多功能電動(dòng)車電源控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電源管理器。一種多功能電動(dòng)車電源管理與控制器，通過信號(hào)檢測電路把檢測到的蓄電池電壓信號(hào)送入信號(hào)處理電路，經(jīng)處理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大比較處理，輸出電池充滿、缺電及超載信號(hào)，并通過邏輯電路進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換，分別啟動(dòng)防過充保護(hù)電路、過載過流及充電提醒電路或欠電保護(hù)電路，所述防過充保護(hù)電路、欠電保護(hù)電路輸出控制繼電器K，所述電源控制器設(shè)有充電輸入接口通過所述繼電器K連接蓄電池，控制蓄電池充電與否，前述進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換的邏輯電路由晶體管實(shí)現(xiàn)?？蓪?duì)電動(dòng)車電源的使用提供過充、過放、過載保護(hù)和充電提醒；極板硫化消除電路能有效防止和消除電池極板硫化。
【專利說明】多功能電動(dòng)車電源控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電源管理器，尤其是涉及一種用于電動(dòng)車蓄電池管理和維護(hù)的多功能電源控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車因其綠色環(huán)保、使用簡單方便而得到空前普及。據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)，2012年底我國電動(dòng)車社會(huì)保有量約為1.4億輛。由于成本和技術(shù)限制，目前電動(dòng)車電源仍以鉛酸蓄電池為主。鉛酸蓄電池的使用方法正確與否對(duì)它的性能和壽命影響很大:過充可使其發(fā)熱溫度升高，影響使用性能、減短使用壽命，嚴(yán)重過充會(huì)使其充鼓變形并損壞；過載可影響它的性能并加速硫化；過放電會(huì)造成極板硫化，嚴(yán)重減短使用壽命。
[0003]為防止過充現(xiàn)象發(fā)生，目前采用的方法是使用智能型充電器(也叫三段式充電器，末端涓流充電器等)給蓄電池充電，而所謂的智能實(shí)際上是在電量充到80%左右時(shí)自動(dòng)減小充電電流，延長充滿時(shí)間，這個(gè)方案實(shí)際上是在同樣的充電時(shí)間內(nèi)減小過充的程度，并沒有徹底杜絕過充。而電動(dòng)車用戶為免麻煩，大都是晚上充電，一充一晚，所以過充現(xiàn)象依然存在。而認(rèn)識(shí)到過充危害的用戶為避免過充發(fā)生，不得不在充電時(shí)頻繁去查看是否充滿，以便及時(shí)切斷電源，這樣雖減少了過充卻額外增加了用戶的心理壓力和麻煩。
[0004]為防止過放現(xiàn)象發(fā)生，生產(chǎn)廠家均在面板上設(shè)置有電壓顯示裝置，由使用者根據(jù)顯示結(jié)果掌握電量情況，以防止過放電。這是一種被動(dòng)式保護(hù)措施，只有使用者留心觀察、并以此了解電量的大概情況推算出大概的騎行距離而提前預(yù)防才有效果。即使使用者具有較強(qiáng)防護(hù)意識(shí)，能深刻認(rèn)識(shí)過放電的危害，即使電動(dòng)車上欠壓警示燈已亮(除非在欠壓情況下實(shí)施斷電保護(hù))也很少有人能夠做到留心觀察，同時(shí)愿意中途放棄使用。從這個(gè)角度來講，電量指示儀表的裝飾性大于實(shí)用性。
[0005]對(duì)于過流過載，目前電動(dòng)車廣泛使用保險(xiǎn)管或限流空氣開關(guān)對(duì)過流進(jìn)行保護(hù)。保險(xiǎn)管成本低廉但很難做到最佳匹配，選用偏小熔斷頻繁影響使用，如正常啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流和上坡加力時(shí)的大電流就有可能使保險(xiǎn)絲熔斷；選用偏大起不到保護(hù)作用仍導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)或控制器燒毀。保護(hù)開關(guān)也存在上述問題而且靈敏度低，只對(duì)惡性短路故障有保護(hù)，對(duì)控制器和電動(dòng)機(jī)過流過熱燒毀起不到有效保護(hù)作用。
