[实用新型]基于单片机的电动汽车电池智能充电系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种基于单片机的电动汽车电池智能充电系统，属于基于单片机的电动汽车电池智能充电系统的创新技术。

背景技术

目前，常规的充电方法有恒流法、恒压法、恒流-恒压法等，其相应的硬件电路和控制方法不算太复杂，但这些方法都存在致命的缺点，充电时间长，效率低。恒流充电、恒压充电都不能回避充电过程中电池内部极化加剧问题，极化的后果主要是损伤蓄电池、充电质量下降、充电效率降低。这些与节能环保、大力促进能源革命明显是相悖的。

1)恒流充电方法

恒流充电法是通过调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻，从而保持充电电流强度不变的充电方法，如图1所示。其优点在于充电过程电流小，从而避免了在大电流情况下温升大的不足，损坏蓄电池；有较大的适应性,可以任意选择和调整充电电流。

虽然控制方法简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，恒流充电开始阶段的充电电流过小,在充电后期充电电流又过大,充电后期充电电流多用于电解水，产生气体，使出气过多，会对电极板产生很大的冲击，能耗高、效率低，且充电时间长，这是恒流充电的致命缺点。

2)恒压充电方法

充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，如图2所示。

这种充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大，极易造成电解液的沸腾，由此导致蓄电池内部温升过大，对蓄电寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废。鉴于这种缺点，恒压充电很少使用，只有在充电电源电压低而电流大时采用。

3)恒流-恒压充电法

恒压或恒流充电方法都会出现使得蓄电池过充或欠充。通过试验对比可以知道恒压充电的过充电是出现在充电的初期，恒流充电则出现在充电的末期。故而，针对上述的问题，许多专家学者提出了一种恒流-恒压的充电方法，即：在充电的初期采用恒流充电的方法进行充电，从而避免了在充电初期充电电流过大，造成蓄电池出现析气与温升过高的问题；待到蓄电池的电压上升至某一定值的时侯，采用恒压充电方法对蓄电池进行充电，这样有效抑制了在充电末期蓄电池析气与温度升高等现象。

恒流-恒压两段式充电法解决了蓄电池的过充问题，但它的充电速率较低，充电时间没有缩短。恒流-恒压充电方法的电压、电流波形变化如图3所示。

实用新型内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种基于单片机的电动汽车电池智能充电系统。本实用新型充电时间明显缩短，充电效率大大增加。且避免了在充电初期充电电流过大，造成蓄电池出现析气与温升过高的问题。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的基于单片机的电动汽车电池智能充电系统，包括有单片机控制模块、充电电路模块，其中单片机控制模块的输出端与充电电路模块的输入端连接，充电电路模块的输出端与蓄电池电连接。

本实用新型由于采用去极化放电的变电流间歇充电法进行充电，本实用新型结合了恒压和恒流两种充电方法的优点，从而避免了在充电初期充电电流过大，造成蓄电池出现析气与温升过高的问题；待到蓄电池的电压上升至某一定值时，最后阶段采用小电流充电方法对蓄电池进行充电，这样有效抑制了在充电末期蓄电池析气与温度升高等现象。同时采取了消除浓差极化的措施(负脉冲放电)，本实用新型充电时间明显缩短，充电效率大大增加。本实用新型是一种基于单片机的电动汽车电池智能充电系统。

附图说明

图1为恒流充电曲线图；

图2为恒压充电曲线图；

图3为恒流-恒压充电曲线图；

图4为可放电脉冲充电曲线图；

图5为电池智能充电系统框图；

图6为电池智能充电过程流程图；

图7为双向DC-DC控制电路原理图；

图8为AC-DC降压电路原理图；

图9为去极化的变电流间歇充电实测曲线图；

图10为e、△e、△z的隶属函数关系示意图。

具体实施方式

实施例：