技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及充電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體的說是一種結(jié)構(gòu)合理、充電效率高、能夠有效延長設(shè)備使用壽命的高效充電機(jī)。
背景技術(shù):
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電動叉車作為一種常用的物流搬運(yùn)設(shè)備,應(yīng)用非常廣泛。隨著電池技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的電動叉車使用磷酸鐵鋰電池作為儲能部件。磷酸鐵鋰電池有很多鉛酸電池?zé)o法企及的優(yōu)點(diǎn):材料環(huán)保無鉛、充放電循環(huán)次數(shù)長、能量密度大以及充電倍率大等,所以需要給電動叉車配置大功率快速充電器。
每種蓄電池都有自己的充電特性,所以大量充電設(shè)備是一個設(shè)備配備一個充電器,不同設(shè)備不能用同一充電器充電,究其原因是因為不同設(shè)備采用了不同的充電電壓和充電電流(如不同型號手機(jī)充電電壓分別是4.4v和5v),即充電曲線不一致,若要強(qiáng)行充電,會損害設(shè)備。當(dāng)電子設(shè)備淘汰時,充電設(shè)備也隨之淘汰產(chǎn)生了大量的浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足,提出了一種結(jié)構(gòu)合理、充電效率高、能夠有效延長設(shè)備使用壽命的高效充電機(jī)。
本發(fā)明通過以下措施達(dá)到:
一種高效充電機(jī),設(shè)有殼體,殼體的側(cè)壁采用導(dǎo)熱性好的金屬材料制成,殼體底板采用絕緣保溫材料制成,底板上還設(shè)有用于放置電池單元的凹陷部,所述凹陷部鋪設(shè)電加熱玻璃,殼體內(nèi)還設(shè)有與側(cè)壁相連接的導(dǎo)熱板,導(dǎo)熱板與殼體內(nèi)電池單元相接觸,導(dǎo)熱板采用金屬材料制成,殼體頂部內(nèi)側(cè)設(shè)有保溫層以及ptc半導(dǎo)體制冷片,ptc半導(dǎo)體制冷片與電池單元相接觸,殼體內(nèi)還設(shè)有其特征在于殼體內(nèi)還設(shè)有充電狀態(tài)獲取模塊、被充電設(shè)備控制模塊和通信模塊,充電狀態(tài)獲取模塊與待充電電池組連接,被充電設(shè)備控制模塊與充電狀態(tài)獲取模塊連接,通信模塊與被充電設(shè)備控制模塊連接,通信模塊為wifi模塊、藍(lán)牙模塊、can通信模塊或者usb數(shù)據(jù)交互模塊;還設(shè)有充電電路,所述充電電路的一端與輸入的交流電相連,所述充電電路的另一端與所述動力電池相連,所述充電電路對輸入的交流電進(jìn)行變換以輸出供給動力電池的第一直流電;實(shí)時檢測所述輸入的交流電的三相交流電壓、三相交流電流和相位的交流檢測電路;實(shí)時檢測所述動力電池的充電電壓和充電電流的直流檢測電路;以及控制器,所述控制器分別與所述交流檢測電路、所述直流檢測電路和所述充電電路相連,控制器根據(jù)直流檢測電路檢測的充電電壓和充電電流判斷充電電路的工作模式,并根據(jù)交流檢測電路檢測的所述輸入的交流電的三相交流電壓、三相交流電流、相位以及直流檢測電路檢測的充電電壓和充電電流控制充電電路以調(diào)節(jié)第一直流電的電壓范圍。
本發(fā)明還設(shè)有自保護(hù)電路,所述自保護(hù)電路包括電源變壓器、整流電路、電壓自動調(diào)節(jié)、接反保護(hù)電路、充足自動斷電電路,其中電源變壓器與整流電路相連接,整流電路的輸出端分別與接反保護(hù)電路、充足自動斷電電路相連接。
