專利名稱：一種智能蓄電池充電器以及車輛啟動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及充電器以及車輛啟動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能蓄電池充電器以及車輛啟動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
蓄電池充電器是指將交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的設(shè)備。蓄電池充電器在使用過程中，其輸出電流的穩(wěn)定性是其非常重要的指標(biāo)，輸出電流過小則達(dá)不到充電效果，輸出電流過大則會(huì)使得充電電子器件過熱導(dǎo)致?lián)p壞，而輸出電流若上下波動(dòng)過于頻繁也會(huì)降低充電電子器件的使用壽命?，F(xiàn)有的充電器采用負(fù)反饋的方式控制蓄電池充電器的輸出電流，然而其控制精度不夠，依然不能精確地保持輸出電流的穩(wěn)定性。車輛在啟動(dòng)過程中需要用到蓄電池充電器輸出的直流電，然而車輛車載的蓄電池 由于在長(zhǎng)期放置或使用過程中，蓄電池長(zhǎng)期放電導(dǎo)致其輸出電流下降，無法啟動(dòng)車輛引擎。若更換蓄電池則花費(fèi)較大，若使用充電器將蓄電池充滿電，充電時(shí)間又耗費(fèi)過長(zhǎng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種輸出電流穩(wěn)定、可靠性、安全性較好的智能蓄電池充電器。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，提出一種智能蓄電池充電器，其包括將低頻高壓直流電轉(zhuǎn)換為直流電的電壓轉(zhuǎn)換模塊、PWM控制模塊、高頻變壓和整流濾波模塊以及充電輸出模塊；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電驅(qū)動(dòng)PWM控制模塊產(chǎn)生高頻脈沖交流電，所述高頻脈沖交流電經(jīng)過高頻變壓和整流濾波模塊后轉(zhuǎn)換為低壓直流電；還包括第一反饋控制模塊、第二反饋控制模塊以及控制模塊，所述第一反饋控制模塊包括第一比較器、第二比較器以及與門電路，所述第一比較器輸入端分別接入從高頻變壓和整流濾波模塊輸出的反饋電壓值以及從控制模塊輸出的給定電壓值，所述第二比較器輸入端分別接入從高頻變壓和整流濾波模塊輸出的反饋電流值以及從控制模塊輸出的給定電流值，所述第一比較器以及第二比較器輸出端接入與門電路輸入端，所述與門電路輸出端接入PWM控制模塊；所述第二反饋控制模塊包括AD轉(zhuǎn)換模塊、PID調(diào)節(jié)模塊以及輸入模塊，所述輸入模塊將設(shè)定數(shù)字信號(hào)輸出至PID調(diào)節(jié)模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊接收高頻變壓和整流濾波模塊輸出的反饋電壓值和反饋電流值并將該反饋電壓值和反饋電流值轉(zhuǎn)換為反饋數(shù)字信號(hào)并輸出至PID調(diào)節(jié)模塊，所述PID調(diào)節(jié)模塊根據(jù)反饋數(shù)字信號(hào)以及設(shè)定數(shù)字信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)并使得控制模塊輸出至第一比較器以及第二比較器的電壓值和電流值達(dá)到給定電壓值和給定電流值。進(jìn)一步地，所述AD轉(zhuǎn)換模塊和PID調(diào)節(jié)模塊集成于控制模塊中。進(jìn)一步地，所述輸入模塊為按鍵或觸摸屏。進(jìn)一步地，所述控制模塊為單片機(jī)、DSP芯片或PLC。進(jìn)一步地，所述PID調(diào)節(jié)模塊的調(diào)節(jié)速度約為I秒。[0010]本實(shí)用新型還提供一種啟動(dòng)時(shí)間短、無需增加產(chǎn)品成本的車輛啟動(dòng)系統(tǒng)，其包括上述智能蓄電池充電器，還包括電連接于控制模塊的定時(shí)模塊；所述車輛啟動(dòng)時(shí)同時(shí)使得定時(shí)模塊開始計(jì)時(shí)第一預(yù)設(shè)時(shí)間，經(jīng)過第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，定時(shí)模塊輸出第一觸發(fā)信號(hào)至控制模塊并同時(shí)開始計(jì)時(shí)第二預(yù)設(shè)時(shí)間；在第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，所述控制模塊接收該第一觸發(fā)信號(hào)后提高給定電流值并降低給定電壓值。