專利名稱：電動(dòng)自行車用快速充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于充電裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為電動(dòng)自行車用快速充電裝置。
背景技術(shù)：
電動(dòng)自行車作為一種交通工具，因其價(jià)格低廉、使用方便、安全環(huán)保而在全國(guó)各個(gè) 大大小小的城市廣泛推廣。但對(duì)于作為電動(dòng)自行車的一種動(dòng)力源-鉛酸蓄電池來(lái)說，漫長(zhǎng) 的充電時(shí)間和使用過程中發(fā)生沒電情況，都會(huì)產(chǎn)生諸多不便，從而給電動(dòng)自行車的發(fā)展帶 來(lái)一定的局限性。普通的電動(dòng)自行車用充電器采用三段式的充電模式，這種常規(guī)充電方法的充電時(shí) 間一般在8-12個(gè)小時(shí)之間，充電效率低，尤其在一些要求快速充電的特殊情況下，常規(guī)充 電方法顯然滿足不了要求。因此，既能提高充電效率，減少充電時(shí)間，又不影響鉛酸蓄電池 的使用壽命的新型高效、快速、便捷、無(wú)損的快速充電裝置逐步成為老百姓、市場(chǎng)甚至社會(huì) 關(guān)注的焦點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)提供一種電動(dòng)自行 車用快速充電裝置的技術(shù)方案，其充電速度快，使用方便。所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于包括依次配合連接輸入整流濾波 模塊、功率轉(zhuǎn)換模塊、輸出整流濾波模塊、控制板連接模塊、反饋控制模塊、脈寬調(diào)制控制模 塊，脈寬調(diào)制控制模塊再與功率轉(zhuǎn)換模塊配合連接。所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于輸入整流濾波模塊由輸入濾波電 路和整流濾波電路組成，所述的輸入濾波電路的接插件Pl上設(shè)置220V交流電壓輸入端，其 中接插件Pl的管腳2接地，管腳1、3分別接到接地電容C4、電容C3上，電容C4、電容C3的 公共連接端接地，經(jīng)電容C4、電容C3高頻濾波后的電壓通過保險(xiǎn)絲F1、熱敏電阻RT1，然后 經(jīng)電容Cl、電容C2及互感線圈Tl濾除高頻雜波后送到整流濾波電路；所述的整流濾波電路由整流橋Dl、電解電容C5、電解電容Cll及電阻R1、電阻R2 組成，其中整流橋Dl的兩個(gè)交流輸入管腳連接到電容Cl，正、負(fù)輸出分別接到電解電容Cll 的正極、電阻R2和電解電容C5的負(fù)極、電阻Rl上，串聯(lián)后的電解電容C11、電解電容C5的 公共連接端與串聯(lián)后的電阻R1、電阻R2的公共連接端連接功率轉(zhuǎn)換模塊。所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于功率轉(zhuǎn)換模塊包括驅(qū)動(dòng)電路、高 頻逆變電路，所述驅(qū)動(dòng)電路的變壓器T3初級(jí)線圈的兩端分別接二極管D7、二極管D9的公 共連接端和二極管D8、二極管DlO的公共連接端，二極管D8、二極管D7的負(fù)極接輔助電源 VCC，二極管D9、二極管DlO的正極接地，變壓器T3上面的次級(jí)線圈的同名端接電阻R15，電 阻R15的另一端接電阻R13、二極管D6的正極，電阻R13另一端接三極管Ql的基極，二極管 D6的負(fù)極接三極管Ql的發(fā)射極、電阻R11、場(chǎng)效應(yīng)管VT2的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管VT2的漏極與電 容C13、電阻R6串聯(lián)，電阻R6、場(chǎng)效應(yīng)管VT2的源極、電阻R11、三極管Ql的集電極接到對(duì)應(yīng)的次級(jí)線圈的異名端；變壓器T3另一個(gè)次級(jí)線圈異名端端接電阻R14，電阻R14的另一端接電阻R12、二極管D5的正極，電阻R12另一端接三極管Q2的基極，二極管D5的負(fù)極接三 