本發(fā)明所述電壓自動調(diào)節(jié)電路由二極管d3、電容c1與二極管d1、d2及三極管g1、繼電器j1組成的回路。
本發(fā)明所述接反保護(hù)電路由三極管g2、繼電器j3與電阻r3分別連接開關(guān)k3、k4及k5、k6。
本發(fā)明所述充足自動斷電電路主要由繼電器j2、三極管g3、二極管d6及電阻r4、r5、r6構(gòu)成回路。
本發(fā)明所述充電電路包括:電磁干擾emi濾波電路,所述emi濾波電路的一端與所述輸入的交流電相連,所述emi濾波電路對所述輸入的交流電進(jìn)行處理以輸出第一交流電;整流電路,所述整流電路的一端與所述emi濾波電路的另一端相連,所述整流電路將所述第一交流電轉(zhuǎn)換為第二直流電;直流濾波電路,所述直流濾波電路的一端與所述整流電路的另一端相連,所述直流濾波電路的另一端與所述動力電池相連,所述直流濾波電路對所述第二直流電進(jìn)行濾波處理以輸出所述第一直流電。
本發(fā)明所述交流檢測電路包括:交流電壓及相位檢測單元,所述交流電壓及相位檢測單元的一端與所述emi濾波電路的一端相連,所述交流電壓及相位檢測單元的另一端與所述控制器相連;交流電流檢測單元,所述交流電流檢測單元的一端與所述emi濾波電路的另一端相連,所述交流電流檢測單元的另一端與所述控制器相連。
本發(fā)明所述直流檢測電路包括:直流電流檢測單元,所述直流電流檢測單元的一端與所述動力電池的一端相連,所述直流電流檢測單元的另一端與所述控制器相連;直流電壓檢測單元,所述直流電壓檢測單元連接到所述動力電池的兩端,且所述直流電壓檢測單元與所述控制器相連。
本發(fā)明所述整流電路為三相橋式全控整流電路,所述直流濾波電路為lc濾波電路。
本發(fā)明所述pcb電路板上還設(shè)有無線通信模塊和串口通信電路,用于與外部上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)溝通,完成充電曲線的設(shè)置和更換。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,通過充電狀態(tài)獲取模塊和被充電設(shè)備控制模塊,能夠獲取被充電設(shè)備的充電曲線,從而及時調(diào)整充電電路相關(guān)工作曲線,能夠顯著提高充電機(jī)工作穩(wěn)定性和安全性,具有結(jié)構(gòu)合理、工作可靠等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
附圖標(biāo)記:充電狀態(tài)獲取模塊1、被充電設(shè)備控制模塊2、通信模塊3、充電電路4、交流檢測電路5、直流檢測電路6、控制器7。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如附圖所示,本發(fā)明提出了一種高效充電機(jī),設(shè)有殼體,殼體的側(cè)壁采用導(dǎo)熱性好的金屬材料制成,殼體底板采用絕緣保溫材料制成,底板上還設(shè)有用于放置電池單元的凹陷部,所述凹陷部鋪設(shè)電加熱玻璃,殼體內(nèi)還設(shè)有與側(cè)壁相連接的導(dǎo)熱板,導(dǎo)熱板與殼體內(nèi)電池單元相接觸,導(dǎo)熱板采用金屬材料制成,殼體頂部內(nèi)側(cè)設(shè)有保溫層以及ptc半導(dǎo)體制冷片,ptc半導(dǎo)體制冷片與電池單元相接觸,殼體內(nèi)還設(shè)有充電狀態(tài)獲取模塊1、被充電設(shè)備控制模塊2和通信模塊3,充電狀態(tài)獲取模塊1與待充電電池組連接,被充電設(shè)備控制