一種蓄電池的充電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蓄電池的充電機，該充電機包括：交流電源輸入電路，其輸入端與充電機的交流輸入電源連接；直流電源輸入電路，其輸入端與充電機的直流輸入電源連接，輸出端與交流電源輸入電路的輸出端連接；預充電電路，其與交流電源輸入電路的輸出端連接；逆變電路，其與預充電電路連接，用于將預充電電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；電壓隔離電路，其與逆變電路連接，用于對逆變電路輸出的交流電進行電壓隔離；第一整流電路，其與電壓隔離電路連接。該蓄電池的充電機既能夠使用交流電源，也可以使用直流電源來為蓄電池充電，提高了充電機的實用性。
【專利說明】—種蓄電池的充電機

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子【技術領域】，具體地說，涉及一種蓄電池的充電機。

【背景技術】
[0002]工程維護車在地鐵建設、調(diào)車、運送維護設備、進行事故救援等領域都起著十分重要的作用?，F(xiàn)有的工程維護車多采用內(nèi)燃機作為牽引能源，由于電力工程車在節(jié)能環(huán)保、噪聲控制、可維護性以及使用壽命等方面有著天然的優(yōu)勢，隨著電池技術的發(fā)展，采用蓄電池作為牽引能源的電力工程維護車代替內(nèi)燃工程車已成為發(fā)展的必然。
[0003]牽引蓄電池的充電機作為蓄電池的配套充電管理系統(tǒng)，其在延長蓄電池壽命、合理分配蓄電池的輸入能量等方面起著重要的作用。由于現(xiàn)有的電力工程車采用內(nèi)燃機(例如柴油機)發(fā)電電源來為車載蓄電池充電，所以現(xiàn)有的電力工程車所使用的充電機的作用也只是為了將內(nèi)燃機提供的電能轉(zhuǎn)換為滿足蓄電池充電要求的電能，這種充電機僅僅只為整車控制系統(tǒng)提供能源，遠不能作為牽引系統(tǒng)的能源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種蓄電池的充電機，所述充電機包括:
[0005]交流電源輸入電路，其輸入端與充電機的交流輸入電源連接，用于將所述交流輸入電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；
[0006]直流電源輸入電路，其輸入端與所述充電機的直流輸入電源連接，輸出端與所述交流電源輸入電路的輸出端連接；
[0007]預充電電路，其與所述交流電源輸入電路的輸出端連接；
[0008]逆變電路，其與所述預充電電路連接，用于將所述預充電電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；
[0009]電壓隔離電路，其與所述逆變電路連接，用于對所述逆變電路輸出的交流電進行電壓隔離；
[0010]第一整流電路，其與所述電壓隔離電路連接，用于將所述電壓隔離電路輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并輸出給蓄電池，從而對所述蓄電池進行充電。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述交流電源輸入電路包括:
[0012]第一交流電源輸入電路，其與第一交流輸入電源連接；
[0013]第二交流電源輸入電路，其與第二交流輸入電源連接；
[0014]第二整流電路，其輸入端與第一交流電源輸入電路和第二交流電源輸入電路的輸出端連接，輸出端與所述預充電電路連接，用于將所述第一交流電源輸入電路或第二交流電源輸入電路傳輸來的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第二交流電源輸入電路包括:
[0016]第一交流濾波電路，其輸入端與所述第一交流輸入電源連接；
[0017]熔斷器，其連接在所述第一交流濾波電路與第二整流電路之間，用于在所述第一交流濾波電路輸出的電流超過預設電流閾值時斷開所述第一交流濾波電路與第二整流電路之間的連接。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一交流電源輸入電路包括:
[0019]第一可控開關，其一端與所述第二交流輸入電源連接，另一端與所述第二整流電路連接。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述直流電源輸入電路包括直流輸入濾波電路和第一保護電路，所述直流輸入濾波電路和第一保護電路串聯(lián)在所述直流輸入電源與交流電源輸入電路的輸出端之間。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一保護電路包括若干串聯(lián)的二極管，所述二極管連接在所述直流輸入電源的負極與所述交流輸入電路的輸出端負極之間，用于對所述交流電源輸入電路進行保護。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述充電機還包括:
[0023]LC濾波電路，其包括濾波電感和支撐電容，其中，所述濾波電感連接在所述交流電源輸入電路的輸出端正極與所述預充電電路之間，所述支撐電容的一端與所述預充電電路的輸出端連接，另一端與所述交流電源輸入電路的輸出端負極連接；
[0024]放電電路，其與所述支撐電容并聯(lián)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述逆變電路包括第一半橋逆變電路和第二半橋逆變電路，所述第一半橋逆變電路和第二半橋逆變電路的輸入端正極與所述預充電電路的輸出端連接，輸入端負極與所述交流電源輸入電路的輸出端負極連接。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述第一整流電路包括若干橋式整流電路,各個橋式整流電路的輸入端分別與所述電壓隔離電路的各個輸出端口對應連接，輸出端順序級聯(lián)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述充電機還包括:
[0028]直流輸出濾波電路，其與所述第一整流電路連接，用于對所述第一整流電路輸出的直流電進行濾波；
[0029]第二保護電路，其連接在所述直流輸出濾波電路與蓄電池之間，用于防止所述蓄電池輸出的電流流向所述直流輸出濾波電路。
[0030]相較于現(xiàn)有的蓄電池的充電機，本發(fā)明所提供的充電機包括交流電源輸入電路和直流電源輸入電路。這樣使得該充電機既能夠使用交流電源來為蓄電池充電，也可以使用直流電源來為蓄電池充電，擴大了充電機的使用范圍，提高了充電機的實用性。
[0031]同時，本發(fā)明提供的蓄電池的充電機通過使用庫內(nèi)電源和第三軌電源等形式的電源來為蓄電池充電，也有助于整個充電機的節(jié)能環(huán)保，同時還能夠進一步減小充電機工作時所產(chǎn)生的噪聲。
[0032]此外，本發(fā)明所提供的蓄電池的充電機來可以利用車輛制動產(chǎn)生的直流電源來為蓄電池進行充電，這不僅提高了能量利用率，降低了蓄電池的使用成本，還進一步提高了充電機的環(huán)保性能。
[0033]本發(fā)明所提供的蓄電池的充電機通過在交流電源輸入電路和直流電源輸入電路中相應地配制濾波器，這樣有效降低了線路中的電磁輻射，從而優(yōu)化了充電機整機的電磁兼容性能。
[0034]對于第一整流電路，本發(fā)明采用若干串聯(lián)的橋式整流電路來對隔離變壓器輸出的交流電進行整流。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高輸出電壓，同時有效降低整流二極管的電壓應力。這更加方便整流二極管的選型，還有助于提高整個充電機的可靠性。
[0035]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要的附圖做簡單的介紹:
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的蓄電池的充電機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的蓄電池的充電機的部分電路圖；
[0039]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的蓄電池的充電機的部分電路圖；。

【具體實施方式】
[0040]以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0041]同時，在以下說明中，出于解釋的目的而闡述了許多具體細節(jié)，以提供對本發(fā)明實施例的徹底理解。然而，對本領域的技術人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以不用這里的具體細節(jié)或者所描述的特定方式來實施。
[0042]本發(fā)明提供了一種既能夠使用例如庫內(nèi)電源和柴油機發(fā)電電源等交流電源，也能夠使用例如地鐵第三軌、地鐵弓網(wǎng)等直流電源，來作為輸入電源的蓄電池的充電機，從而通過充電機的轉(zhuǎn)換來對牽弓I蓄電池進行充電。
