一種2kW車載充電機的制作方法
【技術領域】
[0001]—種2kW車載充電機，屬于電動汽車大功率脈沖充電技術領域。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，隨著電動汽車的興起，各種高性能的充電技術也逐漸推廣開來。在目前市面上，充電性能較為可靠的是智能型蓄電池充電器。智能型蓄電池充電器可以在最大程度上克服傳統充電器充電時對電池的損傷，特別是可以克服傳統充電器中三段式充電模式充電時對蓄電池本身的損傷，但是目前市面上的充電器在對蓄電池進行充電時，對電池的正常硫化仍然無能為力。眾所周知，采用正負脈沖的充電方式可以緩蓄電池本身進行修復，緩解蓄電池的硫化現象，但是現有的充電器中一般只在充電末期進行一段時間的脈沖充電，因此對蓄電池的修復效果不夠理想。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種提供正負脈沖充電模式，實現充電過程中對蓄電池進行修復，特別是可以緩解蓄電池硫化現象的2kW車載充電機。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該2kW車載充電機，其特征在于:包括EMI濾波單元、整流單元、半橋電路、整流濾波單元以及充電輸出接口單元，由市電輸入接口引入的市電接入EMI濾波單元的輸入端，EMI濾波單元的輸出端連接整流單元的輸入端，整流單元的輸出端連接半橋電路的輸入端，半橋電路的輸出端連接整流濾波單元的輸入端，整流濾波單元的輸出端連接充電輸出接口單元的輸入端，充電輸出接口單元的輸出端與蓄電池相連為其供電。
[0005]優選的，設置有運行參數檢測單元，運行參數檢測單元的輸入端與所述的充電輸出接口單元的輸出端與相連，運行參數檢測單元的輸出端同時連接PWM控制單元以及微處理器的輸入端，微處理器的輸出端同時連接PWM控制單元的輸入端，PWM控制單元的輸出端連接所述的半橋電路的輸入端。
[0006]優選的，所述的半橋電路包括開關管M5~M8，整流單元輸出正極同時并聯開關管M5、開關管M7的漏極、肖特基二極管DA2的陰極二極管D4的陽極、電阻R30的一端、電解電容C10的正極以及電阻R7的一端，二極管D4的陰極以及電阻R30的另一端同時并聯電容C9的一端，PWM控制單元的輸出端同時并聯開關管M5、開關管M7的源極、肖特基二極管的陽極、電容C9的另一端之后與整流濾波單元一端相連，電解電容C10的負極以及電阻R7的另一端與整流濾波單元的另一端相連；電解電容C10的負極同時并聯電解電容C19的正極，電阻R7的另一端同時并聯電阻R15的一端，電解電容C19的負極以及電阻R15的另一端接地，在開關管M5以及開關管M7的漏極和柵極之間分別并聯有電阻R3和電阻R5，PWM控制單元的輸出端同時并聯電阻R1~R2的一端，電阻R1~R2的另一端分別并聯開關管M5、開關管M7的柵極；
[0007]PWM控制單元的輸出端同時并聯開關管M6、開關管M8的漏極、肖特基二極管DA1的陰極、二極管D5的陽極、電阻R6的一端，二極管D5的陰極以及電阻R6的另一端同時并聯電容C18的一端，整流單元負極同時并聯開關管M6、開關管M8的源極、肖特基二極管DA1的陽極以及電容C18的另一端，PWM控制單元的輸出端同時并聯電阻R4和電阻R11的一端，電阻R4以及電阻R11的另一端分別并聯開關管M6的柵極以及開關管M8的柵極。
[0008]優選的，所述的PWM控制單元包括型號為SG3525的集成芯片U3、三極管Q1~Q4以及變壓器T2，直流電源+12V串聯二極管D10之后同時并聯三極管Q1、三極管Q3的集電極以及二極管D13~D14的陰極，集成芯片U3的14腳串聯電阻R21后同時并聯三極管Q1~Q2的基極、三極管Q1~Q2的發射極同時并聯二極管D14的陽極、二極管D15的陰極以及電容C31的一端，二極管D15的陽極以及三極管Q2的集電極同時并聯二極管D21的陽極，二極管D21的陰極接地；
[0009]集成芯片U3的11腳串聯電阻R20后同時并聯三極管Q3~Q4的基極、三極管Q3~Q4的發射極同時并聯二極管D13的陽極、二極管D16的陰極以及電容C30的一端，二極管D16的陽極以及三極管Q4的集電極同時并聯二極管D21的陽極，二極管D21的陰極接地；電容C31以及電容C30的另一端分別連接變壓器T2原邊繞組的兩端，變壓器T2的兩組副邊繞組，分別作為輸出端與半橋電路相連。
[0010]優選的，所述的整流單元為采用四個二極管組成的全波整流電路。