[0006]現(xiàn)有的電動(dòng)車控制器有過流過載保護(hù)功能，其原理是在功率回路加裝電流檢測電阻，當(dāng)發(fā)生過流時(shí)檢測電阻上的電壓降增大，經(jīng)負(fù)反饋到功率管控制極，以減小功率管的控制電壓或電流，這種方法由于檢測電阻的存在，在正常使用中既增大了發(fā)熱量，也減小了有效功率輸出，當(dāng)出現(xiàn)過流時(shí)只能讓輸出功率管在開與關(guān)之間發(fā)生快速轉(zhuǎn)換，此時(shí)功率管的功耗反而大幅度增加，車子只能發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象而不能停止，而且經(jīng)使用證明其保護(hù)還不能有效區(qū)別啟動(dòng)、加速、短時(shí)加力的正常電流增大和故障電流增大，所以誤動(dòng)作頻繁。
[0007]而且，蓄電池一旦投入使用，其極板硫化就相伴而生，過載過放更加劇硫化形成速度。硫化造成化學(xué)反應(yīng)變慢，存放電性能減退，嚴(yán)重影響到蓄電池的充放電性能和使用性能。目前的電動(dòng)車還沒有與之配套的硫化修復(fù)、維護(hù)、消除功能。因此造成鉛酸蓄電池的理 想壽命在5年以上，但實(shí)際使用壽命在2-3年之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型針對(duì)蓄電池實(shí)際使用情況，提供了一種多功能電動(dòng)車電源控制器，可對(duì)電動(dòng)車電源的使用提供過充、過放保護(hù)，或者過載和充電提醒。
[0009]所述多功能電動(dòng)車電源控制器，設(shè)有電池極板硫化消除電路，能有效防止和消除電池極板硫化。
[0010]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種多功能電動(dòng)車電源控制器，包括信號(hào)檢測及處理電路，所述信號(hào)檢測及處理電路通過電阻采樣電路檢測蓄電池電壓信號(hào)并分別送入三個(gè)電壓比較器IC1、IC2、IC3，所述電壓比較器對(duì)輸入蓄電池電壓信號(hào)進(jìn)行放大比較，輸出電池充滿、缺電及超載檢測信號(hào)，并通過邏輯電路進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換，分別啟動(dòng)防過充保護(hù)電路、過載過流及充電提醒電路或欠電保護(hù)電路，所述防過充保護(hù)電路、欠電保護(hù)電路輸出控制連接繼電器K，所述電源控制器設(shè)有充電輸入接口通過所述繼電器K連接蓄電池，通過所述繼電器控制蓄電池充電與否，前述進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換的邏輯電路由晶體管實(shí)現(xiàn)。
[0012]所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，所述防過充電路包括比較器IC3，電阻R31-R35，晶體管Q31-Q33，所述比較器IC3同相端接基準(zhǔn)電壓節(jié)點(diǎn)C，比較器IC3的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器IC3的輸出端連接晶體管Q31和Q32的基極，晶體管Q32的輸出端控制連接晶體管Q33的基極，所述繼電器K的驅(qū)動(dòng)線圈連接在晶體管Q33的集電極輸出端與電源端之間，所述晶體管Q31的集電極通過電阻R34連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)。
[0013]所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，所述過載過流及充電提醒電路包括比較器IC2，晶體管Q21 ;所述比較器IC2的同相端接基準(zhǔn)電壓節(jié)點(diǎn)b，比較器IC2的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器IC2的輸出端連接晶體管Q21，晶體管Q21發(fā)射極接地，其集電極與電源之間連接欠壓蜂鳴器或發(fā)光二極管。