[0043]圖1示出了本實施例所提供的蓄電池的充電機的結(jié)構(gòu)圖。
[0044]如圖1所示，本實施例所提供的充電機100包括:交流電源輸入電路101、直流電源輸入電路102、預充電電路103、逆變電路104、電壓隔離電路105和第一整流電路106。
[0045]交流電源輸入電路101的輸入端與充電機100的交流輸入電源連接，其能夠?qū)⒔邮盏降慕涣鬏斎腚娫崔D(zhuǎn)換為直流輸入電源，并將轉(zhuǎn)換得到的直流輸入電源輸出給預充電電路103。本實施例中，交流電源輸入電路101所接的交流輸入電源可以為庫內(nèi)電源，也可以為柴油機發(fā)電電源。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，交流電源輸入電路所接的交流電源還可以為其他合理形式的交流電源，例如靜止逆變器(SIV)提供的交流電源，本發(fā)明不限于此。
[0046]直流電源輸入電路102的輸入端與充電機100的直流輸入電源連接,輸出端與交流電源輸入電路101的輸出端連接。其中，直流輸入電源可以為第三軌電源，也可以為地鐵弓網(wǎng)提供的直流電源。當然，在本發(fā)明的其他實施例中，直流輸入電源還可以為其他合理形式的電源，例如制動時機車利用制動能量所產(chǎn)生的直流電源等，本發(fā)明不限于此。
[0047]由此可以看出，本實施例所提供的充電機既能夠使用交流電源來為蓄電池充電，也可以使用直流電源來為蓄電池充電，有助于擴大充電機的使用范圍，提高了充電機的實用性。同時，通過使用庫內(nèi)電源和第三軌電源等形式的電源來為蓄電池充電，也有助于整個充電機的節(jié)能環(huán)保，還能夠進一步減小充電機工作時所產(chǎn)生的噪聲。
[0048]如圖1所示，預充電電路103與交流電源輸入電路101的輸出端連接。因為交流電源輸入電路101的輸出端與直流電源輸入電路102的輸出端相連，所以預充電電源103也與直流電源輸入電路102的輸出端連接。預充電電路103能夠有效抑制交流電源輸入電路101和直流電源輸入電路102上電時所產(chǎn)生的沖擊電流，從而實現(xiàn)對后續(xù)電路的保護。
[0049]為了實現(xiàn)輸出電源與輸入電源的電壓隔離，本實施例所提供的蓄電池的充電機100包括了電壓隔離電路105。而相較于直流電壓隔離，交流電壓隔離的技術更為成熟，實現(xiàn)也更為方便。所以本實施例中電壓隔離電路105為交流電壓隔離電路，例如高頻隔離變壓器等。當然，在根據(jù)本發(fā)明的其他實施例中，電壓隔離電路105還可以采用其他合理的電路形式，本發(fā)明不限于此。
[0050]預充電電路103輸出的為直流電源，所以為了能夠進行交流電壓隔離，在預充電電路103和電壓隔離電路105之間連接有逆變電路104。逆變電路104能夠?qū)㈩A充電電路103輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源，從而使得電壓隔離電路105能夠正常進行輸入端與輸出端的電壓隔離。
[0051]同時，由于充電機100是向蓄電池107提供電源，以實現(xiàn)對蓄電池107的充電。而蓄電池107所接的電源應為直流電源，所以在逆變電壓隔離電路105和蓄電池107之間還連接有第一整流電路106。第一整流電路106能夠?qū)㈦妷焊綦x電路105輸出的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，并將得到的直流電源輸出給蓄電池107，從而實現(xiàn)對蓄電池107的充電。
[0052]圖2和圖3分別示出了本實施例所提供的蓄電池的充電機的部分具體電路圖。
[0053]如圖2所示，本實施例中，交流電源輸入電路包括第一交流電源輸入電路、第二交流電源輸入電路和第二整流電路Vl。其中，第一交流電源輸入電路包括第一交流電源輸入端口 201、第一可控開關(即繼電器KM4和KM5)，第二交流電源輸入電路包括第二交流電源輸入段口渴202、第一交流濾波電路Zl和熔斷器QF1。其中，第一交流電源輸入端口 201與靜止逆變器所輸出的交流電源連接，第二交流電源輸入端口 202與柴油機發(fā)電電源或庫內(nèi)電源連接。
