[实用新型]节能充电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种充电机，特别是涉及一种节能充电机。

背景技术

充电机是新能源概念下的产物,是一种专为电动汽车、电力通讯、铁路航空及风电储能等场合所使用的蓄电池组充电的电能转换设备。若按电路结构设计划分，可分为两种：隔离式和无隔离式。当充电机为大功率用电设备充电时,其内部电路构造多采用功率MOS管、变压器、整流桥、滤波电感、电容以及整流和快恢复二极管等器件，而这些器件在充电机待机空载无输出状态下，因内部电路设计会形成回路，这些阻性或容性器件会消耗一定的功率维持电路的待机状态，致使一部分功率就这样白白浪费掉。并且，元器件因长期工作在通电待机状态下，在一定程度上消耗了其使用寿命。为此曾采用新式电路拓扑结构设计及采用低内阻先进元器件加以改进，但还是不能从根本上解决空载状态下的无用功耗，并增加了产品的材料成本。

因此如何设计一种电路，能使设备在空载待机状态下主功率电路部分不工作，从而有效降低设备的空载待机功耗，并延长设备的使用寿命，成为近来研究的重点。分析现有大功率充电机的主功率电路，其多采用无隔离式电路设计，设备电源输入端及主功率电路和输出负载端中间无任何隔离，电路一直处于通路连接状态，故充电机在空载待机工作状态下，主功率电路和控制电路中的阻性和容性器件会消耗一定的功率来维持电路的暂稳态，并且负载端和输出端因为没有隔离，电池组电流会窜入设备内部，很容易造成电池损坏及出现安全隐患。

有鉴于上述现有充电机电路设计中所存在的不足,本实用新型人基于从事此类产品研发设计多年所积累的丰富经验及相关专业知识，运用科学的方法，积极加以研究创新，以期能设计出一种新型充电机控制电路，能克服现有充电机电路设计所存在的问题，使其更具有先进性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种节能充电机,其克服现有充电机待机状态下功耗过高的问题,在整个主电路结构设计中加入输入继电器和输出继电器，将电源输入端和主电路以及主电路和输出端通过继电器进行有效隔离，以有效控制充电机主电路在待机状态下不工作，实现近乎为零的待机功耗。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。本实用新型为一种节能充电机，其包括EMC滤波电路、功率因数校正电路、DC/DC转换电路、输出滤波电路及辅助电源供电电路，还有输入继电器及输出继电器，分别位于充电机的输入端和输出端，以有效地隔离输入端的电源与主功率电路，及输出端的负载与主功率电路；电池信号采集电路，与输出端的电池相连接，以采集该电池的信号；及CPU控制器，与输入继电器、输出继电器、功率因数校正电路、DC/DC转换电路及电池信号采集电路相连接，其会接收电池信号采集电路输入的电压信号，并进行处理后，按照预设的程序输出给输入继电器、输出继电器、功率因数校正电路及DC/DC转换电路，以决定是否开启主功率电路，从而对电池进行充电。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

较佳的，前述的节能充电机，其中该节能充电机更包含输入软启动电路，该输入软启动电路内有热敏电阻及输入继电器。

具体而言，该节能充电机的工作方式如下：

1、当电源供电后，电源输入端经热敏电阻PTC1限流后，开始给容性负载充电，在电容充完电后，辅助电源供电电路开始工作，为电池信号采集电路、输入继电器及输出继电器等提供电源。

2、通过电池信号采集电路适时采集电池的信号，并将所采集信息与内部设定基准信号进行比对放大，进而控制充电机；当没有采集到电池信号或信号不正常时，CPU控制器不发送开机指令，整个主电路部分不工作(包括功率因数校正电路)，此时充电机完全处于近乎零损耗的节能省电模式。

3、当电池信号采集电路采集到输出端连接有电池，会及时将所采集信息发送到CPU控制器进行处理并与内部基准信号进行比对，根据所采集信息判断电池是否正常，若所采集的电池信号正常而需要充电，CPU控制器会适时发出控制指令使充电机输出额定电压和电流，步骤如下：

时序1、开启输入继电器JK1，输入继电器线圈的2脚和4脚中有电流通过，继电器开始吸合，常开点5和公共点1闭合，电源输入端与主电路接通；

时序2、开启输出继电器JK2，输出继电器线圈的2脚和4脚中有电流通过，继电器开始吸合，常开点5和公共点1闭合，输出端接通；

时序3、开启功率因数校正电路；

时序4、开启DC/DC转换电路，充电机开始进入充电工作状态。