基于模糊自適應(yīng)pid控制的電動車用智能充電器的制造方法
【專利摘要】一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動車用智能充電器。本發(fā)明主要分為三個部分，分別為穩(wěn)壓電源電路部分、單片機系統(tǒng)電路部分和充電電壓及脈沖控制電路部分；穩(wěn)壓電源電路部分從變壓器取電，經(jīng)穩(wěn)壓后供單片機使用；單片機系統(tǒng)電路部分主要設(shè)有測溫電路、蓄電池電壓采樣電路、充電電壓控制電路、脈沖控制等；充電電壓及脈沖控制電路部分接受單片機系統(tǒng)電路的控制信號和傳輸電能至蓄電池。本發(fā)明具有溫度補償、脈沖充電、涓流充電等各種先進技術(shù)的充電器，能夠智能的根據(jù)電池狀態(tài)決定充電方式，并修復(fù)略有損傷的蓄電池。
【專利說明】 基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動車用智能充電器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動車用的充電器，適用于各種品牌和型號的電動自行車，能夠智能監(jiān)測充電狀態(tài)，保護蓄電池，屬于電動車充電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的電動車用充電器主要有以下三種:1、三段式充電器，即將充電方式分為恒流、恒壓、浮充三個階段；三段式充電方式基本上能夠滿足電動車日常充電的需要。2、帶有防反接和定時功能的充電器，即當(dāng)電動車蓄電池極性接反時不進行充電，防止出現(xiàn)故障；在充電上限時間達到后強制轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)，防止損壞鉛酸蓄電池。3、脈沖充電器，將三段式充電器中的恒壓階段改為脈沖式充電方式，沒有進行溫度補償，充電效果有提升但不理想。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)具有如下的缺點:1、三段式充電器最為簡單，成本也最低，然而這種充電方式有諸多問題，比如各廠家蓄電池極性不同，容易燒壞充電器；不能定時強制浮充；容易損壞蓄電池等等。2、帶有防反接和定時功能的充電器雖然可以有效地防止因極性不同而發(fā)生的故障，并且可以強制浮充，但是多采用晶閘管或繼電器進行控制，對電網(wǎng)有影響或者有安全隱患。3、脈沖充電器解決了充電過程中溫升高方面的問題，同時充電效率有所提高，但是充電時間會較長，同時沒有進行溫度補償會出現(xiàn)冬天充電不完全，夏天過充電的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述電動車用充電器的各種缺陷，本發(fā)明提供一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動車用智能充電器，其具有高度的智能化，能夠自動根據(jù)蓄電池的自身狀態(tài)決定充電方式，自動調(diào)節(jié)蓄電池的充電電壓和充電電流。
[0005]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動車用智能充電器包括變壓器，變壓器的輸出端分別與穩(wěn)壓電源電路的電源輸入端和充電電壓及脈沖控制電路的電源輸入端相連，穩(wěn)壓電源電路的輸出端與單片機系統(tǒng)電路相連，單片機系統(tǒng)電路的輸出控制端與充電電壓及脈沖控制電路的輸入控制端相連，電壓及脈沖控制電路的電源輸出端與蓄電池相連；所述的單片機系統(tǒng)電路包括單片機、測溫電路和蓄電池電壓采樣電路，測溫電路和蓄電池電壓采樣電路與單片機的不同引腳相連。
[0006]上述技術(shù)方案是如下解決技術(shù)問題的，交流電經(jīng)過變壓器和穩(wěn)壓電源電路后變?yōu)橹绷鞣€(wěn)壓電源，直流穩(wěn)壓電源為單片機系統(tǒng)電路提供電源，單片機通過蓄電池電壓采樣電路判斷蓄電池是否過放電，對于過放電的蓄電池進行涓流充電；當(dāng)蓄電池可以承受大電流時再進入常規(guī)三段式充電階段中的恒流充電；對于未過放電的蓄電池進行常規(guī)的恒流充電；隨著電池電壓上升，本發(fā)明的充電電壓及脈沖控制電路產(chǎn)生脈沖充電方式將代替常規(guī)三段式充電階段中的恒壓充電；在蓄電池充滿電或者充電時間達到單片機內(nèi)設(shè)置的浮充啟動時間后，為彌補蓄電池自放電，單片機系統(tǒng)電路發(fā)出控制信號，控制充電電壓及脈沖控制電路對蓄電池進行浮充。
[0007]充電電壓及脈沖控制電路所輸出的充電電壓的大小由單片機輸出占空比受控的矩形波控制，單片機根據(jù)測溫電路所輸入的參數(shù)計算出環(huán)境溫度，再基于模糊自適應(yīng)PID控制算法智能計算并輸出占空比受控的矩形波控制信號，矩形波控制充電電壓及脈沖控制電路所產(chǎn)生的充電電壓；根據(jù)環(huán)境溫度智能控制充電電壓大小，達到不同溫度下均能充滿蓄電池的理想狀態(tài)。
[0008]單片機內(nèi)設(shè)有脈沖產(chǎn)生的程序，單片機向充電電壓及脈沖控制電路發(fā)出脈沖信號，控制充電電壓及脈沖控制電路不斷地充電一停充一充電，以此循環(huán)，這種充電方式使得在充電過程中減少析氣和降低溫升，延長電池壽命，提高充電效率。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，通過溫度補償、涓流充電、脈沖充電和單片機智能運算等一系列措施縮短了充電時間，提高充電效率，延長電池壽命，可以方便地設(shè)置強制浮充時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0011]圖1為本發(fā)明的電路方框圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的單片機系統(tǒng)電路方框圖。
【具體實施方式】
[0013]在圖1中，變壓器的輸出端分別與5V電源電路的電源輸入端和充電電壓及脈沖控制電路的電源輸入端相連，5V電源電路為單片機系統(tǒng)電路供電，單片機系統(tǒng)電路的輸出控制端與充電電壓及脈沖控制電路的輸入控制端相連，電壓及脈沖控制電路的電源輸出端與蓄電池相連。
[0014]在圖2中，單片機系統(tǒng)電路包括單片機、測溫電路和蓄電池電壓采樣電路，測溫電路和蓄電池電壓采樣電路與單片機的不同引腳相連。
【權(quán)利要求】
1.一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的電動車用智能充電器其包括變壓器，其特征在于，變壓器的輸出端分別與穩(wěn)壓電源電路的電源輸入端和充電電壓及脈沖控制電路的電源輸入端相連，穩(wěn)壓電源電路的輸出端與單片機系統(tǒng)電路相連，單片機系統(tǒng)電路的輸出控制端與充電電壓及脈沖控制電路的輸入控制端相連，電壓及脈沖控制電路的電源輸出端與蓄電池相連；所述的單片機系統(tǒng)電路包括單片機、測溫電路和蓄電池電壓采樣電路，測溫電路和蓄電池電壓采樣電路與單片機的不同弓I腳相連。
【文檔編號】H02J7/00GK103972936SQ201310040561
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月2日
【發(fā)明者】洪良安, 洪青, 許原源 申請人:揚州奧凱新能源科技有限公司