本發(fā)明涉及充電技術領域，尤其涉及一種用于新能源汽車的自適應快速直流充電系統(tǒng)。

背景技術：

當今世界，隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，與之配套的充電機及其配套設備也將成為新能源產(chǎn)業(yè)在交通領域的基礎位置。目前，國外的充電機發(fā)展很迅速，并形成相關的標準。當前總得趨勢來說，國內(nèi)電動汽車的需求主要基于一些較大功率的電動汽車的發(fā)展，因此，這就要求充電機能夠具備大功率的輸出要求。為了達到大功率充電目的，單臺充電模塊功率無法滿足大功率充電的需求，而為了實現(xiàn)大型公交車及工程車快速充電的目的，有必要研究如何提高充電機的功率。

大功率電動汽車充電機的工作環(huán)境相比較于普通的小功率充電機環(huán)境更加惡劣，必須克服各種復雜的使用環(huán)境，因此，設計出可滿足不同車輛需要，皮實耐用且技術先進的充電機，將會是不遠未來適用于電動汽車的主流。同時，大功率直流充電機在其設計過程中必須考慮到自身的功率因素及產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)的影響。因此提高功率因素及降低諧波電流含量等技術要求將成為大功率的充電機與電網(wǎng)友好兼容的發(fā)展趨勢。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種用于新能源汽車的自適應快速直流充電系統(tǒng)，可以對新能源汽車大功率蓄電池的充電要求。

為解決上述技術問題，本發(fā)明一種用于新能源汽車的自適應快速直流充電系統(tǒng)，包括微處理器、控制單元、igbt驅(qū)動電路、功率電路、整流保護器、三相交流電路和數(shù)據(jù)采集卡，微處理器的輸出端通過igbt驅(qū)動電路與功率電路相連接，功率電路的輸入端通過控制線與整流保護器相連接，在整流保護器的輸入端連接有三相交流電路，三相交流電路的輸出端通過數(shù)據(jù)采集卡與微處理器相連接，且數(shù)據(jù)采集卡的直流端口還通過控制線與整流保護器相連接，功率電路的輸出端通過蓄電池組與控制單元相連接，控制單元的輸出端與微處理器相連接，在微處理器的輸出端還連接有人機交互界面，人機交互界面的輸出端分別連接有鍵盤控制器和液晶顯示屏。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，微處理器的輸出端還連接有信號處理器，信號處理器的通信端口通過rs232接口與bms電池管理器相連接，bms電池管理器的內(nèi)部設置有太陽能電池組，bms電池管理器的輸出端還通過微型攝像頭與監(jiān)管控制器相連接，監(jiān)管控制器的內(nèi)部設置有藍牙芯片。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，控制單元的內(nèi)部包括信號采集電路，信號采集電路的輸出端通過pwm波形檢測器與數(shù)模轉換器相連接，數(shù)模轉換器的輸出端通過光伏電池組與電壓采集電路相連接，信號采集電路的輸出端還通過can總線與無線控制器相連接，無線控制器的輸出端與全方位天線相連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，信號采集電路的輸入端連接有電源變換器，電源變換器的內(nèi)部還設置有轉換接口，電源變換器的輸入端還連接有電平轉換器。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，數(shù)據(jù)采集卡的輸出端還連接數(shù)據(jù)存儲器，在數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)端還連接有flash緩存器。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，微處理器采用arm9系列的處理芯片。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，太陽能電池組的內(nèi)部還固定安裝有太陽能電池陣列，太陽能電池陣列的輸出端通過逆變器與交流負載相連接，太陽能電池陣列的輸出端還連接有變頻器。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，蓄電池組采用鉛酸蓄電池材料作為供能材料。

本發(fā)明具有積極的效果：本發(fā)明集成了三相交流輸入整流、igbt保護功能、濾波以及高頻直流變換功率輸出的電路，充電功率控制則由igbt驅(qū)動、外部數(shù)據(jù)采集及微處理器組成，以can總線網(wǎng)絡通信的電池管理系統(tǒng)，將電池參數(shù)發(fā)送到微處理器，微處理器計算的設定基準參數(shù)(包括電壓或電流)，數(shù)據(jù)獲取單元進行充電的電流，電壓，溫度和其他信息的實時采集并通過微處理器實時分析，從而控制輸出電流電壓的主電路，確保安全和高效的充電過程。在充電機的設計思路上運用模塊化和可重構的設計理念，用模塊化以及可重構設計的充電機對以后系統(tǒng)的研發(fā)、維護、更新都有著其他無可替代的作用，且整個系統(tǒng)利用信號采集電路實現(xiàn)模塊的控制，使得系統(tǒng)的結構更加靈活，根據(jù)電池管理參數(shù)提供的信息，在安全的前提下，盡可能快的自動地將電能充入電動汽車動力蓄電池組，使車載電池容量達到工作的要求。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1本發(fā)明的整體框圖；