進(jìn)一步地，所述車輛啟動(dòng)系統(tǒng)還包括溫度采樣模塊，所述溫度采樣模塊采樣充電器內(nèi)部溫度，當(dāng)充電器內(nèi)溫度超過溫度采樣模塊內(nèi)預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制模塊根據(jù)溫度采樣模塊輸出的切斷信號(hào)斷開充電器。進(jìn)一步地，所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為300秒。進(jìn)一步地，所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間約為5秒。本實(shí)用新型通過設(shè)置數(shù)字、模擬二層反饋控制網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)了控制精度、縮短了控制時(shí)間，使得充電器輸出的電流電壓更為穩(wěn)定。另外，本實(shí)用新型采用定時(shí)模塊控制汽車啟·動(dòng)，無需額外增加成本即可在蓄電池電量不夠的情況下啟動(dòng)汽車。

圖I為本實(shí)用新型智能蓄電池充電器的電路原理框圖；圖2為本實(shí)用新型汽車啟動(dòng)系統(tǒng)的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖I為本實(shí)用新型智能蓄電池充電器的電路原理框圖。智能蓄電池充電器包括將低頻高壓交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電壓轉(zhuǎn)換模塊I、PWM控制模塊2、高頻變壓和整流濾波模塊3以及充電輸出模塊4。在一實(shí)施例中，低頻高壓直流電可為常用的220V、50HZ的交流電，也可為310V、50HZ或380V、50HZ的交流電。電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電為300V，用于驅(qū)動(dòng)PWM控制模塊2。進(jìn)一步地，電壓轉(zhuǎn)換模塊I可包括EMI濾波電路、諧波處理電路以及整流濾波電路。電壓轉(zhuǎn)換模塊I輸出的直流電驅(qū)動(dòng)PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制模塊2產(chǎn)生高頻脈沖交流電，高頻脈沖交流電經(jīng)過高頻變壓和整流濾波模塊3后轉(zhuǎn)換為適于蓄電池或其他電子元件使用的低壓直流電，用于給蓄電池或其他電子元件充電。本實(shí)用新型智能蓄電池充電器還包括第一反饋控制模塊5、第二反饋控制模塊6以及控制模塊7。控制模塊7可采用單片機(jī)、DSP芯片或PLC等控制裝置或芯片。第一反饋控制模塊5包括第一比較器50、第二比較器51以及與門電路52。第一比較器50輸入端分別接入從高頻變壓和整流濾波模塊3輸出的反饋電壓值以及從控制模塊7輸出的給定電壓值，第二比較器51輸入端分別接入從高頻變壓和整流濾波模塊3輸出的反饋電流值以及從控制模塊7輸出的給定電流值。第一比較器50和第二比較器51的輸出端分別接入與門電路52的輸入端，與門電路52的輸出端接入PWM控制模塊2。第一反饋控制模塊5能根據(jù)第一比較器50和第二比較器51比較得到的誤差信號(hào)并輸出該誤差信號(hào)至PWM控制模塊2，PWM控制模塊2根據(jù)該誤差信號(hào)調(diào)制其輸出的高頻脈沖的占空比從而控制充電輸出模塊4輸出的電壓和電流值，保證充電輸出模塊4輸出的電壓和電流值穩(wěn)定。另外，由于第一反饋控制模塊5采用電壓和電流模擬信號(hào)，無需額外轉(zhuǎn)換，因此其響應(yīng)速度較快，能第一時(shí)間調(diào)整充電輸出模塊4的電壓和電流值。第二反饋控制模塊6包括AD轉(zhuǎn)換模塊60、PID調(diào)節(jié)模塊61以及輸入模塊62。AD轉(zhuǎn)換模塊60接收高頻變壓和整流濾波模塊3輸出的反饋電壓值和反饋電流值，并將該反饋電壓值和反饋電流值轉(zhuǎn)換為反饋數(shù)字信號(hào)，將該反饋數(shù)字信號(hào)輸出至PID調(diào)節(jié)模塊61。使用者可利用輸入模塊62將所需要的設(shè)定數(shù)字信號(hào)輸入至PID調(diào)節(jié)模塊61，PID調(diào)節(jié)模塊61根據(jù)反饋數(shù)字信號(hào)以及設(shè)定數(shù)字信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)使得控制模塊7輸出至第一比較器50和第二比較器51的電壓值和電流值達(dá)到給定電壓值和給定電流值。