[0054]本實施例中，第二整流電路Vl采用三相全橋二極管整流電路，該電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，有助于降低充電機的體積和成本。第一交流濾波電路Zl和斷路器QFl串聯(lián)在第二交流電源輸入端口 202與第二整流電路Vl之間。第一交流濾波電路Zl能夠有效降低線路的電磁輻射，從而優(yōu)化充電機整機的電磁兼容性能，斷路器QFl能夠在自身流過電流過大時斷開，從而起到過流保護作用。
[0055]在第一交流電源輸入端口 201和第二整流電路Vl之間，串聯(lián)有繼電器KM4和繼電器KM5，其中，繼電器KM4的一端與第一交流電源輸入端口 201連接，另一端與繼電器KM5的一端連接，繼電器KM5的另一端與第二整流電路Vl的輸入端連接。
[0056]本實施例中，繼電器KM4的另一端還通過熔斷器QF2與風機FJl連接。通過這種結(jié)構(gòu)，風機FJl既能夠通過靜止逆變器所提供的400V交流電源來供電，也可以通過400V的柴油機發(fā)電電源或庫內(nèi)電源來進行供電。同時，通過合理地控制繼電器KM4與繼電器KM5的通斷，能夠保證在同一時刻，風機FJl?FJ4只能通過第一交流電源輸入端口 201或第二交流電源輸入端口 202所接入的電源來進行供電。
[0057]第二整流電路Vl能夠?qū)⒂傻谝唤涣麟娫摧斎攵丝?201或第二交流電源輸入端口202所接入的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，并將轉(zhuǎn)換得到的直流電源傳輸給LC濾波電路。
[0058]如圖2所示，本實施例中，直流電源輸入電路101包括直流電源輸入端口 XTl、直流輸入濾波電路Z2和第一保護電路203。其中，第一保護電路203由串聯(lián)的二極管V3和二極管V4構(gòu)成。直流輸入濾波電路Z2的輸入端與直流電源輸入端口 XTl連接，輸出端正極通過熔斷器Fl與第二整流電路Vl的輸出端正極連接，輸出端負極與二極管V3的負極連接，二極管V4的正極與第二整流電路Vl的輸出端負極連接。熔斷器Fl能夠起到過流保護的作用，而直流輸入濾波電路Z2能夠有效地降低線路的電磁輻射，使得充電機正極的電磁兼容性能得到優(yōu)化。
[0059]當?shù)诙麟娐稸l的輸入端接入交流電源，同時直流電源輸入電路101接入直流電源，且交流電源與直流電源共地時，如果沒有第一保護電路203，即第二整流電源Vl的輸出端負極直接與直流輸入濾波電路Z2的輸出端負極連接。此時，第二交流電路Vl的輸出端負極為零，對于某一支路，如果其輸入電壓為負，則將使得該支路中下橋臂的二極管導通。而通常第二交流電路Vl的輸入電壓為AC400V，這使得導通的下橋臂二極管被施加400V的電壓，這將使得該二極管損壞。
[0060]本實施例通過在直流電源的負極與得人整流電路Vl的輸出端負極之間添加二極管。這樣當交流電源與直流電源同時輸入時，二極管V3和V4的負極的電壓為零，正極的電壓為-400V，此時二極管V3和V4不導通，從而達到了對于第二整流電路Vl的保護作用。
[0061]需要說明的是，在根據(jù)本發(fā)明的其他實施例中，根據(jù)二極管的性能參數(shù)以及交流電壓的幅值，第一保護電路所包含的二極管的數(shù)目還可以選用其他合理數(shù)目，例如4個或5個等，當然，第一保護電路還可以采用其他合理的電路形式，本發(fā)明不限于此。
[0062]如圖2所示，對于經(jīng)第二整流電路轉(zhuǎn)換得到的直流電源或是由直流電源輸入電路直接輸入的直流電源，本實施例采用LC濾波電路進行濾波處理。其中，LC濾波電路包括濾波電感LI和支撐電容Cl。濾波電感LI的一端與第二整流電路Vl的輸出端正極連接，另一端與預充電電路的輸入端連接。支撐電容Cl的一端與預充電電路103的輸出端連接，另一端與第二整流電路Vl的輸出端負極連接。LC濾波電路能夠?qū)⒌诙麟娐稸l輸出的脈動直流電壓轉(zhuǎn)換為更為平滑的中間直流電壓，從而為逆變電路104提供更為穩(wěn)定的直流電壓。
[0063]本實施例中，在濾波電感LI的兩端還并聯(lián)有由二極管V2和電阻Rl串聯(lián)構(gòu)成的放電電路。其中二極管V2的負極與濾波電感LI的一端連接，正極與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與濾波電感LI的另一端連接。該放電電路能夠在輸入電源斷開時釋放濾波電感LI中所儲存的電能。
[0064]預充電電路103包括可控開關KM1、KM2和電阻R2、R3。其中，可控開關KMl與電阻R2串聯(lián)所構(gòu)成的電路與可控開關KM2并聯(lián)。在充電機啟動時，閉合可控開關KM1，并斷開可控開關KM2。此時，通過可控開關KMl和電阻R2所形成的電路來給電容Cl充電。在預充電過程中，充電電流的大小可以通過合理地配置電阻R2的阻值進行控制。當電容Cl上的電壓達到預設預充電電壓后，閉合控開關KM2，并斷開可控開關KM1，將電阻R2短路，完成預充電過程。
