專利名稱：電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)，特別是電動汽車行駛過程中電池電量不足時的自動充電控制系統(tǒng)。
背景技術：
我國改革開放以來，國民經(jīng)濟快速增長，“科技創(chuàng)新，自主創(chuàng)新”已成為當今工業(yè)發(fā)展的主流，我國工業(yè)逐步向集約型、節(jié)能減排、低碳的方向發(fā)展。油、氣動力汽車消耗石化能源，排放尾氣，污染大氣環(huán)境；隨著國際石化能源日益減少，價格不斷上漲，作為新能源的電動汽車，由于其具有零排放，低能耗倍受各方的關注。而電動汽車的核心部件動力電池，目前由于其容量不能滿足電動汽車中、長距離的續(xù)航要求，因而限制了電動汽車的快速發(fā)展。為了解決這一問題，科研單位和企業(yè)科技人員在不斷地研究、探索，有些廠商嘗試將勵磁發(fā)電機或永磁發(fā)電機加到電動汽車中，當電動汽車行駛過程中電池電量不足時開啟 發(fā)電機對電池充電，雖然勵磁發(fā)電機很容易實現(xiàn)發(fā)電機對電池充電時電壓及電流的精確控制，但由于其體積較大、價格較高、轉換效率較低而未廣泛使用；而永磁發(fā)電機雖然具有體積較小、價格較低、轉換效率較高等優(yōu)點，但較難實現(xiàn)其對電池充電時電壓及電流的精確控制。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)，實現(xiàn)永磁發(fā)電機對電動汽車電池充電時電壓及電流的精確控制。當電動汽車行駛過程中電池電量不足時自動開啟永磁發(fā)電機，先使永磁發(fā)電機空載預熱一分多鐘，然后滿載對電池充電，電池充滿后自動關閉永磁發(fā)電機。亦可手動控制永磁發(fā)電機對電池充電。本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案—種電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)，包括電源模塊I、電壓和電流檢測模塊2、單片機控制充電模塊3、永磁發(fā)電機啟動模塊4、三相整流模塊5、充電電流控制模塊6 ;所述電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)的工作過程如下電源模塊I是將電動汽車電池的高壓直流電源轉換成15伏的低壓直流電源供其它電路工作；電壓和電流檢測模塊2是將電動汽車電池的電壓及充電電流檢測出，并轉換成單片機模擬口能識別的信號，傳給單片機控制充電模塊3 ；單片機控制充電模塊3收到電壓和電流檢測模塊2傳來的信息后執(zhí)行如下動作當收到電池的電壓低的信息時，先使永磁發(fā)電機啟動模塊4工作，啟動永磁發(fā)電機，空載預熱一分多鐘，再控制充電電流控制模塊6對電池進行充電。充電過程中對充電電流進行調節(jié)，防止充電電流過大。電池充滿電后關閉永磁發(fā)電機；永磁發(fā)電機啟動模塊4是由單片機控制充電模塊3控制，產(chǎn)生三相交流電流供永磁發(fā)電機產(chǎn)生旋轉磁場，使永磁發(fā)電機作為電動機為汽油機提供啟動的動力，啟動汽油機工作。三相整流模塊5是將永磁發(fā)電機發(fā)出的三相交流電轉換成直流電，為電動汽車電池充電。充電電流控制模塊6是對電池的充電電流進行控制。優(yōu)選地，所述單片機控制充電模塊3采用美國CYPRESS公司24533芯片；優(yōu)選地，所述三相整流模塊5采用臺灣強茂公司的MBR60200CT ；優(yōu)選地，所述永磁發(fā)電機啟動模塊4及充電電流控制模塊6所用場效應管采用無錫新潔能公司的NCE1579和NCE1521 ；
本發(fā)明采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果I、利用三相永磁發(fā)電機發(fā)電給行駛過程中電池電量不足的電動汽車進行自動充電，解決了電動汽車中、長距離的續(xù)航能力不足的缺點。2、選用三相永磁發(fā)電機可實現(xiàn)啟動電動機和發(fā)電機合二為一，具有體積較小、價格較低、轉換效率較高等優(yōu)點。3、利用本發(fā)明的控制電路，可實現(xiàn)三相永磁發(fā)電機對電池充電時電壓及電流的精確控制。


圖I為本發(fā)明電路結構圖。圖2為本發(fā)明電源模塊I電路圖。圖3為本發(fā)明電壓和電流檢測模塊2電路圖。圖4為本發(fā)明單片機控制充電模塊3電路圖。圖5為本發(fā)明永磁發(fā)電機啟動模塊4電路圖。圖6為本發(fā)明三相整流模塊5電路圖。圖7為本發(fā)明充電電流控制模塊6電路圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明如圖I為系統(tǒng)電路結構圖，本發(fā)明電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)包括電源模塊I、電壓和電流檢測模塊2、單片機控制充電模塊3、永磁發(fā)電機啟動模塊4、三相整流模塊5、充電電流控制模塊6。電源模塊I是將電動汽車電池的高壓直流電源轉換成15伏的低壓直流電源分別供電壓和電流檢測模塊2、單片機控制充電模塊3、永磁發(fā)電機啟動模塊4工作；電壓和電流檢測模塊2是將電動汽車電池的電壓及充電電流檢測出，并轉換成單片機模擬口能識別的信號，傳給單片機控制充電模塊3 ;單片機控制充電模塊3收到電壓和電流檢測模塊2傳來的信息后執(zhí)行如下動作當收到電動汽車電池電壓低于設定值的信息時，先使永磁發(fā)電機啟動模塊4工作，產(chǎn)生三相交流電供永磁發(fā)電機，這時永磁發(fā)電機擔當啟動電動機的角色，啟動永磁發(fā)電機空載運轉。