極管Q2的發(fā)射極、電阻R10、場(chǎng)效應(yīng)管VTl的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管VTl的漏極接場(chǎng)效應(yīng)管VT2的 源極，電容C12與電阻R7串聯(lián)，電容C12接場(chǎng)效應(yīng)管VTl的漏極，電阻R7接場(chǎng)效應(yīng)管VTl 的源極、電阻R10、三極管Q2的集電極并接地，對(duì)應(yīng)的次級(jí)線圈的同名端接地；所述高頻逆變電路的耦合電容C8連接輸入整流濾波模塊，然后通過電容C9、電阻 R3來(lái)濾除電感的雜波后與高頻變壓器T2的初級(jí)線圈相連，電阻R4、電阻R5并聯(lián)一端與電 阻R3、高頻變壓器T2的初級(jí)線圈連接，另一端與驅(qū)動(dòng)電路連接，高頻變壓器T2的次級(jí)線圈 連接到輸出整流濾波模塊。所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于輸出整流濾波模塊包括高頻整流 電路、LC濾波電路，所述高頻整流電路的肖特基二極管D4腳3連接電阻R8、電容C14，肖特 基二極管D4的腳1接電阻R9、電容C15，肖特基二極管D4的腳2接電容C14與電容C15的 公共連接部分；所述LC濾波電路的扼流線圈T5接并聯(lián)的極性電容C16、極性電容C24的正極，極 性電容C16、極性電容C24的負(fù)極接地。所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于所述的反饋控制模塊包括雙運(yùn)算 放大器U3，電阻R32、電阻R38串聯(lián)接雙運(yùn)算放大器U3的腳5，并配合連接電阻R28、電位器 RPl，電阻R28、電位器RPl并聯(lián)且另一端的公共連接部分接地，雙運(yùn)算放大器U3的腳6接電 阻R30，電阻R30的另一端接地，雙運(yùn)算放大器U3的腳6與電阻R30的公共連接端放一電壓 基準(zhǔn)，腳8接電源VCC，腳7連接脈寬調(diào)制控制模塊，以上的各部分連接組成一個(gè)電壓反饋電 路；雙運(yùn)算放大器U3的腳3接控制板連接模塊，雙運(yùn)算放大器U3的腳2接電阻R26 及電位器RP2，雙運(yùn)算放大器U3的腳2與電位器RP2的公共連接端接電阻R31，電阻R31的 另一端放一電流基準(zhǔn)，電阻R26、電位器RP2并聯(lián)且它們的另一公共連接端接地，腳4接地， 腳1連接脈寬調(diào)制控制模塊，以上的各部分連接組成一個(gè)電流反饋電路。所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于所述的脈寬調(diào)制控制模塊包括芯 片U1，其中Ul的腳16接電容C19、電阻R16，電容C19接地，電阻R16接Ul的輸入管腳2， 電阻R17、電容C20并聯(lián)，一端與Ul的輸入管腳2連接，另一端接地，Ul的腳4和腳3懸空， Ul的腳6接電阻R18，電阻R18的另一頭接地，Ul的腳7接電阻R19，電阻R19的另一頭接 Ul的腳5，Ul的腳5接電容C22，電容C22的另一頭接地，Ul的腳9與電阻R23、電容C25連 接，電容C25接地，電阻R23接Ul的輸入管腳1，Ul的輸入管腳1接并聯(lián)的電容C21、電阻 R25、電阻R37，其中電容C21、電阻R37接地，電阻R25另一頭與反饋控制模塊連接，Ul的腳 12接地；Ul的兩腳15、13合并與電源VCC、電容C18連接，電容C18接地，Ul的腳8并聯(lián)接 極性電容C23的正極、電阻R34，電容C23的負(fù)極接地，電阻R34的另一頭接三極管Q3的集 電極，三極管Q3的基極接電阻R24，電阻R24接反饋控制模塊，三極管Q3的發(fā)射極接地，Ul 的腳10接電阻R20，電阻R20接地，Ul的兩個(gè)輸出管腳11、14連接功率轉(zhuǎn)換模塊。