本實(shí)施例中，PID調(diào)節(jié)模塊的調(diào)節(jié)速度約為I秒。AD轉(zhuǎn)換模塊60和PID調(diào)節(jié)模塊61可集成于控制模塊7中，也可單獨(dú)設(shè)置。輸入模塊62可為按鍵、觸摸屏或其他輸入裝置。另外，為解決蓄電池長(zhǎng)期放電而導(dǎo)致輸出電流不足，不能啟動(dòng)汽車引擎的問題，本 實(shí)用新型還提供一種車輛啟動(dòng)系統(tǒng)，請(qǐng)參照?qǐng)D2，車輛啟動(dòng)系統(tǒng)除包括上述智能蓄電池充電器外還包括定時(shí)模塊9。汽車啟動(dòng)時(shí),定時(shí)模塊9啟動(dòng),定時(shí)第一預(yù)設(shè)時(shí)間,在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，控制模塊7繼續(xù)控制充電輸出模塊4輸出常規(guī)充電電流值，例如15A。當(dāng)?shù)谝活A(yù)設(shè)時(shí)間經(jīng)過后，定時(shí)模塊9輸出第一觸發(fā)信號(hào)至控制模塊7同時(shí)開始定時(shí)第二預(yù)設(shè)時(shí)間。在第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，第一觸發(fā)信號(hào)使得控制模塊7利用充電器自身的短時(shí)過載能力使得給定電流值增大，例如增大至50A，在電流增大同時(shí)，控制模塊7輸出的給定電壓值降低，例如降低至9V，此時(shí)雖然充電器的電流增加，但是電壓減小，因此可保證充電器的過載程度依然在安全許可范圍內(nèi)。為了進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)品的安全性能，本實(shí)用新型還設(shè)置有溫度采樣模塊10，當(dāng)充電器過載時(shí)，其內(nèi)部的溫度必然上升，溫度采樣模塊10采樣充電器內(nèi)部的溫度，當(dāng)充電器內(nèi)部的溫度超過預(yù)警溫度時(shí)，控制模塊7根據(jù)溫度采樣模塊10輸出的切斷信號(hào)斷開充電器，以保證產(chǎn)品安全。本實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)時(shí)間為300秒。第二預(yù)設(shè)時(shí)間的時(shí)間長(zhǎng)度與汽車啟動(dòng)的啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)度大致相等。一般地，汽車啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)度約為5秒，此時(shí)第二預(yù)設(shè)時(shí)間的時(shí)間長(zhǎng)度亦為5秒。在汽車啟動(dòng)時(shí)，充電器增大其充電電流，利用充電器的增大輸出電流以及蓄電池的輸出電流共同對(duì)馬達(dá)供電以達(dá)到啟動(dòng)馬達(dá)的效果。采用本實(shí)用新型的蓄電池充電器，輔助汽車啟動(dòng)時(shí)無需增加產(chǎn)品成本，且啟動(dòng)時(shí)間較短。定時(shí)模塊9可采用控制模塊7自帶的定時(shí)功能，也可額外設(shè)置一具有定時(shí)功能的
>J-U ρ α裝直。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種智能蓄電池充電器，其包括將低頻高壓直流電轉(zhuǎn)換為直流電的電壓轉(zhuǎn)換模塊、PWM控制模塊、高頻變壓和整流濾波模塊以及充電輸出模塊；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電驅(qū)動(dòng)PWM控制模塊產(chǎn)生高頻脈沖交流電，所述高頻脈沖交流電經(jīng)過高頻變壓和整流濾波模塊后轉(zhuǎn)換為低壓直流電；其特征在于還包括第一反饋控制模塊、第二反饋控制模塊以及控制模塊，所述第一反饋控制模塊包括第一比較器、第二比較器以及與門電路，所述第一比較器輸入端分別接入從高頻變壓和整流濾波模塊輸出的反饋電壓值以及從控制模塊輸出的給定電壓值，所述第二比較器輸入端分別接入從高頻變壓和整流濾波模塊輸出的反饋電流值以及從控制模塊輸出的給定電流值，所述第一比較器以及第二比較器輸出端接入與門電路輸入端，所述與門電路輸出端接入PWM控制模塊；所述第二反饋控制模塊包括AD轉(zhuǎn)換模塊、PID調(diào)節(jié)模塊以及輸入模塊，所述輸入模塊將設(shè)定數(shù)字信號(hào)輸出至PID調(diào)節(jié)模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊接收高頻變壓和整流濾波模塊輸出的反饋電壓值和反饋電流值并將該反饋電壓值和反饋電流值轉(zhuǎn)換為反饋數(shù)字信號(hào)并輸出至PID調(diào)節(jié)模塊，所述PID調(diào)節(jié)模塊根據(jù)反饋數(shù)字信號(hào)以及設(shè)定數(shù)字信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)并使得控制模塊輸出至第一比較器以及第二比較器的電壓值和電流值達(dá)到給定電壓值和給定電流值。
