專利名稱：一種充電機及其控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種充電機及其控制器。
背景技術：
對蓄電池充電，一般采用工頻變壓器一整流串聯(lián)式恒流充電機或工頻變壓器一可控硅整流控制的脈沖充電機。這類充電機效率低，在充電過程中電解水十分嚴重，蓄電池溫升很大，電能利用率較低，并縮短了蓄電池的使用壽命。另外充電機一般應用模擬電路或?qū)Ｓ眉呻娐?，電路復雜器件較多，保護功能不完善，人機界面不友好，用戶設定使用不方便。并且無法與上位機進行數(shù)據(jù)傳送，組成監(jiān)控系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種克服上述不足、電路簡潔、便于用戶操作、監(jiān)控的充電機及其控制器。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種充電機，包括依次連接的整流電路、濾波電路、直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路，采集電壓、電流信號的電壓傳感器和電流傳感器，以及控制直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路的單片機及其外圍電路，其中單片機設有內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊，外圍電路包括分別與所述內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊接口相連的A/D信號采樣電路、驅(qū)動電路、A/D基準電源電路、RS-485串行通訊接口、顯示電路和鍵盤電路。
所述單片機的型號為MC68HC908MR32。
所述直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路采用型號為PM100DAS120的智能功率模塊。
本實用新型的另一解決方案是用于該充電機的控制器，包括單片機及其外圍電路，單片機設有內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊，外圍電路包括分別與內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊接口相連的A/D信號采樣電路、驅(qū)動電路、A/D基準電源電路、RS-485串行通訊接口、顯示電路和鍵盤電路。
本實用新型的有益效果1)采用單片機內(nèi)置的脈寬調(diào)制功能驅(qū)動直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路中的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)實現(xiàn)直—交—直逆變，控制簡單、可靠。2)采用單片機做為數(shù)據(jù)處理中心，電路簡潔。3)采用顯示電路和鍵盤電路配合的人機界面，菜單選擇用戶使用方便。提供用戶以下參數(shù)設定恒流充電值、恒壓充電值、輸出電壓值、過載保護值、短路保護值。除了上述參數(shù)可以查看，還可以顯示充電電流、輸出電壓、故障記錄。4)單片機的通訊口通過連接RS485通訊芯片，可以與上位機通訊，傳送數(shù)據(jù)，組成監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)遙訊、遙測、遙調(diào)功能。


附圖1充電機的結(jié)構原理圖。
附圖2用于充電機的控制器的電路圖。
附圖3附圖1中直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路的原理圖。
附圖4附圖2中的驅(qū)動電路的原理圖。
具體實施方式
蓄電池電壓為直流110V，容量為120安時；交流220V經(jīng)全橋整流，電容濾波送入直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路中，經(jīng)轉(zhuǎn)換輸出所需充電電壓。電壓傳感器1、2為LV28-P，電流傳感器1為LT58-S7，電流傳感器2為LT108-S7。
如附圖1所示，市電輸入，經(jīng)過整流電路、濾波電路，送入直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)電源轉(zhuǎn)換輸出。在主回路的輸入及輸出端接有電壓、電流傳感器，將輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流等信號送入A/D采樣電路轉(zhuǎn)換后送入單片機處理。單片機輸出脈寬調(diào)制脈沖經(jīng)驅(qū)動電路去控制絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)的導通；直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路內(nèi)有短路保護信號經(jīng)驅(qū)動電路隔離轉(zhuǎn)換后送回單片機。單片機通過液晶模塊及鍵盤電路可以動態(tài)顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，如輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流值，故障記錄、用戶參數(shù)整定值；并可以整定參數(shù)值。系統(tǒng)還可以通過RS-485接口聯(lián)接上位機實現(xiàn)遙訊、遙測、遙調(diào)功能。
如附圖2所示，單片機為MC68HC908MR32，其外圍電路包括時鐘電路3、A/D基準電源電路4、RS-485串行通訊接口電路6、A/D采樣電路1、驅(qū)動電路5、液晶顯示模塊7及鍵盤電路2組成。
如附圖3所示，本實例中功率器件采用的是型號為PM100DAS120的智能功率模塊IPM(Intelligent Power Module)。它將功率開關器件絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)和驅(qū)動電路集成在一起，并且還內(nèi)藏有過電壓、過電流和過熱等故障檢測電路。主回路整流后直流輸入，經(jīng)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)逆變，高頻變壓器輸出經(jīng)整流濾波，得到所需的充電電壓值。
如附圖4所示，單片機送出脈寬調(diào)制脈沖PWM1、PWM2經(jīng)高速光耦HCPL4504隔離后送入IPM(PM100DAS120)驅(qū)動其中的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)導通關閉。IPM(PM100DAS120)中集成有保護電路，當IPM(PM100DAS120)發(fā)生上下橋臂直通即短路時會送出一個短路報警信號，經(jīng)光耦TLP521-1隔離轉(zhuǎn)換后送入單片機。單片機封鎖脈沖輸出，并顯示短路故障。
權利要求1.一種用于充電機的控制器，包括單片機及其外圍電路，其特征在于所述的單片機設有內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊，所述的外圍電路包括分別與所述內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊接口相連的A/D信號采樣電路、驅(qū)動電路、A/D基準電源電路、RS-485串行通訊接口、顯示電路和鍵盤電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制器，其特征在于所述單片機的型號為MC68HC908MR32。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的控制器，其特征在于所述驅(qū)動電路采用高速光耦隔離芯片。
4.一種具有權利要求1所述控制器的充電機，包括依次連接的整流電路、濾波電路、直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路，采集電壓、電流信號的電壓傳感器和電流傳感器，以及控制直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路的單片機及其外圍電路，其特征在于所述的單片機設有內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊，所述的外圍電路包括分別與所述內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊接口相連的A/D信號采樣電路、驅(qū)動電路、A/D基準電源電路、RS-485串行通訊接口、顯示電路和鍵盤電路。
5.根據(jù)權利要求4所述的充電機，其特征在于所述單片機的型號為MC68HC908MR32。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的充電機，其特征在于所述直—交—直電源轉(zhuǎn)換電路采用型號為PM100DAS120的智能功率模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種充電機及其控制器。該充電機包括依次連接的整流電路、濾波電路、直－交－直電源轉(zhuǎn)換電路，采集電壓、電流信號的電壓傳感器和電流傳感器，以及控制直－交－直電源轉(zhuǎn)換電路的控制器，該控制器由單片機及其外圍電路構成，所述的單片機設有內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊，所述的外圍電路包括分別與所述內(nèi)置脈寬調(diào)制控制模塊接口相連的A/D信號采樣電路、驅(qū)動電路、A/D基準電源電路、RS－485串行通訊接口、顯示電路和鍵盤電路。本實用新型控制簡單、可靠，電路簡潔，提供人機界面，可以顯示充電電流、輸出電壓、故障記錄，還可以與上位機通訊，傳送數(shù)據(jù)，組成監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遙訊、遙測、遙調(diào)功能。
文檔編號H02J7/10GK2791998SQ20052004008
公開日2006年6月28日 申請日期2005年3月14日 優(yōu)先權日2005年3月14日
發(fā)明者洪振海 申請人:洪振海, 上海萬松電氣設備有限公司