模塊2與充電狀態(tài)獲取模塊1連接,通信模塊3與被充電設(shè)備控制模塊連接,通信模塊3為wifi模塊、藍(lán)牙模塊、can通信模塊或者usb數(shù)據(jù)交互模塊;還設(shè)有充電電路4,所述充電電路的一端與輸入的交流電相連,所述充電電路4的另一端與所述動力電池相連,所述充電電路對輸入的交流電進(jìn)行變換以輸出供給動力電池的第一直流電;實(shí)時檢測所述輸入的交流電的三相交流電壓、三相交流電流和相位的交流檢測電路5;實(shí)時檢測所述動力電池的充電電壓和充電電流的直流檢測電路6;以及控制器7,所述控制器7分別與所述交流檢測電路5、所述直流檢測電路6和所述充電電路4相連,控制器7根據(jù)直流檢測電路檢測的充電電壓和充電電流判斷充電電路的工作模式,并根據(jù)交流檢測電路檢測的所述輸入的交流電的三相交流電壓、三相交流電流、相位以及直流檢測電路檢測的充電電壓和充電電流控制充電電路以調(diào)節(jié)第一直流電的電壓范圍。
本發(fā)明還設(shè)有自保護(hù)電路,所述自保護(hù)電路包括電源變壓器、整流電路、電壓自動調(diào)節(jié)、接反保護(hù)電路、充足自動斷電電路,其中電源變壓器與整流電路相連接,整流電路的輸出端分別與接反保護(hù)電路、充足自動斷電電路相連接。
本發(fā)明所述電壓自動調(diào)節(jié)電路由二極管d3、電容c1與二極管d1、d2及三極管g1、繼電器j1組成的回路。
本發(fā)明所述接反保護(hù)電路由三極管g2、繼電器j3與電阻r3分別連接開關(guān)k3、k4及k5、k6。
本發(fā)明所述充足自動斷電電路主要由繼電器j2、三極管g3、二極管d6及電阻r4、r5、r6構(gòu)成回路。
本發(fā)明所述充電電路包括:電磁干擾emi濾波電路,所述emi濾波電路的一端與所述輸入的交流電相連,所述emi濾波電路對所述輸入的交流電進(jìn)行處理以輸出第一交流電;整流電路,所述整流電路的一端與所述emi濾波電路的另一端相連,所述整流電路將所述第一交流電轉(zhuǎn)換為第二直流電;直流濾波電路,所述直流濾波電路的一端與所述整流電路的另一端相連,所述直流濾波電路的另一端與所述動力電池相連,所述直流濾波電路對所述第二直流電進(jìn)行濾波處理以輸出所述第一直流電。
本發(fā)明所述交流檢測電路包括:交流電壓及相位檢測單元,所述交流電壓及相位檢測單元的一端與所述emi濾波電路的一端相連,所述交流電壓及相位檢測單元的另一端與所述控制器相連;交流電流檢測單元,所述交流電流檢測單元的一端與所述emi濾波電路的另一端相連,所述交流電流檢測單元的另一端與所述控制器相連。
本發(fā)明所述直流檢測電路包括:直流電流檢測單元,所述直流電流檢測單元的一端與所述動力電池的一端相連,所述直流電流檢測單元的另一端與所述控制器相連;直流電壓檢測單元,所述直流電壓檢測單元連接到所述動力電池的兩端,且所述直流電壓檢測單元與所述控制器相連。
本發(fā)明所述整流電路為三相橋式全控整流電路,所述直流濾波電路為lc濾波電路。
本發(fā)明所述pcb電路板上還設(shè)有無線通信模塊和串口通信電路,用于與外部上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)溝通,完成充電曲線的設(shè)置和更換。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,通過充電狀態(tài)獲取模塊和被充電設(shè)備控制模塊,能夠獲取被充電設(shè)備的充電曲線,從而及時調(diào)整充電電路相關(guān)工作曲線,能夠顯著提高充電機(jī)工作穩(wěn)定性和安全性,具有結(jié)構(gòu)合理、工作可靠等顯著的優(yōu)點(diǎn)。