[0065]此外，在電容Cl兩端，還并聯(lián)有由可控開關KM3和電阻R3串聯(lián)構(gòu)成的放電電路。在充電機關機時，通過閉合可控開關KM3來使電容Cl快速放電。本實施例中，通過合理地配置電阻R3的參數(shù)，可以使得電容Cl的電壓從DC900V降到DC15V以下的時間不超過15秒。當然，在根據(jù)本發(fā)明的其他實施例中，還可以采用其他合理形式的放電電路，本發(fā)明不限于此。
[0066]為了將預充電電路103輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源，以便進行電壓隔離，本實施例中采用兩個半橋逆變電路串聯(lián)，即第一半橋逆變電路204和第二半橋逆變電路205，來進行直流到交流的轉(zhuǎn)換。因為這兩條半橋逆變電路的結(jié)構(gòu)相同，所以為了更加清楚、簡潔地描述該逆變電路，以下以其中一條為例來進行說明。
[0067]如圖3所示，半橋逆變電路的輸入端正負極相應地與預充電電路的輸出端和第二整流電路Vl的輸出端負極連接，IGBT I_Q1的射極作為半橋逆變電路的輸出端正極與高頻變壓器Tl的輸入端正極連接。半橋逆變電路的輸出端負極與輸入端正負極之間分別并聯(lián)有若干電容和電阻，輸出端與高頻變壓器Tl的輸入端負極連接。本實施例中，半橋逆變電路的輸出端與輸入端正極之間并聯(lián)有電容I_C1和電阻I_R1，與輸入端負極之間并聯(lián)有電容I_C2和電阻I_R2。
[0068]半橋逆變電路能夠?qū)⑤斎氲闹绷麟娫崔D(zhuǎn)換為直流電源輸出給高頻變壓器來進行電壓隔離。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，逆變電路所包含的半橋逆變電路的串聯(lián)個數(shù)根據(jù)實際需要還可以為其他合理值，例如三個或者四個等，當然，逆變電路也可以采用其他合理的電路形式，本發(fā)明不限于此。
[0069]高頻變壓器Tl和T2作為電壓隔離電路，能夠?qū)崿F(xiàn)能量傳遞和原次邊的電壓隔離。高頻變壓器Tl和T2分別有兩組次邊，即分別具有兩對輸出端。本實施例中，采用四組輸出端順序級聯(lián)的二極管橋式整流電路來對高頻變壓器Tl和T2輸出的交流電源進行整流。
[0070]具體地，第一橋式橋式整流電路206和第二橋式整流電路207的輸入端分別與高頻變壓器Tl的兩個次邊連接，第三橋式整流電路208和第四橋式整流電路209分別于高頻變壓器T2的兩個次邊連接。第一橋式整流電路206的輸出端負極與第二橋式整流電路207的輸出端正極連接，第二橋式整流電路207的輸出端負極與第三橋式整流電路208的輸出端正極連接，第三橋式整流電路208的輸出端負極與第四橋式整流電路209的輸出端正極連接。第一橋式整流電路206的輸出端正極作為第一整流電路106的輸出端正極，第四橋式整流電路209的輸出端負極作為第一整流電路106的輸出端負極。
[0071]通過這種結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高輸出電壓，同時有效降低整流二極管的電壓應力，方便整流二極管選型，提高系統(tǒng)可靠性。
[0072]第一整流電路106的輸出端正極通過電抗器L2與輸出濾波電路的輸入端正極連接，輸出端負極與直流輸出濾波電路的輸入端負極連接。本實施例中，直流輸出濾波電路包括輸出濾波器Z3和若干電容，直流輸出濾波電路能夠有效地降低線路的電磁輻射，優(yōu)化正極的電磁兼容性能，輸出端采用電阻作為死負載，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0073]如圖3所示，為了防止充電機故障而引發(fā)的蓄電池電池倒灌現(xiàn)象，本實施例中，在輸出濾波電路與蓄電池之間還連接有第二保護電路。具體的，第二保護電路包括二極管V5，二極管V5的正極與輸出濾波電路的輸出端正極連接，輔機與輸出端口 XT3中BATT+接口和DC806V+接口連接，輸出濾波電路的輸出端負極與輸出端口 XT3中BATT-接口連接。
[0074]同時，本實施例所提供的蓄電池的充電機還包括若干電壓傳感器和電流傳感器，通過電壓傳感器和電流傳感器來檢測輸出電壓、電流以及蓄電池電流，并將檢測到的電量信號數(shù)傳到控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)輸出電壓、電流(包括蓄電池電流)的雙閉環(huán)控制。同時，通過調(diào)節(jié)輸出電壓和蓄電池電流的相應預設值，可以實現(xiàn)對蓄電池的管理功能。