所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于控制板連接模塊包括接插件P4， 接插件P4的管腳1、管腳2連接反饋控制模塊，管腳3接反饋控制模塊，管腳4接光電耦合 器U4的管腳2并接地，管腳5接光電耦合器U4管腳1，管腳6接一輸入電壓VIN，管腳7接一輸出電壓VOUT，光電耦合器U4管腳4接電阻R35，電阻R35的另一端接直流電壓VCQ，光 電耦合器U4管腳3接電阻R33，電阻R33的另一端接一直流輸出電壓VOUT，光電耦合器U4 管腳3與電阻R33的公共連接端接MOS管VT3的柵極，MOS管VT3的漏極接到充電輸出端， MOS管VT3的源極接到接插件P3的管腳1，接插件P3的管腳2懸空，接插件P3的管腳3與 并聯(lián)的電阻R21、電阻R22連接，電阻R21、電阻R22另一頭公共連接端接輸出整流濾波模 塊，電阻R27與電阻R29并聯(lián)且其一頭的公共連接端接充電輸出端，另一頭接電阻R21與接 插件P3的公共連接端，電阻R36接電阻R22與接插件P3的公共連接端，電阻R36另一端接 反饋控制模塊。上述電動(dòng)自行車用快速充電裝置，包括輸入整流濾波模塊、功率轉(zhuǎn)換模塊、輸出 整流濾波模塊、控制板連接模塊、反饋控制模塊、脈寬調(diào)制控制模塊，是一種變電流間歇脈 沖式快速充電技術(shù)，不僅能減少充電時(shí)間，提高充電效率，而且不會(huì)影響到蓄電池的使用壽 命，使用十分方便。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為輸入整流濾波模塊的電路圖；圖3為功率轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；圖4為輸出整流濾波模塊的電路圖；圖5為反饋控制模塊的電路圖；圖6為脈寬調(diào)制控制模塊的電路圖；圖7為控制板連接模塊的電路圖；圖中1_輸入整流濾波模塊、Ia-輸入濾波電路、Ib-整流濾波電路、2-功率轉(zhuǎn)換模 塊、2a-驅(qū)動(dòng)電路、2b-高頻逆變電路、3-輸出整流濾波模塊、3a-高頻整流電路、3b_LC濾波 電路、4-反饋控制模塊、5-脈寬調(diào)制控制模塊、6-控制板連接模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖所示，該電動(dòng)自行車用快速充電裝置包括依次配合連接輸入整流濾波模塊1、 功率轉(zhuǎn)換模塊2、輸出整流濾波模塊3、控制板連接模塊6、反饋控制模塊4、脈寬調(diào)制控制模 塊5，脈寬調(diào)制控制模塊5再與功率轉(zhuǎn)換模塊2配合連接。輸入整流濾波模塊1由輸入濾波 電路Ia和整流濾波電路Ib組成。功率轉(zhuǎn)換模塊2包括驅(qū)動(dòng)電路2a、高頻逆變電路2b。輸 出整流濾波模塊3包括高頻整流電路3a、LC濾波電路3b。輸入整流濾波模塊1的作用在 于把輸入的交流電轉(zhuǎn)換成平滑的直流電供給功率轉(zhuǎn)換模塊2中的高頻逆變電路2b，功率轉(zhuǎn) 換模塊2逆變得到的高頻交流電壓經(jīng)過輸出整流濾波模塊3后得到所需的電壓值，脈寬調(diào) 制控制模塊5連接驅(qū)動(dòng)電路2a，它是整個(gè)電路的核心部分，主要功能是將輸出電壓微小的 變化轉(zhuǎn)換成脈寬的變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整輸出電壓的目的，反饋控制分為電流反饋控制、電壓 反饋控制，脈寬調(diào)制控制模塊5采用恒頻脈寬調(diào)制控制方式，控制電路通過控制板連接模 塊6將充電電路發(fā)出的各種信號(hào)反饋到控制板上，所述的控制板與控制板連接模塊6配合 連接。所述的控制板上設(shè)置的單片機(jī)為現(xiàn)有產(chǎn)品，可由市場(chǎng)上購(gòu)得，型號(hào)ATMAGE32，廠家Atmel Corporation,也可以采用其它廠家生產(chǎn)的相同功能的單片機(jī)替代。所述的輸入整流濾波模塊1由輸入濾波電路Ia和整流濾波電路Ib組成。所述的輸入濾波電路Ia的接插件Pl上設(shè)置220V交流電壓輸入端，其中接插件Pl的管腳2接地， 管腳1、3分別接到接地電容C4、電容C3上，電容C4、電容C3的公共連接端接地，經(jīng)電容C4、 電容C3高頻濾波后的電壓通過保險(xiǎn)絲F1、熱敏電阻RT1，然后經(jīng)電容Cl、電容C2及互感線 圈Tl濾除高頻雜波后送到整流濾波電路lb。