一种基于单端反激式电源适应不同电池充电电路及方法

本案是专利名称“一种适应电动车电池电压不同规格的自动充电方法及电路”、申请号“2020107308150”、申请日“2020/7/27”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种电动车充电电路，特别是一种基于单端反激式电源适应不同电池充电电路及方法。

背景技术

电动车充电器一般针对的是48V、60V，60V的电池放电终了是电压大概在53V、54V左右，48V的电池放电终了是电压大概在35V左右，60伏的电动车充电器可以充48伏的电瓶车，但时间长了电池会发热变形，缩小电池寿命，非常危险。而48伏的电瓶车充电器则不能充60伏的电动车电池。一般48v的电动车所使用的电机功率是350W，60v的电动车的电机功率则会高一些，600W或者800W都有。电机功率和电池功率设计要配合。

48v电瓶，充电器可达55v，36v的达42v，电流按电池的容量相配，10AH-14AH配1.8A， 17AH-22AH配2.5A，在电池达到额定电压后充电器就自动转换成涓流充电，电流放小，一般在0.6A左右，在电池容量达到99%时，充电器电流只有0.2A，此时绿灯亮，表示电池已充满。充电池进入浮充阶段，可对电池容量恢复有帮助，小电流对电池是不会有影响的，就是长时间不拔掉电源的话，对电池也不会有影响，不过如果充电器本事技术原因造成的电流不稳或已损坏，电流不能达到规定值，那就要当心了，电池长时间充电会发汤，甚至充鼓。

电动车充电器60V，充48伏的电瓶车，相当于是快充。掌握时间，最多三个小时，不管是否绿灯都不能充了。

长期用电动车充电器60V，充48伏的电瓶车，容易造成电池发热失水和变形，缩小寿命。

长期用电动车充电器60V，充48伏的电瓶车，快充，不容易把电池充饱满。48v电动车的电池组一般是由4块12v电池串联而成，60v的电动车电池则是用5块串联而成，所配备的电机、控制器、轮胎、刹车等，都有所不同，60v的电车的配置相对会高一些。

60v电动车的速度普遍高于40v电动车，其承载量自然也不同，如果经常爬坡，肯定是60v的电动车更好一点。

无论是60V电动车充电器还是48V电动车充电器都是通过220经开关电源转换成适配电压进行充电，充电电流要达到几安以上，这就要求开关电源的转换效率非常高，否则一是影响效率，二是影响寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全性好、可靠性和效率高的一种基于单端反激式电源适应不同电池充电电路及方法。

本发明的目的是这样实现的，一种基于单端反激式开关电源适应不同规格的自动充电电路，至少包括：开关电源1和恒流控制单元2，其特征是：所述的开关电源1是单端反激式开关电源，单端反激式开关电源输出不同的电压，单端反激式开关电源输出不同的电压分别连接一个开关管到公共输出端，三路以上的开关管的控制端与控制处理器5的控制输出端电连接，控制处理器控制开关管导通；开关管公共输出端之间串接恒流充电电路4和充电电池3，充电电池3两端或恒流充电电路4两端有一电阻分压电路6，电阻分压电路6向控制处理器5提供充电电池3两端的电压，由控制处理器5控制开关管导通状态，以适应充电电池3电压。

所述的恒流充电电路是三路。

每路充电电流以充电电池的额定容量的15%、5%和5%设定恒流。

所述的三路以上的整流输出端输出电压分别对应的是36V、48V、60V充电电池3的充电电压。

一种基于单端反激式开关电源适应不同规格的自动充电方法，至少包括：开关电源和恒流控制单元，其特征是：所述的开关电源1是单端反激式开关电源，单端反激式开关电源输出不同的电压，单端反激式开关电源输出不同的电压整流输出端分别连接一个开关管到公共输出端，开关管的控制端与控制处理器的控制输出端电连接，控制处理器控制不同的开关管导通；以适应充电电池3是36V、48V或60V；开始时，控制处理器控制第一路恒流充电电路工作，以额定容量的15%充电到额定电压的90%，当充到额定电压的90%时，控制第二路恒流充电电路开始工作，以额定容量的5%充电到额定电压的99%，当充到额定电压的99%时，控制第三路恒流充电电路开始工作，以额定容量的1%充电到额定电压的100%。

本发明的优点是：开关电源1包括三路以上的整流输出端7，三路以上的整流输出端7分别连接一个开关管到公共输出端，三路以上的开关管的控制端与控制处理器5的控制输出端电连接，控制处理器控制三路以上的开关管导通；三路以上的开关管公共输出端之间串接恒流充电电路4和充电电池3，充电电池3两端或恒流充电电路4两端有一电阻分压电路6，通过电阻分压电路6获取电池电压，由控制处理器5控制三路以上的开关管导通状态，以适应充电电池3是36V、48V或60V。

附图说明

下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例1电路原理图；

图2是本发明实施例2电路原理图；

图3是电池充电电压和时间关系图。

图中，1、开关电源；2、恒流控制单元；3、充电电池；4、恒流充电电路；5、控制处理器；6、电阻分压电路；7、三路以上的整流输出端。

具体实施方式

如图1所示，一种基于单端反激式电源适应不同电池充电电路，至少包括：开关电源1和恒流控制单元2，其特征是：开关电源1至少包括三路以上的整流输出端7，三路以上的整流输出端7分别连接一个开关管到公共输出端，三路以上的开关管的控制端与控制处理器5的控制输出端电连接，控制处理器控制三路以上的开关管导通；三路以上的开关管公共输出端之间串接恒流充电电路4和充电电池3，充电电池3两端或恒流充电电路4两端有一电阻分压电路6，电阻分压电路6向控制处理器5提供充电电池3两端的电压，由控制处理器5控制三路以上的开关管导通状态，以适应充电电池3是36V、48V或60V。

所述的开关电源1是单端反激式开关电源或自激式开关电源或降压式开关电源。

单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20-100W，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。单端反激式开关电源使用的开关管VT1承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20-200kHz之间。

当接入电源后在R1给开关管VT1提供启动电流，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2中感应出使VT1基极为正，发射极为负的正反馈电压，使VT1很快饱和。与此同时，感应电压给C1充电，随着C1充电电压的增高，VT1基极电位逐渐变低，致使VT1退出饱和区，Ic开始减小，在L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的电压，使VT1迅速截止，这时二极管VD1导通，高频变压器T初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止时，L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐渐提高VT1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。这里就像单端反激式开关电源那样，由变压器T的次级绕组向负载输出所需要的电压。

单端反激式开关电源输出三路电压，单端反激式开关电源整流输出端7输出电压分别对应的是36V、48V、60V充电电池3的充电电压。60V充电电池3的充电电压在68V以上，48v充电电池充电器电压为55v以上，36v充电电池充电器电压为42v以上。

如图2和图3所示，一种基于单端反激式开关电源适应不同规格的自动充电方法，至少包括：开关电源和恒流控制单元，其特征是：所述的开关电源1是单端反激式开关电源，单端反激式开关电源输出不同的电压，单端反激式开关电源输出不同的电压整流输出端分别连接一个开关管到公共输出端，开关管的控制端与控制处理器的控制输出端电连接，控制处理器控制不同的开关管导通；以适应充电电池3是36V、48V或60V；开始时，控制处理器控制第一路恒流充电电路工作，以额定容量的15%充电到额定电压的90%，当充到额定电压的90%时，控制第二路恒流充电电路开始工作，以额定容量的5%充电到额定电压的99%，当充到额定电压的99%时，控制第三路恒流充电电路开始工作，以额定容量的1%充电到额定电压的100%。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。