2.如權(quán)利要求I所述的智能蓄電池充電器，其特征在于所述AD轉(zhuǎn)換模塊和PID調(diào)節(jié)模塊集成于控制模塊中。
3.如權(quán)利要求I所述的智能蓄電池充電器，其特征在于所述輸入模塊為按鍵或觸摸屏。
4.如權(quán)利要求I所述的智能蓄電池充電器，其特征在于所述控制模塊為單片機(jī)、DSP芯片或PLC。
5.如權(quán)利要求I所述的智能蓄電池充電器，其特征在于所述PID調(diào)節(jié)模塊的調(diào)節(jié)速度約為I秒。
6.一種車輛啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于包括權(quán)利要求I至權(quán)利要求5任一項(xiàng)所述的智能蓄電池充電器，還包括電連接于控制模塊的定時(shí)模塊；所述車輛啟動(dòng)時(shí)同時(shí)使得定時(shí)模塊開始計(jì)時(shí)第一預(yù)設(shè)時(shí)間，經(jīng)過第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，定時(shí)模塊輸出第一觸發(fā)信號(hào)至控制模塊并同時(shí)開始計(jì)時(shí)第二預(yù)設(shè)時(shí)間；在第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，所述控制模塊接收該第一觸發(fā)信號(hào)后提高給定電流值并降低給定電壓值。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述車輛啟動(dòng)系統(tǒng)還包括溫度采樣模塊，所述溫度采樣模塊采樣充電器內(nèi)部溫度，當(dāng)充電器內(nèi)溫度超過溫度采樣模塊內(nèi)預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制模塊根據(jù)溫度采樣模塊輸出的切斷信號(hào)斷開充電器。
8.如權(quán)利要求6所述的車輛啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為300秒。
9.如權(quán)利要求6所述的車輛啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間約為5秒。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種智能蓄電池充電器，屬于充電器領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的充電器輸出精度不高的問題。本實(shí)用新型智能蓄電池充電器，其包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、PWM控制模塊、高頻變壓和整流濾波模塊以及充電輸出模塊；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電驅(qū)動(dòng)PWM控制模塊產(chǎn)生高頻脈沖交流電，所述高頻脈沖交流電經(jīng)過高頻變壓和整流濾波模塊后轉(zhuǎn)換為低壓直流電；還包括第一反饋控制模塊、第二反饋控制模塊以及控制模塊。本實(shí)用新型通過設(shè)置數(shù)字、模擬二層反饋控制網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)了控制精度、縮短了控制時(shí)間使得充電器輸出的電流電壓更為穩(wěn)定。另外，本實(shí)用新型提供一種利用定時(shí)器控制汽車啟動(dòng)的汽車啟動(dòng)系統(tǒng)，無需額外增加成本即可在蓄電池電量不夠的情況下啟動(dòng)汽車。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202712889SQ20122027167
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者袁大明, 袁大勇 申請(qǐng)人:寧波市億嘉汽車電器有限公司