圖2本發(fā)明控制單元的原理框圖；

圖3為本發(fā)明太陽能電池組內(nèi)部的原理框圖；

圖4本發(fā)明igbt驅(qū)動電路的電路圖；

圖5為本發(fā)明三相交流電路的電路圖；

圖6為rs232接口的電路圖；

圖7為整流保護器的電路圖。

其中：1、微處理器，2、控制單元，3、igbt驅(qū)動電路，4、功率電路，5、整流保護器，6、三相交流電路，7、數(shù)據(jù)采集卡，8、蓄電池組，9、人機交互界面，10、鍵盤控制器，11、液晶顯示屏，12、信號處理器，13、rs232接口，14、bms電池管理器，15、太陽能電池組，16、微型攝像頭，17、監(jiān)管控制器，18、藍牙芯片，19、信號采集電路，20、pwm波形檢測器，21、數(shù)模轉換器，22、光伏電池組，23、電壓采集電路，24、can總線，25、無線控制器，26、電源變換器，27、轉換接口，28、電平轉換器，29、數(shù)據(jù)存儲器，30、flash緩存器，31、太陽能電池陣列，32、逆變器，33、交流負載，34、變頻器，35、全方位天線。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種用于新能源汽車的自適應快速直流充電系統(tǒng)，包括微處理器1、控制單元2、igbt驅(qū)動電路3、功率電路4、整流保護器5、三相交流電路6和數(shù)據(jù)采集卡7，微處理器1的輸出端通過igbt驅(qū)動電路3與功率電路4相連接，功率電路4的輸入端通過控制線與整流保護器5相連接，在整流保護器5的輸入端連接有三相交流電路6，三相交流電路6的輸出端通過數(shù)據(jù)采集卡7與微處理器1相連接，且數(shù)據(jù)采集卡7的直流端口還通過控制線與整流保護器5相連接，功率電路4的輸出端通過蓄電池組8與控制單元2相連接，控制單元2的輸出端與微處理器1相連接，在微處理器1的輸出端還連接有人機交互界面9，人機交互界面9的輸出端分別連接有鍵盤控制器10和液晶顯示屏11。

微處理器1的輸出端還連接有信號處理器12，信號處理器12的通信端口通過rs232接口13與bms電池管理器14相連接，bms電池管理器14的內(nèi)部設置有太陽能電池組15，bms電池管理器14的輸出端還通過微型攝像頭16與監(jiān)管控制器17相連接，監(jiān)管控制器17的內(nèi)部設置有藍牙芯片18。

其中，人機交互界面9能夠與操作人員信息互動，在界面上顯示的時間、電流、電壓、資費等信息；提供幫助查詢及故障顯示等。監(jiān)管控制器17由逆變器32和系統(tǒng)功率電路4組成，主要用來保護電路的突發(fā)情況，起到監(jiān)督的作用，并且使用藍牙芯片18實現(xiàn)與移動終端的連接，能給直接通過移動終端控制整個裝置。

控制單元2的內(nèi)部包括信號采集電路19，信號采集電路19的輸出端通過pwm波形檢測器20與數(shù)模轉換器21相連接，數(shù)模轉換器21的輸出端通過光伏電池組22與電壓采集電路23相連接，信號采集電路19的輸出端還通過can總線24與無線控制器25相連接，無線控制器25的輸出端與全方位天線35相連接。一方面實現(xiàn)充電機與待充電設備的信息鏈接，另一方面支持與充電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的通信建立。

信號采集電路19的輸入端連接有電源變換器26，電源變換器26的內(nèi)部還設置有轉換接口27，電源變換器26的輸入端還連接有電平轉換器28；數(shù)據(jù)采集卡7的輸出端還連接數(shù)據(jù)存儲器29，在數(shù)據(jù)存儲器29的數(shù)據(jù)端還連接有flash緩存器30；微處理器1采用arm9系列的處理芯片；太陽能電池組15的內(nèi)部還固定安裝有太陽能電池陣列31，太陽能電池陣列31的輸出端通過逆變器32與交流負載33相連接，使用逆變器32實現(xiàn)電流轉換問題，且還可以檢測電流、電壓以及功率問題，太陽能電池陣列31的輸出端還連接有變頻器34，使用變頻器34檢測頻率的上升或下降，對欠壓、電網(wǎng)停電等進行有效的處理。

微處理器1采用arm9系列的處理芯片。太陽能電池組15的內(nèi)部還固定安裝有太陽能電池陣列31，太陽能電池陣列31的輸出端通過逆變器32與交流負載33相連接，太陽能電池陣列31的輸出端還連接有變頻器34。

蓄電池組8采用鉛酸蓄電池材料作為供能材料所述蓄電池組8采用鉛酸蓄電池材料作為供能材料，蓄電池組8是一種化學電源，它能將化學能和直流電能相互轉化且放電后能經(jīng)過充電反復使用的裝置，鉛酸蓄電池具有成本低廉、性能穩(wěn)定、工作可靠、原材料來源豐富等優(yōu)點。

使用時，首先由igbt驅(qū)動電路3、數(shù)據(jù)采集卡7及微處理器1來控制充電功率；然后以can總線網(wǎng)絡通信的電池管理系統(tǒng)，將電池參數(shù)發(fā)送到微處理器1；微處理器1計算的設定基準參數(shù)，數(shù)據(jù)獲取單元進行充電的電流，電壓，溫度和其他信息的實時采集并通過微處理器實時分析，從而控制輸出電流電壓的主電路，確保安全和高效的充電過程。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。