[0014]所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，所述缺電保護(hù)電路包括比較器IC1，場效應(yīng)晶體管Q11、Q12，電容Cll ;比較器ICl同相端接基準(zhǔn)電壓節(jié)點(diǎn)a，比較器ICl的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器ICl的輸出端連接場效應(yīng)晶體管Qll、Q12的柵極，場效應(yīng)晶體管Q12的漏極與電阻R32、R33、比較器IC3的輸出端形成節(jié)點(diǎn)f，通過電阻R31接基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源；場效應(yīng)晶體管Qll的漏極通過電阻R12連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，所述場效應(yīng)晶體管Q1UQ12的柵極通過電阻Rll連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源。所述場效應(yīng)晶體管Q11、Q12或者采用雙極型晶體管。
[0015]所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，含有消除極板硫化電路，所述消除極板硫化電路由比較器IC4，電阻R41-R46，電容C41、C42以及二極管D41、功率管Q41、功率電感L1、續(xù)流電感L2組成；電阻R42、DW41給消除極板硫化電路提供穩(wěn)壓源，電阻R41、R45及R46給比較器IC4的同相輸入端提供相應(yīng)電位；比較器IC4的輸出端控制連接功率管Q41，功率管Q41的集電極通過二極管D42連接電源端，所述穩(wěn)壓源通過二極管D41、電阻R44給電容C41提供充電電流，電阻R43、比較器IC4的輸出端提供電容C41的放電回路，續(xù)流電感L2和儲(chǔ)能電容C42連接在電源兩端，功率電感LI連接在功率管Q41的漏極輸出端與續(xù)流電感L2和儲(chǔ)能電容C42的連接節(jié)點(diǎn)之間。所述功率管或者采用雙極型晶體管。
[0016]本實(shí)用新型有益效果:
[0017]1、本實(shí)用新型多功能電動(dòng)車電源控制器，安裝于電動(dòng)車，提供控制其充放電電流，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車鉛酸蓄電池的自動(dòng)管理和維護(hù)修復(fù)，具有充放電檢測監(jiān)視、防過充、防過放、過載提醒、充電提醒、過放關(guān)斷、蓄電池性能活化激活、蓄電池硫化消除、損傷修復(fù)等功能。其檢測部分監(jiān)視蓄電池電壓，處理電路根據(jù)得到的檢測電壓高低判斷蓄電池的實(shí)際狀態(tài)，并自動(dòng)選擇目前需要執(zhí)行的功能，并輸出相應(yīng)控制信號(hào)給對(duì)應(yīng)功能電路，功能電路動(dòng)作以達(dá)到相應(yīng)目的。
[0018]2、本實(shí)用新型多功能電動(dòng)車電源控制器，設(shè)計(jì)合理，硫化消除電路采用比較器做振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，電路簡單成本低。目前存在的其它蓄電池硫化消除電路都是用專用IC或?qū)Ｓ妹}沖產(chǎn)生IC做信號(hào)源，成本高電路復(fù)雜。
[0019]3、本實(shí)用新型多功能電動(dòng)車電源控制器，可以輔助人正確使用電動(dòng)車，減輕人的充電斷電麻煩和思想壓力，并延長蓄電池使用壽命。用繼電器做蓄電池充電時(shí)的電路斷開閉合元件，和目前大多數(shù)充電保護(hù)方案相比，能徹底斷開電路，真正避免過充。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型多功能電動(dòng)車電源控制器原理方框圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型多功能電動(dòng)車電源控制器電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例1