所述的整流濾波電路Ib由整流橋D1、電解電 容C5、電解電容Cll及電阻Rl、電阻R2組成，其中整流橋Dl的兩個(gè)交流輸入管腳連接到電 容Cl，正、負(fù)輸出分別接到電解電容Cll的正極、電阻R2和電解電容C5的負(fù)極、電阻Rl上， 串聯(lián)后的電解電容C11、電解電容C5的公共連接端與串聯(lián)后的電阻R1、電阻R2的公共連接 端連接功率轉(zhuǎn)換模塊2。電容Cl、線圈Tl、電容C2組成的雙π型濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對(duì)輸入電 源的電磁噪聲及雜波信號(hào)進(jìn)行抑制，防止對(duì)電源干擾，同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜 波對(duì)電網(wǎng)干擾。當(dāng)電源開啟瞬間，由于瞬間電流大，加熱敏電阻RTl就能有效的防止浪涌電 流。因瞬時(shí)能量全消耗在熱敏電阻RTl上，一定時(shí)間后溫度升高后熱敏電阻RTl阻值減小 (RTl是負(fù)溫系數(shù)元件)，這時(shí)它消耗的能量非常小，后級(jí)電路可正常工作。交流電壓經(jīng)整流 橋Dl整流后，經(jīng)電容C5、電容Cll濾波后得到較為純凈的直流電壓。若電容C5、電容Cll 容量變小，輸出的交流紋波將增大。所述的功率轉(zhuǎn)換模塊2包括驅(qū)動(dòng)電路2a、高頻逆變電路2b。所述驅(qū)動(dòng)電路2a的 變壓器T3初級(jí)線圈的兩端分別接二極管D7、二極管D9的公共連接端和二極管D8、二極管 DlO的公共連接端，二極管D8、二極管D7的負(fù)極接輔助電源VCC，二極管D9、二極管DlO的正 極接地，變壓器T3上面的次級(jí)線圈的同名端接電阻R15，電阻R15的另一端接電阻R13、二 極管D6的正極，電阻R13另一端接三極管Ql的基極，二極管D6的負(fù)極接三極管Ql的發(fā)射 極、電阻Rl 1、場(chǎng)效應(yīng)管VT2的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管VT2的漏極與電容C13、電阻R6串聯(lián)，電阻R6、 場(chǎng)效應(yīng)管VT2的源極、電阻R11、三極管Ql的集電極接到對(duì)應(yīng)的次級(jí)線圈的異名端；變壓器 T3另一個(gè)次級(jí)線圈異名端端接電阻R14，電阻R14的另一端接電阻R12、二極管D5的正極， 電阻R12另一端接三極管Q2的基極，二極管D5的負(fù)極接三極管Q2的發(fā)射極、電阻R10、場(chǎng) 效應(yīng)管VTl的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管VTl的漏極接場(chǎng)效應(yīng)管VT2的源極，電容C12與電阻R7串聯(lián)， 電容C12接場(chǎng)效應(yīng)管VTl的漏極，電阻R7接場(chǎng)效應(yīng)管VTl的源極、電阻R10、三極管Q2的集 電極并接地，對(duì)應(yīng)的次級(jí)線圈的同名端接地。所述高頻逆變電路2b的耦合電容C8連接輸 入整流濾波模塊1的電阻R1、電阻R2的公共連接端，然后通過電容C9、電阻R3來(lái)濾除電感 的雜波后與高頻變壓器T2的初級(jí)線圈相連，電阻R4、電阻R5并聯(lián)一端與電阻R3、高頻變壓 器T2的初級(jí)線圈連接，另一端與驅(qū)動(dòng)電路2a連接，高頻變壓器T2的次級(jí)線圈連接到輸出 整流濾波模塊3。場(chǎng)效應(yīng)管VT1、VT2是利用半導(dǎo)體表面的電聲效應(yīng)進(jìn)行工作的，由于它們的 柵極處于不導(dǎo)電狀態(tài)，所以輸入電阻可以大大提高，場(chǎng)效應(yīng)管是利用柵源電壓的大小，來(lái)改 變半導(dǎo)體表面感生電荷的多少，從而控制漏極電流的大小。