制单元相连接，控制单元的输出端与微处理器相连接，在微处理器的输出端还连接有人机交互界面，人机交互界面的输出端分别连接有键盘控制器和液晶显示屏。

作为本发明的优化方案，微处理器的输出端还连接有信号处理器，信号处理器的通信端口通过RS232接口与BMS电池管理器相连接，BMS电池管理器的内部设置有太阳能电池组，BMS电池管理器的输出端还通过微型摄像头与监管控制器相连接，监管控制器的内部设置有蓝牙芯片。

作为本发明的优化方案，控制单元的内部包括信号采集电路，信号采集电路的输出端通过PWM波形检测器与数模转换器相连接，数模转换器的输出端通过光伏电池组与电压采集电路相连接，信号采集电路的输出端还通过CAN总线与无线控制器相连接，无线控制器的输出端与全方位天线相连接。

作为本发明的优化方案，信号采集电路的输入端连接有电源变换器，电源变换器的内部还设置有转换接口，电源变换器的输入端还连接有电平转换器。

作为本发明的优化方案，数据采集卡的输出端还连接数据存储器，在数据存储器的数据端还连接有flash缓存器。

作为本发明的优化方案，微处理器采用ARM9系列的处理芯片。

作为本发明的优化方案，太阳能电池组的内部还固定安装有太阳能电池阵列，太阳能电池阵列的输出端通过逆变器与交流负载相连接，太阳能电池阵列的输出端还连接有变频器。

作为本发明的优化方案，蓄电池组采用铅酸蓄电池材料作为供能材料。

本发明具有积极的效果：本发明集成了三相交流输入整流、IGBT保护功能、滤波以及高频直流变换功率输出的电路，充电功率控制则由IGBT驱动、外部数据采集及微处理器组成，以CAN总线网络通信的电池管理系统，将电池参数发送到微处理器，微处理器计算的设定基准参数(包括电压或电流)，数据获取单元进行充电的电流，电压，温度和其他信息的实时采集并通过微处理器实时分析，从而控制输出电流电压的主电路，确保安全和高效的充电过程。在充电机的设计思路上运用模块化和可重构的设计理念，用模块化以及可重构设计的充电机对以后系统的研发、维护、更新都有着其他无可替代的作用，且整个系统利用信号采集电路实现模块的控制，使得系统的结构更加灵活，根据电池管理参数提供的信息，在安全的前提下，尽可能快的自动地将电能充入电动汽车动力蓄电池组，使车载电池容量达到工作的要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1本发明的整体框图；

图2本发明控制单元的原理框图；

图3为本发明太阳能电池组内部的原理框图；

图4本发明IGBT驱动电路的电路图；

图5为本发明三相交流电路的电路图；