[0024]參見圖1、圖2，本實(shí)施例的多功能電動(dòng)車電源控制器，包括信號(hào)檢測及處理電路，所述信號(hào)檢測及處理電路通過電阻采樣電路檢測蓄電池電壓信號(hào)并分別送入三個(gè)電壓比較器IC1、IC2、IC3,所述電壓比較器對(duì)輸入蓄電池電壓信號(hào)進(jìn)行放大比較,輸出電池充滿、缺電及超載檢測信號(hào)，并通過邏輯電路進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換，分別啟動(dòng)防過充保護(hù)電路、過載過流及充電提醒電路或欠電保護(hù)電路，所述防過充保護(hù)電路、欠電保護(hù)電路輸出控制連接繼電器K，所述電源控制器設(shè)有充電輸入接口通過所述繼電器K連接蓄電池，通過所述繼電器控制蓄電池充電與否，前述進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換的邏輯電路由晶體管實(shí)現(xiàn)。
[0025]實(shí)施例2
[0026]參見圖2，本實(shí)施例的多功能電動(dòng)車電源控制器，與實(shí)施例1不同的是，進(jìn)一步公開了一種防過充電路的【具體實(shí)施方式】，所述防過充電路由比較器IC3和電阻R31-R35，晶體管Q31-Q33及二極管D31、繼電器K組成，比較器IC3同相端接基準(zhǔn)電壓(節(jié)點(diǎn)C)，比較器IC3的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器IC3的輸出端連接晶體管Q31和Q32的基極，晶體管Q32的輸出端控制連接晶體管Q33的基極，所述繼電器K的驅(qū)動(dòng)線圈連接在晶體管Q33的集電極輸出端與電源端之間，所述晶體管Q31的集電極通過電阻R34連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)。
[0027]本實(shí)用新型多功能電動(dòng)車電源控制器，電路可采用四電壓比較器如LM339等實(shí)現(xiàn)。其中比較器IC1、IC2、IC3用來放大比較檢測得到的蓄電池電壓信號(hào)。圖2中P為充電輸入接口，BT為電動(dòng)車的蓄電池組。
[0028]信號(hào)檢測與處理電路敘述:
[0029]參見圖2，檢測電路由電阻R5、R6及反饋電阻R12、R34組成，電阻R5、R6分別接于蓄電池正負(fù)極，從其節(jié)點(diǎn)d處檢出蓄電池電壓信號(hào)送于比較器IC1、IC2、IC3的反相輸入端。電容Cl與R6并聯(lián)，起抗干擾作用。接入電阻R12是當(dāng)蓄電池充滿時(shí)起實(shí)現(xiàn)正反饋提高電路轉(zhuǎn)換速度等作用，接入電阻R34的作用是在功能變換時(shí)提高電路轉(zhuǎn)換速度。
[0030]基準(zhǔn)電壓源電路由R7、Dffl組成。基準(zhǔn)電壓源電路的作用有兩個(gè):1、給比較器IC和各電路單元提供穩(wěn)定的工作電壓，提高電路工作的可靠性。2、由R1、R2、R3、R4組成分壓電路，分別給比較器IC1、IC2、IC3同相輸入端提供需要的基準(zhǔn)電壓。本實(shí)用新型根據(jù)蓄電池特性和工作特征，對(duì)蓄電池設(shè)置了三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn):1、充滿時(shí)的電壓值；2、蓄電池電量不足時(shí)的電壓值；3、蓄電池電量將要放盡時(shí)的電壓值。
[0031]防過充電路工作原理:在電路中，IC3同相端接基準(zhǔn)電壓(節(jié)點(diǎn)C)，此基準(zhǔn)電壓值設(shè)為蓄電池充滿時(shí)的電壓值，其大小等于蓄電池充滿時(shí)的電壓值在檢測電路節(jié)點(diǎn)d處的分壓值；IC3的反相端接檢測電路節(jié)點(diǎn)d。
[0032]由于蓄電池?zé)o論處于工作或者放置狀態(tài)，包括充滿關(guān)斷充電電源后，其電壓值肯定都有所下降而低于充滿值。所以在正常情況下IC3反相端電位低于同相端電位，其輸出端始終為高電位，該電位經(jīng)其后邏輯電路的處理使被控制的繼電器K處于斷電狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)閉合，蓄電池經(jīng)過繼電器K的常閉觸點(diǎn)與電源接口 P連通，經(jīng)電源接口 P可以向電動(dòng)車供電或給蓄電池充電。