電阻R6、電容C13與電阻R7、電 容C12組成RC濾波電路，在場(chǎng)效應(yīng)管VT2和VTl關(guān)斷時(shí)，高頻變壓器T2的初級(jí)線圈易產(chǎn)生 尖峰電壓和尖峰電流，這些元件組合在一起，能很好地吸收尖峰電壓和電流。場(chǎng)效應(yīng)管VTl 與VT2的柵極受控電壓為鋸形波，當(dāng)其占空比越大時(shí)，管子導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)，高頻變壓器T2所 儲(chǔ)存的能量也就越多；場(chǎng)效應(yīng)管VTl與VT2輪流導(dǎo)通，使變壓器儲(chǔ)存與釋放能量。所述的輸出整流濾波模塊3包括高頻整流電路3a、LC濾波電路3b。所述高頻整流電路3a的肖特基二極管D4腳3連接電阻R8、電容C14，肖特基二極管D4的腳1接電阻 R9、電容C15，肖特基二極管D4的腳2接電容C14與電容C15的公共連接部分。所述LC濾 波電路3b的扼流線圈T5接并聯(lián)的極性電容C16、極性電容C24的正極，極性電容C16、極性 電容C24的負(fù)極接地。該電路工作頻率高，所以對(duì)二極管的開關(guān)速度要求也高，選用LC濾 波電路也可減小濾波器的體積，與快速恢復(fù)二極管相比，肖特基二極管D4正向壓降更小、 恢復(fù)時(shí)間更短；反向耐壓也已達(dá)到要求，兩個(gè)并聯(lián)的濾波電容C16、C24能夠防止負(fù)載電流 的突變引起輸出電壓的大幅地波動(dòng)。上述高頻變壓器T2的上次級(jí)線圈的同名端連接電阻 R8、電容C14，異名端連接電阻R9、電容C15，高頻變壓器T2的上下兩個(gè)次級(jí)線圈的公共連接 端接地。 所述的反饋控制模塊4包括雙運(yùn)算放大器U3，電阻R32、電阻R38串聯(lián)接雙運(yùn)算放 大器U3的腳5，并配合連接電阻R28、電位器RP1，電阻R28、電位器RPl并聯(lián)且另一端的公 共連接部分接地，雙運(yùn)算放大器U3的腳6接電阻R30，電阻R30的另一端接地，雙運(yùn)算放大 器U3的腳6與電阻R30的公共連接端放一電壓基準(zhǔn)，腳8接電源VCC，腳7連接脈寬調(diào)制控 制模塊5，以上的各部分連接組成一個(gè)電壓反饋電路。雙運(yùn)算放大器U3的腳3接控制板連 接模塊6，雙運(yùn)算放大器U3的腳2接電阻R26及電位器RP2，雙運(yùn)算放大器U3的腳2與電 位器RP2的公共連接端接電阻R31，電阻R31的另一端放一電流基準(zhǔn)，電阻R26、電位器RP2 并聯(lián)且它們的另一公共連接端接地，腳4接地，腳1連接脈寬調(diào)制控制模塊5，以上的各部分 連接組成一個(gè)電流反饋電路。反饋控制模塊4是開關(guān)電源中必不可少的補(bǔ)充，在這個(gè)電路 中采用了輸出過流保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)、蓄電池反接保護(hù)、過熱保護(hù)，各類信號(hào)經(jīng)控制 板單片機(jī)檢測(cè)后送入各電路實(shí)現(xiàn)。 所述的脈寬調(diào)制控制模塊5包括芯片Ul，其中Ul的腳16接電容C19、電阻R16，電 容C19接地，電阻R16接Ul的輸入管腳2，電阻R17、電容C20并聯(lián)，一端與Ul的輸入管腳 2連接，另一端接地，Ul的腳4和腳3懸空，Ul的腳6接電阻R18，電阻R18的另一頭接地， Ul的腳7接電阻R19，電阻R19的另一頭接Ul的腳5，Ul的腳5接電容C22，電容C22的另 一頭接地，Ul的腳9與電阻R23、電容C25連接，電容C25接地，電阻R23接Ul的輸入管腳 LUl的輸入管腳1接并聯(lián)的電容C21、電阻R25、電阻R37，其中電容C21、電阻R37接地，電 阻R25另一頭與反饋控制模塊4的雙運(yùn)算放大器U3的腳7連接，Ul的腳12接地；Ul的兩 腳15、13合并與電源￥0、電容(18連接，電容(18接地，Ul的腳8并聯(lián)接極性電容C23的 正極、電阻R34，電容C23的負(fù)極接地，電阻R34的另一頭接三極管Q3的集電極，三極管Q3 的基極接電阻R24，電阻R24接反饋控制模塊4的雙運(yùn)算放大器U3的腳1，三極管Q3的發(fā) 射極接地，Ul的腳10接電阻R20，電阻R20接地，Ul的兩個(gè)輸出管腳11、14連接功率轉(zhuǎn)換 模塊2的d、e端。 