超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及純電動(dòng)汽車充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，節(jié)能和環(huán)保成為了能源問(wèn)題的焦點(diǎn)。隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車已大量進(jìn)入人們的日常生活，但隨著汽車的普及帶來(lái)了日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此，我們需要對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展拓展出新的環(huán)保和節(jié)能路徑。而電動(dòng)汽車的出現(xiàn)則可以較好的解決汽車對(duì)環(huán)境污染的困境，尤其是純電動(dòng)汽車，不存在汽車尾氣排放，因此，對(duì)電動(dòng)汽車的研究與開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)今世界的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)蓄電池的峰值功率特性無(wú)法滿足電動(dòng)汽車在啟動(dòng)、加速和爬坡等特殊工況下對(duì)功率的需求，傳統(tǒng)蓄電池的充放電特性，對(duì)電動(dòng)汽車的進(jìn)一步發(fā)展受到限制。而超級(jí)電容器用在電動(dòng)汽車上作為驅(qū)動(dòng)電源時(shí)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)蓄電池在功率特性方面的不足。當(dāng)汽車處于加速或載重爬坡特殊情況下，超級(jí)電容器的高功率放電，可提高汽車的爬坡性能，突然制動(dòng)時(shí)，則通過(guò)超級(jí)電容器吸收制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的能量，超級(jí)電容器可以滿足電動(dòng)汽車在啟動(dòng)、制動(dòng)和爬坡時(shí)對(duì)高功率放電的需求。超級(jí)電容具有充電速度快、比功率高、比能量大、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)越性能，應(yīng)用于電動(dòng)汽車中具有一定的優(yōu)越性。
[0003]動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的核心能源，但是目前給動(dòng)力電池充電的充電系統(tǒng)功能還比較單一，充電過(guò)程還比較長(zhǎng)，在充電的過(guò)程中還需要較多的外部控制干預(yù)甚至是人為干預(yù)、為充電機(jī)服務(wù)的控制部件還比較多，由此在充電過(guò)程中不得不使用DC/DC或低壓電源為各控制部件供電，從而使DC/DC工作在低效率區(qū)間或浪費(fèi)低壓電源能量。不可避免地影響了能量使用效率、使用的方便性和充電過(guò)程的合理性，在一定程度也影響了動(dòng)力電池的壽命，妨礙電動(dòng)汽車的普及與應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種具有充電效率高、操作簡(jiǎn)單、重量輕、體積?。痪哂蟹婪唇?、過(guò)載、短路、過(guò)熱等多重保護(hù)功能及控制功能的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，它包括充電主電路和控制電路；所述充電主電路包括將交流電源通過(guò)全橋整流模塊變換成含有脈動(dòng)成分的直流電的三相橋式整流電路，通過(guò)濾波電容濾去直流電中的脈動(dòng)成分的濾波電路、使IGBT輪流導(dǎo)通，將平滑的直流電變?yōu)榉讲?，加在后述高頻變壓器的輸入端的IGBT全橋變換電路，輸出端產(chǎn)生交流電壓的高頻變壓器，將所述高頻變壓器輸出的交流電整流、濾波為用戶設(shè)置的直流電壓或/和電流的輸出整流濾波電路；所述控制電路包括IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，與所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊連接接收數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)、進(jìn)行策略判斷、發(fā)出充電控制信號(hào)、向顯示屏送顯的第一單片機(jī)，與所述第一單片機(jī)連接采集充電主電路輸出電壓及電流、充電主電路原邊輸入電壓、IGBT溫度、環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)采集模塊，與所述第一單片機(jī)連接的按鍵電路模塊，顯示模塊，故障報(bào)警模塊和遙控模塊，通過(guò)CAN通訊口讀取被充電超級(jí)電容信息或向外輸出充電信息的CAN通信模塊。