[0033]這個(gè)電路能夠使蓄電池在充電、放電之間周而復(fù)始的轉(zhuǎn)換，蓄電池既不會(huì)過充還能夠在電壓下降后得以補(bǔ)充，也讓蓄電池始終處于微充電微放電循環(huán)狀態(tài)，使蓄電池始終保持在激活狀態(tài)，有利于保持和提聞畜電池的性能。
[0034]實(shí)施例3
[0035]本實(shí)施例的多功能電動(dòng)車電源控制器，與實(shí)施例2不同的是:所述過載過流及充電提醒電路由比較器IC2和電阻R21、R22、晶體管Q21組成；比較器IC2同相端接基準(zhǔn)電壓(節(jié)點(diǎn)b)，比較器IC2的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器IC2的輸出端連接晶體管Q21，晶體管Q21發(fā)射極接地，其集電極與電源之間連接欠壓蜂鳴器或發(fā)光二極管。
[0036]過載過流及充電提醒電路的工作過程:
[0037]在電路中，IC2同相端接基準(zhǔn)電壓(節(jié)點(diǎn)b)，此基準(zhǔn)電壓值設(shè)為蓄電池存電量小于25%左右時(shí)的對(duì)應(yīng)電壓值。當(dāng)蓄電池存電量大于這個(gè)值時(shí)，其檢測電路節(jié)點(diǎn)d處的電壓大于節(jié)點(diǎn)b的電壓，比較器IC2輸出端為低電位，晶體管Q21截止，蜂鳴器斷電不會(huì)發(fā)聲。而當(dāng)蓄電池電壓下降到這個(gè)值時(shí)，比較器IC2將會(huì)反轉(zhuǎn)，其輸出端高電位，晶體管Q21導(dǎo)通，蜂鳴器供電發(fā)聲。
[0038]如果在正常行駛中蓄電池還有足夠的電量供電動(dòng)車正常行駛，這時(shí)蓄電池的電壓是緩慢下降的，此時(shí)的電壓數(shù)值高出設(shè)置值，蜂鳴器就不會(huì)發(fā)聲，而在加速、上坡、載重超載行駛時(shí)如果蓄電池不能提供所需要的大電流，這種超出蓄電池供電能力的用電會(huì)對(duì)蓄電池造成傷害，其輸出電壓就會(huì)大幅度的下降使電壓值低于設(shè)置值，蜂鳴器就會(huì)發(fā)聲，一旦負(fù)載減輕電動(dòng)車的用電就會(huì)減小，蓄電池端電壓就會(huì)回升，蜂鳴聲就會(huì)停止，這是過載過流提醒。[0039]如果在正常行駛中蓄電池電量是在蓄電池能提供的情況下逐步減少的，電壓是緩慢下降的，蜂鳴器不會(huì)發(fā)聲，只有電量逐步用到小于存電量的25%以下時(shí)，蓄電池電壓才會(huì)降到設(shè)置值，此時(shí)蜂鳴器發(fā)聲提醒屬于蓄電池需要充電補(bǔ)充電量。
[0040]實(shí)施例4
[0041]本實(shí)施例的多功能電動(dòng)車電源控制器，與實(shí)施例3進(jìn)一步不同的是:所述缺電保護(hù)電路由比較器ICl、電阻Rll、R12，場效應(yīng)晶體管Ql1、Q12，電容Cll組成；比較器ICl同相端接基準(zhǔn)電壓(節(jié)點(diǎn)a)，比較器ICl的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器ICl的輸出端連接場效應(yīng)晶體管Q11、Q12的柵極，場效應(yīng)晶體管Q12的漏極連接在節(jié)點(diǎn)f處，場效應(yīng)晶體管Qll的漏極通過電阻R12連接比較器IC2的反相端，所述場效應(yīng)晶體管Qll、Q12的柵極同時(shí)連接在節(jié)點(diǎn)g。其中場效應(yīng)晶體管Qll、Q12可采用雙極型晶體管代替。
[0042]缺電保護(hù)工作過程:
[0043]在電路中，ICl同相端接基準(zhǔn)電壓(節(jié)點(diǎn)a)，此基準(zhǔn)電壓值設(shè)為蓄電池電量小于10%時(shí)的對(duì)應(yīng)電壓值。當(dāng)蓄電池存電量大于這個(gè)值時(shí)，其檢測電路節(jié)點(diǎn)d處的電壓大于節(jié)點(diǎn)b的電壓，比較器ICl輸出端為低電位，晶體管Qll、Q12截止，電阻R12不影響檢測電路的節(jié)點(diǎn)分壓值，Q12也不影響邏輯電路及繼電器K的工作狀態(tài)。只有當(dāng)蓄電池電量基本用盡，其端電壓降低到節(jié)點(diǎn)a的設(shè)置值后，比較器ICl將反轉(zhuǎn)，電位發(fā)生變化，經(jīng)邏輯電路后使繼電器K通電吸合，常閉觸點(diǎn)分離，常開觸點(diǎn)閉合，向電動(dòng)車的供電被斷開。