[0075]此外，蓄電池的充電機還設置有溫度傳感器來對蓄電池的溫度進行檢測。根據(jù)檢測到的蓄電池溫度來設置電壓環(huán)調(diào)節(jié)時的輸出電壓曲線，以此來滿足蓄電池廠家所提供的蓄電池溫度補償曲線。這樣可以實現(xiàn)從電機對蓄電池的溫度補償功能，最大限度的保護蓄電池，減少蓄電池的維護次數(shù)，延長蓄電池的使用壽命。
[0076]為了防止蓄電池和后續(xù)負載的損害，本實施例所提供的充電機還具有完善的保護功能。這些保護功能能夠使充電機在不加任何外圍保護裝置的情況下，有序地關閉充電系統(tǒng)。同時，本充電機還具有自診斷功能，能能夠通過控制單元的LED顯示器查詢充電機的運行狀態(tài)，人機接口界面友好。此外，本充電機還能夠通過網(wǎng)絡將充電機的狀態(tài)發(fā)送至上位機，充電機自身也會對故障進行記錄。
[0077]相較于現(xiàn)有的蓄電池的充電機，本發(fā)明所提供的充電機包括交流電源輸入電路和直流電源輸入電路。這樣使得該充電機既能夠使用交流電源來為蓄電池充電，也可以使用直流電源來為蓄電池充電，擴大了充電機的使用范圍，提高了充電機的實用性。
[0078]同時，本發(fā)明提供的蓄電池的充電機通過使用庫內(nèi)電源和第三軌電源等形式的電源來為蓄電池充電，也有助于整個充電機的節(jié)能環(huán)保，同時還能夠進一步減小充電機工作時所產(chǎn)生的噪聲。
[0079]此外，本發(fā)明所提供的蓄電池的充電機來可以利用車輛制動產(chǎn)生的直流電源來為蓄電池進行充電，這不僅提高了能量利用率，降低了蓄電池的使用成本，還進一步提高了充電機的環(huán)保性能。
[0080]本發(fā)明所提供的蓄電池的充電機通過在交流電源輸入電路和直流電源輸入電路中相應地配制濾波器，這樣有效降低了線路中的電磁輻射，從而優(yōu)化了充電機整機的電磁兼容性能。
[0081]對于第一整流電路，本發(fā)明采用若干串聯(lián)的橋式整流電路來對隔離變壓器輸出的交流電進行整流。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高輸出電壓，同時有效降低整流二極管的電壓應力。這更加方便整流二極管的選型，還有助于提高整個充電機的可靠性。
[0082]應該理解的是，本發(fā)明所公開的實施例不限于這里所公開的特定結(jié)構(gòu)、處理步驟或材料，而應當延伸到相關領域的普通技術人員所理解的這些特征的等同替代。還應當理解的是，在此使用的術語僅用于描述特定實施例的目的，而并不意味著限制。
[0083]說明書中提到的“一個實施例”或“實施例”意指結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，說明書通篇各個地方出現(xiàn)的短語“一個實施例”或“實施例”并不一定均指同一個實施例。
[0084]為了方便，在此使用的多個項目、結(jié)構(gòu)單元、組成單元和/或材料可出現(xiàn)在共同列表中。然而，這些列表應解釋為該列表中的每個元素分別識別為單獨唯一的成員。因此，在沒有反面說明的情況下，該列表中沒有一個成員可僅基于它們出現(xiàn)在共同列表中便被解釋為相同列表的任何其它成員的實際等同物。另外，在此還可以連同針對各元件的替代一起來參照本發(fā)明的各種實施例和示例。應當理解的是，這些實施例、示例和替代并不解釋為彼此的等同物，而被認為是本發(fā)明的單獨自主的代表。
[0085]此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何其他合適的方式結(jié)合到一個或多個實施例中。然而，相關領域的技術人員將明白，本發(fā)明無需上述一個或多個具體的細節(jié)便可實現(xiàn)，或者也可采用其它方法、組件、材料等實現(xiàn)。在其它示例中，周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作并未詳細不出或描述以免模糊本發(fā)明的各個方面。