脈寬調(diào)制控制模塊5是開關(guān)電源的核心部分，主要功能是將輸出電壓微小的變化 轉(zhuǎn)換成脈寬的變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整輸出電壓的目的?？刂骗h(huán)節(jié)的好壞直接影響電路的整體 性能。這個(gè)電路中采用的是以芯片Ul為核心的控制電路，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方式。誤 差放大器的輸入信號(hào)是電壓反饋信號(hào)，是由輸出電壓經(jīng)分壓電路獲取，與普通誤差放大器 的接法不同的是該電壓反饋接成射極跟隨器形式，反饋信號(hào)比較精確，因而可以精確地控 制占空比調(diào)節(jié)輸出電壓，提高了穩(wěn)壓精度。Ul振蕩頻率的設(shè)定范圍為100 500kHz，芯片 的腳5和腳7間串聯(lián)一個(gè)電阻Rd就可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間。Ul的振蕩頻率可表示為:fS = 1/(CT(0. 7RT+3Rd))，式中CT、RT分別是與腳5、腳6相連的振蕩器的電容和電阻；Rd是與腳7相連的放電端電阻值，管腳8接一個(gè)電容的作用是用來(lái)軟啟動(dòng)，減少功率開 關(guān)管的開機(jī)沖擊。開關(guān)電源的工作頻率越高，高頻變壓器、扼流線圈就可以做的越小，電源 體積也就越小，但工作頻率越高，其干擾性就越差。所述的控制板連接模塊6包括接插件P4，接插件P4的管腳1、管腳2連接反饋控 制模塊4的電流基準(zhǔn)(雙運(yùn)算放大器U3的腳2)和電壓基準(zhǔn)(雙運(yùn)算放大器U3的腳6)，管 腳3連接雙運(yùn)算放大器U3的腳3，管腳4接光電耦合器U4的管腳2并接地，管腳5接光電 耦合器U4管腳1，管腳6接一輸入電壓VIN，管腳7接一輸出電壓VOUT，光電耦合器U4管 腳4接電阻R35，電阻R35的另一端接直流電壓VCQ，光電耦合器U4管腳3接電阻R33，電 阻R33的另一端接一直流輸出電壓V0UT，光電耦合器U4管腳3與電阻R33的公共連接端 接MOS管VT3的柵極，MOS管VT3的漏極接到充電輸出端，充電輸出端接輸出整流濾波模塊 3中的a端和反饋控制模塊4中的電阻R32，MOS管VT3的源極接到接插件P3的管腳1，接 插件P3的管腳2懸空，接插件P3的管腳3與并聯(lián)的電阻R21、電阻R22連接，電阻R21、電 阻R22另一頭公共連接端接輸出整流濾波模塊3中的b、c端，電阻R27與電阻R29并聯(lián)且 其一頭的公共連接端接充電輸出端，另一頭接電阻R21與接插件P3的公共連接端，電阻R36 接電阻R22與接插件P3的公共連接端，電阻R36另一端接反饋控制模塊4中的雙運(yùn)算放大 器U3的腳3。所述的控制板與控制板連接模塊6的接插件P4配合連接，當(dāng)外部有鉛酸蓄電池插 入時(shí)，控制板對(duì)插在輸出線上的鉛酸蓄電池進(jìn)行電壓采樣來(lái)判斷蓄電池的額定容量為36V 或48V，具體的判斷方法為軟件設(shè)計(jì)中的程序，屬于常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述；然后控制板 上的單片機(jī)根據(jù)所判斷的結(jié)果來(lái)調(diào)整充電板上的電壓基準(zhǔn)的電壓，使充電板輸出對(duì)應(yīng)的電壓。
