[实用新型]智能充电机

说明书

本实用新型属于电子充电器的设计制造技术领域，特别涉及一种有微机控制的自动化充电机。

充电机广泛应用于电厂、变电站控制的直流供电和充电，另外还应用于工厂，高层建筑以及一切需要直流电源为动力的各种场合。

目前，大多数自动充电机多为多体结构，即强充电和均充电为一台机，浮充电为一台机，两台机联合使用；这类充电机的控制系统多为分离模拟元件，因而受运行环境和条件影响较大，稳压、稳流精度无法提高，同时也影响了充电电池的寿命；此外，大多充电机的强电部分和控制系统（即弱电部分）为直接电联系，无法避免其相互干扰。最近有些充电机的控制系统虽然已经实现计算机化和数字化，但由于测量系统与强电有电的联系，干挠较大，使系统运行不稳定，甚至无法运行，使得在实用中难于推广。

本实用新型的目的在于克服已有技术的不足之处，设计出一种新型的计算机数字化的充电机，使其具有自动化程度高，控制精度高，抗干挠性强的优点，而且实现均充、强充和浮充多功能为一体化的产品。

本实用新型设计出一种智能充电机，包括将电网电压转换成整流所需交流电压的变压器，将变压器输出的交流电转换成直流电的整流器，滤去所说整流器输出的直流中残存的交流成份的滤波器，对充电过程中的电信号进行采样的检测电路，对所说检测电路输出的信号进行处理并对充电机工作过程进行控制的微机控制单元，以及对各种信号进行显示的显示单元，其特征在于所说的变压器为隔离变压器，所说的整流器为由可控硅，整流二极管压组成的半控桥整流模块，所说的变压器与半控桥整流模块之间还连接一交流接触器和快速熔断器，所说的检测电路包括电压检测电路，电流检测电路及纹波检测电路，所说的微机控制单元为由单片机及其外围电路以及予先编制的存入EPROM中的控制程序所组成的控制板，所说的可控硅控制极与单片机控制单元之间还连有脉冲变压器。上述各部分均安装在一个机箱内，构成一体化产品。

本实用新型所说的电压检测电路可由电压传感器及可调电阻所组成，所说的电流检测电路可由电流传感器及可调电阻所组成，所说的纹波检测电路可由电容、电阻及整流二极管所组成，所说的电压、电流传感器均可采用霍尔感应元件，进行无接触测量，实现强电与弱电部分的隔离。所说的微机控制单元的外围电路包括过压、过流及纹波的保护电路，电压－电流显示电路、充电机状态显示电路（包括浮充、均充、强充及故障显示）。在所说的机箱内安装有两块相同的控制板，通过转换开关可进行自动／手动切换。

本实用新型的工作原理如图1所示，结合附图说明本充电机的工作过程如下：

当充电机接通交流电源时，隔离变压器带电，并将380V交流电变为符合整流要求的交流电压，经交流接触器和快速熔断器流入半控桥整流模块，交流电经半控桥整流模块整流后变为直流电，通过LC滤波电路，将其中的交流成分滤去得到合格的直流电，供给负载。

检测系统检测出供给负载的直流电压、电流和纹波，将这三种测量信号输入给单片机控制单元，控制单元使用闭环控制方式。单片机运行按予先写入EPROM中的程序，对测量信号进行处理，通过调整半控桥整流模块的可控硅的触发角的大小，使充电机输出合格的直流，控制单元所用控制方法，是根据充电机所处的工作状态（浮充、均充、强充）而定的。充电机的工作状态可由运行人员手动控制或充电机自动控制所处工作状态。单片机还把测量到的电压、电流送给显示单元，运行人员从机壳上可以看到充电输出的电压、电流。若充电机发生故障，单片机控制单元一方面将可控硅触发角调到最大，使其输出的直流电压、电流为最小，另一方面，发出控制信息，使交流接触器的控制线圈断电，交流接触器断开从而切断充电机的电源。另外，单片机发出状态指示信息，使显示单元的故障状态灯接通电源，指示出充电机处于故障状态。

上述所说的控制程序包括，总控制流程，浮充控制流程，均充控制流程，强充控制流程，状态转换中断流程，及自动保护控制流程。现分别描述如下：

一、总控制流程如图2所示，包括以下步骤：

1、单片机启动；

2、初始化各有关变量；

3、经过一定的延时（如5ms）后，读入经A／D变换后的电流电压量和纹波值（逻辑值）。

4、通过对电流、电压及纹波值的分析，判断电路中是否有故障，若有，启动保护控制电路，并作相应的控制；否则，去第5步。

5、考虑到充电机电路有一定的时间延时，因此，对可控硅的触发角调整不是连续进行的，每隔一定的时间才进行一次（如10ms一次），若调整时间未到，则返回3，否则去6。