[0086]雖然上述示例用于說明本發(fā)明在一個或多個應用中的原理，但對于本領域的技術人員來說，在不背離本發(fā)明的原理和思想的情況下，明顯可以在形式上、用法及實施的細節(jié)上作各種修改而不用付出創(chuàng)造性勞動。因此，本發(fā)明由所附的權(quán)利要求書來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池的充電機，其特征在于，所述充電機包括: 交流電源輸入電路，其輸入端與充電機的交流輸入電源連接，用于將所述交流輸入電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電； 直流電源輸入電路，其輸入端與所述充電機的直流輸入電源連接，輸出端與所述交流電源輸入電路的輸出端連接； 預充電電路，其與所述交流電源輸入電路的輸出端連接； 逆變電路，其與所述預充電電路連接，用于將所述預充電電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電； 電壓隔離電路，其與所述逆變電路連接，用于對所述逆變電路輸出的交流電進行電壓隔離； 第一整流電路，其與所述電壓隔離電路連接，用于將所述電壓隔離電路輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并輸出給蓄電池，從而對所述蓄電池進行充電。
2.如權(quán)利要求1所述的充電機，其特征在于，所述交流電源輸入電路包括: 第一交流電源輸入電路，其與第一交流輸入電源連接； 第二交流電源輸入電路，其與第二交流輸入電源連接； 第二整流電路，其輸入端與第一交流電源輸入電路和第二交流電源輸入電路的輸出端連接，輸出端與所述預充電電路連接，用于將所述第一交流電源輸入電路或第二交流電源輸入電路傳輸來的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
3.如權(quán)利要求2所述的充電機，其特征在于，所述第二交流電源輸入電路包括: 第一交流濾波電路，其輸入端與所述第一交流輸入電源連接； 熔斷器，其連接在所述第一交流濾波電路與第二整流電路之間，用于在所述第一交流濾波電路輸出的電流超過預設電流閾值時斷開所述第一交流濾波電路與第二整流電路之間的連接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的充電機，其特征在于，所述第一交流電源輸入電路包括: 第一可控開關，其一端與所述第二交流輸入電源連接，另一端與所述第二整流電路連接。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的充電機，其特征在于，所述直流電源輸入電路包括直流輸入濾波電路和第一保護電路，所述直流輸入濾波電路和第一保護電路串聯(lián)在所述直流輸入電源與交流電源輸入電路的輸出端之間。
6.如權(quán)利要求5所述的充電機，其特征在于，所述第一保護電路包括若干串聯(lián)的二極管，所述二極管連接在所述直流輸入電源的負極與所述交流輸入電路的輸出端負極之間，用于對所述交流電源輸入電路進行保護。
7.如權(quán)利要求1?6中任一項所述的充電機，其特征在于，所述充電機還包括: LC濾波電路，其包括濾波電感和支撐電容，其中，所述濾波電感連接在所述交流電源輸入電路的輸出端正極與所述預充電電路之間，所述支撐電容的一端與所述預充電電路的輸出端連接，另一端與所述交流電源輸入電路的輸出端負極連接； 放電電路，其與所述支撐電容并聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1?7中任一項所述的充電機，其特征在于，所述逆變電路包括第一半橋逆變電路和第二半橋逆變電路，所述第一半橋逆變電路和第二半橋逆變電路的輸入端正極與所述預充電電路的輸出端連接，輸入端負極與所述交流電源輸入電路的輸出端負極連接。
9.如權(quán)利要求1?8中任一項所述的充電機，其特征在于，所述第一整流電路包括若干橋式整流電路，各個橋式整流電路的輸入端分別與所述電壓隔離電路的各個輸出端口對應連接，輸出端順序級聯(lián)。
10.如權(quán)利要求1?9中任一項所述的充電機，其特征在于，所述充電機還包括:直流輸出濾波電路，其與所述第一整流電路連接，用于對所述第一整流電路輸出的直流電進行濾波； 第二保護電路，其連接在所述直流輸出濾波電路與蓄電池之間，用于防止所述蓄電池輸出的電流流向所述直流輸出濾波電路。
【文檔編號】H02J7/00GK104319826SQ201410508040
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】謝偉, 李梅, 張小勇, 張慶, 周帥, 孫立輝, 林文彪 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司