權(quán)利要求電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于包括依次配合連接輸入整流濾波模塊(1)、功率轉(zhuǎn)換模塊(2)、輸出整流濾波模塊(3)、控制板連接模塊(6)、反饋控制模塊(4)、脈寬調(diào)制控制模塊(5)，脈寬調(diào)制控制模塊(5)再與功率轉(zhuǎn)換模塊(2)配合連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于輸入整流濾波模塊 (1)由輸入濾波電路(Ia)和整流濾波電路(Ib)組成，所述的輸入濾波電路(Ia)的接插件 Pl上設(shè)置220V交流電壓輸入端，其中接插件Pl的管腳2接地，管腳1、3分別接到接地電容 C4、電容C3上，電容C4、電容C3的公共連接端接地，經(jīng)電容C4、電容C3高頻濾波后的電壓 通過保險(xiǎn)絲F1、熱敏電阻RT1，然后經(jīng)電容Cl、電容C2及互感線圈Tl濾除高頻雜波后送到 整流濾波電路(Ib)；所述的整流濾波電路(Ib)由整流橋D1、電解電容C5、電解電容Cll及電阻R1、電阻R2 組成，其中整流橋Dl的兩個(gè)交流輸入管腳連接到電容Cl，正、負(fù)輸出分別接到電解電容Cll 的正極、電阻R2和電解電容C5的負(fù)極、電阻Rl上，串聯(lián)后的電解電容C11、電解電容C5的 公共連接端與串聯(lián)后的電阻R1、電阻R2的公共連接端連接功率轉(zhuǎn)換模塊(2)。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于功率轉(zhuǎn)換模塊(2)包 括驅(qū)動(dòng)電路(2a)、高頻逆變電路(2b)，所述驅(qū)動(dòng)電路(2a)的變壓器T3初級(jí)線圈的兩端分 別接二極管D7、二極管D9的公共連接端和二極管D8、二極管DlO的公共連接端，二極管D8、 二極管D7的負(fù)極接輔助電源VCC，二極管D9、二極管DlO的正極接地，變壓器T3上面的次 級(jí)線圈的同名端接電阻R15，電阻R15的另一端接電阻R13、二極管D6的正極，電阻R13另 一端接三極管Ql的基極，二極管D6的負(fù)極接三極管Ql的發(fā)射極、電阻R11、場(chǎng)效應(yīng)管VT2 的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管VT2的漏極與電容C13、電阻R6串聯(lián)，電阻R6、場(chǎng)效應(yīng)管VT2的源極、電阻 R11、三極管Ql的集電極接到對(duì)應(yīng)的次級(jí)線圈的異名端；變壓器T3另一個(gè)次級(jí)線圈異名端 端接電阻R14，電阻R14的另一端接電阻R12、二極管D5的正極，電阻R12另一端接三極管 Q2的基極，二極管D5的負(fù)極接三極管Q2的發(fā)射極、電阻R10、場(chǎng)效應(yīng)管VTl的柵極，場(chǎng)效應(yīng) 管VTl的漏極接場(chǎng)效應(yīng)管VT2的源極，電容C12與電阻R7串聯(lián)，電容C12接場(chǎng)效應(yīng)管VTl 的漏極，電阻R7接場(chǎng)效應(yīng)管VTl的源極、電阻R10、三極管Q2的集電極并接地，對(duì)應(yīng)的次級(jí) 線圈的同名端接地；所述高頻逆變電路(2b)的耦合電容C8連接輸入整流濾波模塊(1)，然后通過電容C9、 電阻R3來(lái)濾除電感的雜波后與高頻變壓器T2的初級(jí)線圈相連，電阻R4、電阻R5并聯(lián)一端 與電阻R3、高頻變壓器T2的初級(jí)線圈連接，另一端與驅(qū)動(dòng)電路(2a)連接，高頻變壓器T2的 次級(jí)線圈連接到輸出整流濾波模塊(3)。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于輸出整流濾波模塊(3)包括高頻整流電路(3a)、LC濾波電路(3b)，所述高頻整流電路(3a)的肖特基二極管D4 腳3連接電阻R8、電容C14，肖特基二極管D4的腳1接電阻R9、電容C15，肖特基二極管D4 的腳2接電容C14與電容C15的公共連接部分；所述LC濾波電路(3b)的扼流線圈T5接并聯(lián)的極性電容C16、極性電容C24的正極，極 性電容C16、極性電容C24的負(fù)極接地。