[0011]與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果是:
[0012]在本實用新型的2kW車載充電機，市電通過EMI濾波單元、整流單元進行整流濾波之后，進入半橋電路，半橋電路輸出的電能通過整流濾波單元之后接入充電輸出接口單元，對同時接入充電輸出接口單元的蓄電池進行充電。微處理器通過運行參數檢測單元獲得蓄電池的充電參數，通過對充電參數的分析處理，并反饋到PWM控制單元，由PWM控制單元輸出一定占空比調節半橋電路中開關管的開通時間，實現充電電流值及電壓值的調整，微處理器同時通過控制放電單元以及充電輸出接口單元實現對蓄電池的充電管理，實現了蓄電池的正負脈沖的充電模式，緩解了蓄電池的硫化現象，實現電池的無損傷修復性充電。
[0013]在PWM控制單元中，通過設置變壓器T2，將高壓接地端與低壓接地端完全隔離，提高了工作時的安全系數。
【附圖說明】
[0014]圖1為2kW車載充電機原理方框圖。
[0015]圖2為2kW車載充電機EMI濾波單元、整流單元電路原理圖。
[0016]圖3為2kW車載充電機半橋電路原理圖。
[0017]圖4為2kW車載充電機整流濾波單元、充電輸出接口單元電路原理圖。
[0018]圖5為2kW車載充電機PWM控制單元電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1~5是本實用新型的最佳實施例，下面結合附圖1~5對本實用新型做進一步說明。
[0020]如圖1所示，一種2kW車載充電機，包括EMI濾波單元、整流單元、半橋電路、整流濾波單元、充電輸出接口單元、運行參數檢測單元、PWM控制單元以及微處理器。
[0021 ] 市電輸入接口連接EMI濾波單元的輸入端，EMI濾波單元的輸出端連接整流單元的輸入端，整流單元的輸出端連接半橋電路的輸入端，半橋電路的輸出端連接整流濾波單元的輸入端，整流濾波單元的輸出端連接充電輸出接口單元的輸入端，由充電輸出接口單元的輸出端輸出電能為電動汽車內的蓄電池進行充電。運行參數檢測單元的輸入端同時與充電輸出接口單元的輸出端相連，運行參數檢測單元的輸出端同時連接PWM控制單元以及微處理器的輸入端，微處理器的輸出端同時連接PWM控制單元的輸入端，PWM控制單元的輸出端連接半橋電路的控制端。
[0022]市電輸入接口將交流電引入EMI濾波單元中，由EMI濾波單元進行濾波，然后進入整流單元進行整流，整流之后進入半橋電路完成斬波，然后經過整流濾波單元進行整流濾波之后送至充電輸出接口單元，實現對蓄電池的充電。在蓄電池的充電過程中，運行參數檢測單元將蓄電池的充電參數采集并送至微處理器和PWM控制單元中，微處理器同時根據運行參數檢測單元發送的充電參數，通過PWM控制單元實現對半橋電路的輸出控制，控制半橋電路輸出不同占空比的脈沖參數，同時可控制半橋電路的開通和關斷時間，實現對蓄電池不同充電參數的控制。
[0023]如圖2所示，市電的火線、零線分別串聯保險絲FUSE1和電感L2后并聯電容C1以及濾波電感EMI 1的兩輸入端，濾波電感EMI 1的其中一個輸出端同時并聯熱敏電阻RT4的一端以及繼電器K1常開觸點的一端，熱敏電阻RT4的一端以及繼電器K1常開觸點的另一端同時并聯電容C8的一端以及整流橋B1的一個輸入端，濾波電感EMI1的另一個輸出端同時并聯電容C8的另一端和整流橋B1的另一個輸入端。濾波電感EMI1為上述的EMI濾波單元，整流橋B1為上述的整流單元，四個二極管連接組成的全波整流電路實現。熱敏電阻RT4與繼電器K1組成軟啟動電路，繼電器K1由微處理器實現觸發，實現對啟動時間的控制。
[0024]如圖3所示，在上述的半橋電路中，包括開關管M5~M8，端子⑶T_E同時并聯開關管M5、開關管M7的漏極、肖特基二極管DA2的陰極二極管D4的陽極、電阻R30的一端、電解電容C10的正極以及電阻R7的一端，二極管D4的陰極以及電阻R30的另一端同時并聯電容C9的一端。端子CUT_B同時并聯開關管M5、開關管M7的源極、肖特基二極管的陽極、電容C9的另一端之后作為端子⑶T_G與上述整流濾波單元的一端相連，電解電容C10的負極以及電阻R7的另一端作為端子⑶T_F與上述整流濾波單元的另一端相連。電解電容C10的負極同時并聯電解電容C19的正極，電阻R7的另一端同時并聯電阻R15的一端，電解電容C19的負極以及電阻R15的另一端接地。在開關管M5以及開關管M7的漏極和柵極之間分別并聯有電阻R3和電阻R5。端子CUT_A同時并聯電阻R1~R2的一端，電阻R1~R2的另一端分別并聯開關管M5、開關管M7的柵極。
[0025]端