[0044]實(shí)施例5
[0045]本實(shí)施例的多功能電動(dòng)車電源控制器，與前述各實(shí)施例不同的是:含有消除極板硫化電路，所述消除極板硫化電路由比較器IC4，電阻R41-R46，電容C41、C42以及二極管D41、D42，功率管Q41、功率電感L1、L2組成；比較器IC4用來做消除硫化所需脈沖的信號(hào)發(fā)生器即振蕩器。由IC4及周圍元件組成尖峰脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路，產(chǎn)生的信號(hào)控制以Q41為核心的功率輸出電路向外輸出瞬時(shí)功率尖峰脈沖。
[0046]電阻R42、DW41組成穩(wěn)壓電路提供穩(wěn)定的電壓給消除極板硫化電路，電阻R41、R45及R46給比較器IC4的同相輸入端提供相應(yīng)電位；比較器IC4的輸出端控制連接功率管Q41，功率管Q41的漏極通過二極管D42連接電源端，電源輸入接口通過二極管D41、電阻R44給電容C41提供充電電流，電阻R43、IC4輸出端提供C41的放電回路，續(xù)流電感L2和儲(chǔ)能電容C42連接在電源兩端，功率電感LI連接在功率管Q41的漏極輸出端與續(xù)流電感L2和儲(chǔ)能電容C42的連接節(jié)點(diǎn)之間。所述功率管可采用雙極型晶體管代替。
[0047]消除硫化電路工作過程:
[0048]當(dāng)蓄電池被充滿或電量接近放盡時(shí)，繼電器K都被加電吸合，尖峰脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路被接通供電，由于IC4的同相輸入端電位被固定，反相輸入端接有電容C41，而C41的充放電端由其輸出端控制，通過C41的充放電其電位在高與低之間轉(zhuǎn)換，由此IC4的輸出也在高與低電位之間轉(zhuǎn)換，功率管Q41柵極被IC4輸出控制，導(dǎo)致其源漏極之間在導(dǎo)通與截止之間轉(zhuǎn)換。
[0049]在Q41導(dǎo)通時(shí)，其電流是從電源BT正極出發(fā)，經(jīng)電感L2、L1、Q41漏極、源極到電源BT負(fù)極形成回路，在電流流通過程中能量被LI儲(chǔ)存。
[0050]在Q41截止時(shí)，由于電感特性所致，儲(chǔ)存在LI中的電能產(chǎn)生反電動(dòng)勢形成尖脈沖向外放電，其電流從電感出發(fā)經(jīng)節(jié)點(diǎn)g，經(jīng)二極管D42、電源BT、電容C42、節(jié)點(diǎn)f回到電感LI形成回路。
[0051]尖峰脈沖經(jīng)D42加于蓄電池上，對(duì)蓄電池內(nèi)的極板形成瞬間沖擊，擊碎極板上形成的硫化層，達(dá)到消除硫化的目的。
[0052]由于該電路形成的是尖峰脈沖，其脈沖寬度極窄，所以要求C41的放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù)，為此C41的充電和放電不能共用同一個(gè)回路，在該電路中，由D41、R44給電容C41提供充電電流，由R43、IC4輸出端提供C41的放電回路。合理取R43與R44的比值使C41其充放電時(shí)間常數(shù)所形成的尖峰脈沖、占空比等參數(shù)符合中華人民共和國通訊行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T2064-2009《通訊用鉛酸蓄電池正向尖脈沖式去硫化設(shè)備技術(shù)條件》的要求。電路中，電感L42有兩個(gè)作用。1、在電路產(chǎn)生尖峰脈沖過后蓄電池向電容C42補(bǔ)充電量時(shí)提供通路，以便電容滿足下次向電感L41供能，2、在電路產(chǎn)生尖峰脈沖時(shí)阻斷其直接返回電感L41形成回路，迫使其經(jīng)蓄電池兩極到電容C42形成回路。電路中D41的作用是阻斷C41經(jīng)過R41放電，以延長放電時(shí)間符合《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。
[0053]電路中電阻R12、R34、R46在電路反轉(zhuǎn)時(shí)均起加速反轉(zhuǎn)作用，并且在反轉(zhuǎn)后使該節(jié)點(diǎn)的電位向高或向低處階躍一定數(shù)值，使正負(fù)反轉(zhuǎn)電位有一定的回差，這樣使反轉(zhuǎn)后的電路工作狀態(tài)能保持一定時(shí)間，便于工作穩(wěn)定。