5.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于所述的反饋控制模塊(4)包括雙運(yùn)算放大器U3，電阻R32、電阻R38串聯(lián)接雙運(yùn)算放大器U3的腳5，并配合連接 電阻R28、電位器RP1，電阻R28、電位器RPl并聯(lián)且另一端的公共連接部分接地，雙運(yùn)算放大器U3的腳6接電阻R30，電阻R30的另一端接地，雙運(yùn)算放大器U3的腳6與電阻R30的公 共連接端放一電壓基準(zhǔn)，腳8接電源VCC，腳7連接脈寬調(diào)制控制模塊(5)，以上的各部分連 接組成一個(gè)電壓反饋電路；雙運(yùn)算放大器U3的腳3接控制板連接模塊(6)，雙運(yùn)算放大器U3的腳2接電阻R26及 電位器RP2，雙運(yùn)算放大器U3的腳2與電位器RP2的公共連接端接電阻R31，電阻R31的另 一端放一電流基準(zhǔn)，電阻R26、電位器RP2并聯(lián)且它們的另一公共連接端接地，腳4接地，腳 1連接脈寬調(diào)制控制模塊(5)，以上的各部分連接組成一個(gè)電流反饋電路。
6.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于所述的脈寬調(diào)制控制 模塊(5)包括芯片Ul，其中Ul的腳16接電容C19、電阻R16，電容C19接地，電阻R16接Ul 的輸入管腳2，電阻R17、電容C20并聯(lián)，一端與Ul的輸入管腳2連接，另一端接地，Ul的腳 4和腳3懸空，Ul的腳6接電阻R18，電阻R18的另一頭接地，Ul的腳7接電阻R19，電阻 R19的另一頭接Ul的腳5，Ul的腳5接電容C22，電容C22的另一頭接地，Ul的腳9與電阻 R23、電容C25連接，電容C25接地，電阻R23接Ul的輸入管腳1，Ul的輸入管腳1接并聯(lián)的 電容C21、電阻R25、電阻R37，其中電容C21、電阻R37接地，電阻R25另一頭與反饋控制模 塊⑷連接，Ul的腳12接地；Ul的兩腳15、13合并與電源￥0、電容(18連接，電容(18接 地，Ul的腳8并聯(lián)接極性電容C23的正極、電阻R34，電容C23的負(fù)極接地，電阻R34的另一 頭接三極管Q3的集電極，三極管Q3的基極接電阻R24，電阻R24接反饋控制模塊(4)，三極 管Q3的發(fā)射極接地，Ul的腳10接電阻R20，電阻R20接地，Ul的兩個(gè)輸出管腳11、14連接 功率轉(zhuǎn)換模塊(2)。
7.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車用快速充電裝置，其特征在于控制板連接模塊(6) 包括接插件P4，接插件P4的管腳1、管腳2連接反饋控制模塊(4)，管腳3接反饋控制模塊 (4)，管腳4接光電耦合器U4的管腳2并接地，管腳5接光電耦合器U4管腳1，管腳6接一 輸入電壓VIN，管腳7接一輸出電壓VOUT，光電耦合器U4管腳4接電阻R35，電阻R35的另 一端接直流電壓VCQ，光電耦合器U4管腳3接電阻R33，電阻R33的另一端接一直流輸出電 壓VOUT，光電耦合器U4管腳3與電阻R33的公共連接端接MOS管VT3的柵極，MOS管VT3 的漏極接到充電輸出端，MOS管VT3的源極接到接插件P3的管腳1，接插件P3的管腳2懸 空，接插件P3的管腳3與并聯(lián)的電阻R21、電阻R22連接，電阻R21、電阻R22另一頭公共連 接端接輸出整流濾波模塊(3)，電阻R27與電阻R29并聯(lián)且其一頭的公共連接端接充電輸出 端，另一頭接電阻R21與接插件P3的公共連接端，電阻R36接電阻R22與接插件P3的公共 連接端，電阻R36另一端接反饋控制模塊(4)。
專利摘要電動(dòng)自行車用快速充電裝置，屬于充電裝置技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于包括依次配合連接輸入整流濾波模塊、功率轉(zhuǎn)換模塊、輸出整流濾波模塊、控制板連接模塊、反饋控制模塊、脈寬調(diào)制控制模塊，脈寬調(diào)制控制模塊再與功率轉(zhuǎn)換模塊配合連接。上述電動(dòng)自行車用快速充電裝置，是一種變電流間歇脈沖式快速充電技術(shù)，不僅能減少充電時(shí)間，提高充電效率，而且不會(huì)影響到蓄電池的使用壽命，使用十分方便。
文檔編號(hào)H02J7/06GK201562997SQ20092019888
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者陳凱 申請(qǐng)人:杭州旭能科技有限公司