[0006]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述三相橋式整流電路包括輸入端與三相交流電源連接的電源開關(guān)；輸入端與所述電源開關(guān)的輸出端連接的三相固態(tài)繼電器；與所述三相固態(tài)繼電器的輸出端并聯(lián)連接的六個(gè)二級(jí)管，其中第一二級(jí)管的正極和第二二級(jí)管的負(fù)極分別與三相固態(tài)繼電器的輸出端A相連接，第三二級(jí)管的正極和第四二級(jí)管的負(fù)極分別與三相固態(tài)繼電器的輸出端B相連接，第五二級(jí)管的正極和第六二級(jí)管的負(fù)極分別與三相固態(tài)繼電器的輸出端C相連接；所述IGBT全橋變換電路包括四個(gè)IGBT管、四個(gè)續(xù)流二極管、高頻變壓器、高頻變壓器副邊整流電路及輸出濾波電路；IGBT全橋變換電路將整流后的直流電轉(zhuǎn)換成類似方波的高頻交流電，高頻變壓器負(fù)責(zé)將逆變電路輸出的高頻交流電降壓；所述高頻變壓器副邊整流電路包括兩個(gè)并連的快恢復(fù)二極管；所述輸出濾波電路為由電容和電感組成的LC并聯(lián)濾波電路。
[0007]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述按鍵電路模塊包括矩陣鍵盤和第二單片機(jī)，輸入按鍵與所述第二單片機(jī)的I/O引腳連接，所述第二單片機(jī)的輸出端與所述第一單片機(jī)的I/O引腳相連，其賦值通過(guò)第一單片機(jī)的I/O引腳傳送給顯示模塊輸出，所述第二單片機(jī)的輸出端與第一單片機(jī)的I/O引腳連接有若干個(gè)上拉電阻。
[0008]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述充電主電路原邊輸入電壓數(shù)據(jù)采集模塊包括由分壓電阻、采樣電阻及運(yùn)算放大器組成的電壓跟隨器，一級(jí)集成運(yùn)算放大器將采樣的電壓跟隨到二級(jí)集成運(yùn)算放大器的反向輸入端；由模擬光耦和二級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，將采樣的電壓反饋到模擬光耦；由電阻與三級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成的輸出電路，將線性變換后的電壓輸入到第一單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換引腳。
[0009]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述顯示模塊包括顯示充電電流、充電電壓、充電時(shí)間及充電方式信息。
[0010]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述顯示模塊包括液晶模塊；與所述液晶模塊的兩引腳之間連接的可變電阻；與所述液晶模塊的背光電源LED負(fù)極分別串聯(lián)的上拉電阻；與供電電源和所述液晶模塊的電源引腳連接的AMS1117芯片；分別連接在所述AMS1117芯片的輸入端和輸出端的濾波電容。
[0011]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述故障報(bào)警模塊，包括定時(shí)器、峰鳴器和三個(gè)發(fā)光二極管；所述定時(shí)器和外接電阻、電容構(gòu)成多諧振蕩器，所述定時(shí)器的三個(gè)控制電壓輸入端分別經(jīng)限流電阻后與第一單片機(jī)連接，所述定時(shí)器三個(gè)控制電壓輸入端還分別與三個(gè)發(fā)光二極管連接，所述定時(shí)器受第一單片機(jī)輸出的脈沖信號(hào)控制。
[0012]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述CAN通信模塊包括第一單片機(jī)；CAN收發(fā)器；連接在第一單片機(jī)和CAN收發(fā)器之間的數(shù)字隔離器；連接在所述數(shù)字隔離器上用于濾去交流信號(hào)的電容；連接在CAN收發(fā)器兩根總線之間的匹配電阻。
[0013]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊包括第一單片機(jī)；與所述第一單片機(jī)連接的IGBT驅(qū)動(dòng)芯片；所述第一單片機(jī)與IGBT驅(qū)動(dòng)芯片連接的四個(gè)PWM輸出引腳和雙向I/O 口分別連接有接地的下拉電阻；所述IGBT驅(qū)動(dòng)芯片與第一單片機(jī)連接的故障清除輸入端連接有與電源連接的上拉電阻；所述IGBT驅(qū)動(dòng)芯片的第7引腳(電源引腳)連接有與電源連接的電容；所述IGBT驅(qū)動(dòng)芯片的高端驅(qū)動(dòng)輸出引腳和低端驅(qū)動(dòng)輸出引腳分別連接有限流電阻。
[0014]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的超級(jí)電容純電動(dòng)汽車智能充電系統(tǒng)，所述遙控模塊包括發(fā)射部分和接收部分，所述發(fā)射部分包括由編碼芯片，與所述編碼芯片連接的發(fā)射模塊，與所述編碼芯片連接的若干個(gè)按鍵組成的無(wú)線發(fā)射電路；所述接收部分包括由解碼芯片與所述解碼芯片連接的接收模塊和電阻組成的無(wú)線信號(hào)接收電路；所述編碼芯片和解碼芯片是一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無(wú)線遙控發(fā)射/接收芯片。
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