一种电动汽车快速充电控制系统的制作方法

本发明涉及充电装置设计技术领域，特别是涉及一种电动汽车快速充电控制系统。

背景技术：

目前困扰电动汽车发展的两大因素为：一是电池比能量太低，所以电动汽车一次充电续航里程太短，充电时间又高达八小时以上，远远没能达到实用化的要求，然而要让电池比能量提高，增加电动汽车的续航里程，使得电动汽车达到实用的水平，还有很多难题急需解决，目前人们更多的是从快速充电上想办法，通过缩短充电时间来提高电动汽车的利用率，让电动汽车的充电时间从现在的8-10小时减小到1-2小时使电动汽车更接近实用化。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服现有电动汽车续航里程短，充电时间长的缺陷，设计了一种电动汽车快速充电控制系统，充电速度和充电效率高，充电器适用范围广。

本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种电动汽车快速充电控制系统，包括交流接触器、交直流转换器、绝缘栅双极晶体管、高频变压器、滤波器、传感器、电池组、电阻测量元件、微处理单元、比较器、辅助电源、通讯接口，从所述交 流接触器输入的交流电经过所述交直流转换器转换成直流电，一方面输入所述绝缘栅双极晶体管，同时与所述辅助电源连接，经过脉冲调宽后再输入所述绝缘栅双极晶体管，所述绝缘栅双极晶体管与所述高频变压器连接，再接入所述滤波器进行整流滤波，所述滤波器同时与电流传感器和所述电池组连接，流经电流传感器的信号进入所述微处理单元，所述微处理单元输出端一个连接至脉冲调宽，另一个与放电电路连接，所述微处理单元上还设有所述通讯接口。

所述电池组的信号设有四条通路，一条用于检测其动态内阻，一条流经电压传感器再经过所述比较器进入所述微处理单元，一条经过温度传感器然后进入所述微处理单元，还有一条路直接与放电电路连接。

所述传感器和所述电阻测量元件所检测到的所述电池组的端电压、充电电流、温度、动态内阻等信息，按照马斯充电定律，通过采用智能控制算法实施对充电电流脉冲宽度T₁、间歇时间T₂、放电电流脉冲T₃的分段调节，以消除被充电电池组的电极化现象。

所述微处理单元首先用较宽的充电脉冲进行充电，蓄电池的端电压上升，当到达充电时间T₁时，充电器暂停充电，当充电间歇时间达到T₂时充电器继续充电，如此反复，当电压上升到设定的电压值V₁时，根据程序的设定，减小充电脉冲占空比，并给蓄电池充电，当电池端电压达到设定值V₂时，充电器间歇暂停充电，根据反馈电压自动调节输出脉冲的占空比，经过短时间停止充电，蓄电池的极化电压迅速下降，如此反复循环，直至达到蓄电池组的充电终止电压V₃。

由于采用了以上技术方案，本发明具有如下优点：

采用交流接触器、交直流转换器、绝缘栅双极晶体管、高频变压器、滤波器、传感器、电池组、电阻测量元件、微处理单元、比较器、辅助电源、通讯接口相结合所设计的电动汽车快速充电控制系统，电流传感器、电压传感器、温度传感器和电阻测量元件所检测到的电池组的端电压、充电电流、温度、动态内阻等信息，按照马斯充电定律，通过采用智能控制算法实施对充电电流脉冲宽度T₁、间歇时间T₂、放电电流脉冲T₃的分段调节，以消除被充电电池组的电极化现象，使电池组时刻处于较佳的电流接受状态，提高充电速度和充电效率，该控制系统首次实现了按照被充电电池的实际充电状态对脉冲充电器充电脉冲实施智能化的实时调节，将充电器和被充电电池上升为一个系统问题综合考虑，通过引入智能化调节算法，充电器适用范围广。

附图说明

图1为本发明控制系统框图；

图2为充电电流脉冲示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

一种电动汽车快速充电控制系统，包括交流接触器、交直流转换器、绝缘栅双极晶体管、高频变压器、滤波器、传感器、电池组、电阻测量元件、微处理单元、比较器、辅助电源、通讯接口，从交流接触器输入的交流电经过交直流转换器转换成直流电，一方面输入绝缘 栅双极晶体管，同时与直流辅助电源连接，经过脉冲调宽后再输入绝缘栅双极晶体管，绝缘栅双极晶体管与高频变压器连接，再接入滤波器进行整流滤波，滤波器同时与电流传感器和电池组连接，流经电流传感器的信号进入微处理单元，进入电池组的信号设有四条通路，一条用于检测其动态内阻，一条流经电压传感器再经过比较器进入微处理单元，一条经过温度传感器然后进入微处理单元，还有一条路直接与放电电路连接，微处理单元输出端一个连接至脉冲调宽，另一个与放电电路连接，在微处理单元上还设有接口，实现与外部设备进行通讯。

电流传感器、电压传感器、温度传感器和电阻测量元件所检测到的电池组的端电压、充电电流、温度、动态内阻等信息，按照马斯充电定律，通过采用智能控制算法实施对充电电流脉冲宽度T₁、间歇时间T₂、放电电流脉冲T₃的分段调节，以消除被充电电池组的电极化现象，使电池组时刻处于较佳的电流接受状态，提高充电速度和充电效率。

微处理单元首先用较宽的充电脉冲进行充电，蓄电池的端电压上升，当到达充电时间T₁时，充电器暂停充电，当充电间歇时间达到T₂时充电器继续充电，如此反复；当电压上升到设定的电压值V₁时，根据程序的设定，减小充电脉冲占空比，并给蓄电池充电，当电池端电压达到设定值V₂时，充电器间歇暂停充电；根据反馈电压自动调节输出脉冲的占空比，经过短时间停止充电，蓄电池的极化电压迅速下降，如此反复循环，直至达到蓄电池组的充电终止电压V₃。

本发明所公开的电动汽车快速充电控制系统，电流传感器、电压传感器、温度传感器和电阻测量元件所检测到的电池组的端电压、充电电流、温度、动态内阻等信息，按照马斯充电定律，通过采用智能控制算法实施对充电电流脉冲宽度T₁、间歇时间T₂、放电电流脉冲T₃的分段调节，以消除被充电电池组的电极化现象，使电池组时刻处于较佳的电流接受状态，提高充电速度和充电效率，该控制系统首次实现了按照被充电电池的实际充电状态对脉冲充电器充电脉冲实施智能化的实时调节，将充电器和被充电电池上升为一个系统问题综合考虑，通过引入智能化调节算法，充电器适用范围广。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。