之后永磁發(fā)電機回到發(fā)電機的角色，空載運轉預熱一分多鐘后，三相整流模塊5是將永磁發(fā)電機發(fā)出的三相交流電轉換成直流電，再由單片機控制充電模塊3控制充電電流控制模塊6對電動汽車電池進行充電。充電過程中對充電電流進行調節(jié)，防止充電電流過大。當電壓和電流檢測模塊2檢測出電動汽車電池充滿電后，將該信息傳給單片機控制充電模塊3，由它使永磁發(fā)電機停止工作。如圖2所示，電源模塊I由電阻RlOl為場效應管QlOl提供啟動電流，R102、C101為場效應管QlOl提供自激反饋，R103、Q102、Q103、C102、R104及R105組成過流保護電路，通過變壓器TlOl將電能耦合到次極由D102整流輸出，C104為輸出的電壓進行濾波，D103和R106的作用是將輸出直流電壓穩(wěn)定在15伏。分別為電壓和電流檢測模塊2、單片機控制充電模塊3、永磁發(fā)電機啟動模塊4提供工作電源。如圖3所示，電壓和電流檢測模塊2由電壓和電流放大器組成，由R201、R202、R203、R204及ICl組成電動汽車電池電壓檢測電路，由R205、R206、R207、R208及IC2組成充電電流檢測電路，將檢測到的信息轉換成單片機模擬口能識別的信息，傳給單片機控制充電模塊3。 如圖4所示，單片機控制充電模塊3由美國CYPRESS公司生產(chǎn)的24533單片機、R401、R402、R403、D401、繼電器J及Q401組成。24533單片機的I腳收到電動汽車電池電壓低的信息時，由15腳、16腳、17腳、18腳、19腳、20腳輸出三相交流控制電壓至永磁發(fā)電機啟動模塊4，產(chǎn)生三相交流電流供永磁發(fā)電機，這時永磁發(fā)電機擔當啟動電動機的角色，啟動永磁發(fā)電機空載運轉，24533單片機的6腳收到三相整流模塊5發(fā)來的永磁發(fā)電機啟動成功信息后，24533單片機的15腳、16腳、17腳、18腳、19腳、20腳停止輸出，永磁發(fā)電機啟動模塊4停止工作。之后永磁發(fā)電機回到發(fā)電機的角色，空載運轉預熱一分多鐘后，24533單片機的27腳輸出信息至充電電流控制模塊6，控制充電電流控制模塊6對電動汽車電池進行充電。充電過程中對充電電流進行調節(jié)，防止充電電流過大。當電壓和電流檢測模塊2檢測出電動汽車電池充滿電后，將該信息傳給單片機控制充電模塊3，由它的12腳通過R403、Q401使使繼電器J常閉觸點閉合，永磁發(fā)電機停止工作。如圖5所示，永磁發(fā)電機啟動模塊4是將單片機控制充電模塊3輸出三相交流控制電壓轉換成三相交流電流供永磁發(fā)電機啟動。如圖6所示，三相整流模塊5是由D501、D502、D503、D504、D505、D506及D507組成，它將永磁發(fā)電機發(fā)出的三相交流電轉換成直流電，供電動汽車電池充電。如圖7所示，充電電流控制模塊6由R601、R602、R603、C601、D601及Q601組成。從單片機控制充電模塊3輸出的充電電流調節(jié)信息由C601隔直流、通交流后加到場效應管Q601的控制極，由R601、R602、D601組成電平調整電路，控制場效應管Q601的通斷，從而控制充電電流的大小。R603的作用是將充電電流的大小信息傳給電壓和電流檢測模塊2，由它將該信息轉換成單片機模擬口能識別的信號，傳給單片機控制充電模塊3，實現(xiàn)充電電流的閉環(huán)控制。
權利要求
1.一種電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng),其特征在于包括電源模塊I、電壓和電流檢測模塊2、單片機控制充電模塊3、永磁發(fā)電機啟動模塊4、三相整流模塊5、充電電流控制模塊6。所述電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)的工作過程如下當電動汽車電池電壓低于設定值時，啟動永磁發(fā)電機空載運轉預熱一分多鐘后，再由單片機控制充電模塊3控制充電電流控制模塊6對電動汽車電池進行充電。充電過程中對充電電流進行調節(jié)，防止充電電流過大。電動汽車電池充滿電后，單片機控制充電模塊3將使永磁發(fā)電機停止工作。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊I中的電源電路由變壓器及其外圍電路組成。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)，其特征在于所述關閉永磁發(fā)電機啟動模塊4的信號由三相整流模塊5產(chǎn)生。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)，其特征在于所述充電電流控制模塊6由R601、R602、R603、C601、D601及Q601組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車車載式永磁發(fā)電機智能充電控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電源模塊1、電壓和電流檢測模塊2、單片機控制充電模塊3、永磁發(fā)電機啟動模塊4、三相整流模塊5、充電電流控制模塊6。當電動汽車電池電壓低時，啟動永磁發(fā)電機空載運轉預熱一分多鐘后，再由單片機控制充電模塊3控制充電電流控制模塊6對電動汽車電池進行充電。充電過程中對充電電流進行調節(jié)，防止充電電流過大。電動汽車電池充滿電后，單片機控制充電模塊3將使永磁發(fā)電機停止工作。本發(fā)明結構簡單、性能穩(wěn)定可靠、安裝方便。
文檔編號H02J7/14GK102780258SQ20121029550
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權日2012年8月20日
發(fā)明者成開友, 朱學來, 沈翠鳳, 裴玉兵, 陳沖, 顧光旭 申請人:鹽城市宏盛新能源科技有限公司