[0054]本實(shí)用新型多功能電動(dòng)車電源控制器，可實(shí)現(xiàn)下述多種功能:
[0055]在充電過程中，檢測電路監(jiān)視蓄電池電壓的上升幅度，當(dāng)達(dá)到充滿狀態(tài)時(shí)，切斷充電電源，能徹底杜絕蓄電池過充現(xiàn)象的發(fā)生。用戶再不用充電時(shí)還要記著去關(guān)斷電源，消除了用戶關(guān)斷電源的麻煩和思想壓力。
[0056]由于蓄電池容量、實(shí)時(shí)存電量、供電性能等原因，車輛過載行駛時(shí)，勢必造成蓄電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的加劇損傷電瓶極板。在用電過程中，檢測電路監(jiān)視蓄電池電壓的下降情況，如果超載會(huì)輸出超載信息信號(hào)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲，提示使用者車子已經(jīng)工作在超載狀態(tài)，使用者可根據(jù)實(shí)際情況判斷出超載原因并進(jìn)行排除，一旦超載狀態(tài)消失蓄電池電壓就會(huì)回升，回升超過檢測電路的事先預(yù)設(shè)電壓后超載信號(hào)消失，蜂鳴器停止發(fā)音。
[0057]如果用戶沒有及時(shí)充電或車子在繼續(xù)使用中，蓄電池電壓隨著電量的基本用盡會(huì)繼續(xù)下降，一旦下降到預(yù)先設(shè)置的關(guān)斷值時(shí)，此時(shí)信號(hào)處理電路就會(huì)輸出控制信號(hào)去切斷車子的供電或關(guān)斷控制器強(qiáng)迫車子停駛，同時(shí)接通硫化消除電路工作，防止蓄電池在電量將盡的情況下出現(xiàn)硫化現(xiàn)象，有效避免蓄電池硫化。
[0058]消除蓄電池硫化電路，保證蓄電池性能始終處于活躍狀態(tài)并激活蓄電池容量，提高蓄電池工作性能，消除硫化的目的。由于消除硫化電路在蓄電池充滿后工作，可以消除蓄電池在上個(gè)充放電周期內(nèi)產(chǎn)生的正常和非正常硫化，延緩了蓄電池的衰老，有效延長了蓄電池的使用壽命。
[0059]目前的蓄電池硫化消除電路都是用專用IC或?qū)Ｓ妹}沖產(chǎn)生IC做信號(hào)源，成本高電路復(fù)雜。本實(shí)用新型硫化消除電路采用比較器做振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，電路簡單成本低。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能電動(dòng)車電源控制器，包括信號(hào)檢測及處理電路，其特征在于:所述信號(hào)檢測及處理電路通過電阻采樣電路檢測蓄電池電壓信號(hào)并分別送入三個(gè)電壓比較器IC1、IC2、IC3，所述電壓比較器對(duì)輸入蓄電池電壓信號(hào)進(jìn)行放大比較，輸出電池充滿、缺電及超載檢測信號(hào)，并通過邏輯電路進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換，分別啟動(dòng)防過充保護(hù)電路、過載過流及充電提醒電路或欠電保護(hù)電路，所述防過充保護(hù)電路、欠電保護(hù)電路輸出控制連接繼電器K，所述多功能電動(dòng)車電源控制器設(shè)有充電輸入接口通過所述繼電器K連接蓄電池，通過所述繼電器控制蓄電池充電與否，前述進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換的邏輯電路由晶體管實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，其特征在于:所述防過充電路包括比較器IC3，晶體管Q31-Q33，所述比較器IC3同相端接基準(zhǔn)電壓節(jié)點(diǎn)C，比較器IC3的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器IC3的輸出端連接晶體管Q31和Q32的基極，晶體管Q32的輸出端控制連接晶體管Q33的基極，所述繼電器K的驅(qū)動(dòng)線圈連接在晶體管Q33的集電極輸出端與電源端之間，所述晶體管Q31的集電極通過電阻R34連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，其特征在于:所述過載過流及充電提醒電路包括比較器IC2，晶體管Q21 ;所述比較器IC2的同相端接基準(zhǔn)電壓節(jié)點(diǎn)b，比較器IC2的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器IC2的輸出端連接晶體管Q21，晶體管Q21發(fā)射極接地，其集電極與電源之間連接欠壓蜂鳴器或發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，其特征在于:所述過載過流及充電提醒電路包括比較器IC2，晶體管Q21 ;所述比較器IC2的同相端接基準(zhǔn)電壓節(jié)點(diǎn)b，比較器IC2的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器IC2的輸出端連接晶體管Q21，晶體管Q21發(fā)射極接地，其集電極與電源之間連接欠壓蜂鳴器或發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，其特征在于:所述缺電保護(hù)電路包括比較器IC1，場效應(yīng)晶體管Q11、Q12，電容Cll ;比較器ICl同相端接基準(zhǔn)電壓節(jié)點(diǎn)a，比較器ICl的反相端連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，比較器ICl的輸出端連接場效應(yīng)晶體管Q11、Q12的柵極，場效應(yīng)晶體管Q12的漏極與電阻R32、R33、比較器IC3的輸出端形成節(jié)點(diǎn)f，通過電阻R31接基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源；場效應(yīng)晶體管Qll的漏極通過電阻R12連接取樣電阻R5、R6的節(jié)點(diǎn)，所述場效應(yīng)晶體管Q11、Q12的柵極同時(shí)通過電阻Rll連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源；所述場效應(yīng)晶體管Qll、Q12或者采用雙極型晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，其特征在于:含有消除極板硫化電路，所述消除極板硫化電路由比較器IC4，電阻R41-R46，電容C41、C42以及二極管D41、功率管Q41、功率電感L1、續(xù)流電感L2組成；電阻R42、Dff41給消除極板硫化電路提供穩(wěn)壓源，電阻R41、R45及R46給比較器IC4的同相輸入端提供相應(yīng)電位；比較器IC4的輸出端控制連接功率管Q41，功率管Q41的柵極通過二極管D42連接電源端，所述穩(wěn)壓源通過二極管D41、電阻R44給電容C41提供充電電流，電阻R43、比較器IC4的輸出端提供電容C41的放電回路，續(xù)流電感L2和儲(chǔ)能電容C42連接在電源兩端，功率電感LI連接在功率管Q41的漏極輸出端與續(xù)流電感L2和儲(chǔ)能電容C42的連接節(jié)點(diǎn)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的多功能電動(dòng)車電源控制器，其特征在于:含有消除極板硫化電路，所述消除極板硫化電路由比較器IC4，電阻R41-R46，電容C41、電容C42以及二極管D41、功率管Q41、功率電感L1、續(xù)流電感L2組成；電阻R42、DW41給消除極板硫化電路提供穩(wěn)壓源，電阻R41、R45及R46給比較器IC4的同相輸入端提供相應(yīng)電位；比較器IC4的輸出端控制連接功率管Q41，功率管Q41的漏極通過二極管D42連接電源端，所述穩(wěn)壓源通過二極管D41、電阻R44給電容C41提供充電電流，電阻R43、比較器IC4的輸出端提供電容C41的放電回路，續(xù)流電感L2和儲(chǔ)能電容C42連接在電源兩端，功率電感LI連接在功率管Q41的 漏極輸出端與續(xù)流電感L2和儲(chǔ)能電容C42的連接節(jié)點(diǎn)之間；所述功率管或者采用雙極型晶體管。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203697985SQ201320878751
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】徐向宇, 徐俊亞 申請(qǐng)人:徐向宇