电动汽车充电机的工作原理电动汽车充电机的

电动汽车充电机的工作原理(电动汽车充电机的工作原理视频)

1.电动汽车[电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。]充电机[充电机是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术。]的工作原理

(1)充电机没有与动力蓄电池[化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池。]总成建立连接时，充电机经过自检后自动初始化为常规控制充电方式（可选择手动、IC卡或充电机监控系统操作方式）。充电机采用手动操作时，应具有明确的操作指导信息。

(2)充电机与动力蓄电池总成建立连接后，通过通信获得动力蓄电池总成的充电信息，自动初始化为动力蓄电池总成ECU自动控制方式（简称自动控制充电方式）。

充电机的充电效率和功率因数[功率因数（Power Factor）的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。]

交流输入隔离型AC-DC充电机的输出电压为额定电压的50%~100%，并且输出电流为额定电流时，功率因数应大于0.85，效率应大于等于90%。直流输入非隔离型DC-DC充电机的效率待定。

2.电动汽车充电机的工作原理

(1)充电机没有与动力蓄电池总成建立连接时，充电机经过自检后自动初始化为常规控制充电方式（可选择手动、IC卡或充电机监控系统操作方式）。

充电机采用手动操作时，应具有明确的操作指导信息。（2）充电机与动力蓄电池总成建立连接后，通过通信获得动力蓄电池总成的充电信息，自动初始化为动力蓄电池总成ECU自动控制方式（简称自动控制充电方式）。

充电机的充电效率和功率因数交流输入隔离型AC-DC充电机的输出电压为额定电压的50%~100%，并且输出电流为额定电流时，功率因数应大于0.85，效率应大于等于90%。直流输入非隔离型DC-DC充电机的效率待定。

3.电动车[电动车，即电力驱动车，又名电驱车。]充电器[充电器，英文名称Charger。]的工作原理

220v交流电经T0双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1 为TL3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最大电流限制，调整R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1，和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。

第一是把高压脉冲降压为低压脉冲。

第二是起到隔离高压的作用，以防触电。

第三是为uc3842提供工作电源。D4为高频整流管（16A60V）C10为低压滤波电容，D5为12V稳压二极管， U3(TL431)为精密基准电压源，配合U2（光耦合器4N35） 起到自动调节充电器电压的作用。调整w2（微调电阻）可以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。

R27是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200-300 mA）通电开始时，C11上有300v左右电压。此电压一路经T1加载到Q1。

第二路经R5,C8,C3， 达到U1的第7脚。强迫U1启动。U1的6脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经R25到地。同时T1副线圈产生感应电压，经D3,R12给U1提供可靠电源。T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经D7(D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电。

第二路经R14,D5,C9， 为LM358（双运算放大器，1脚为电源地，8脚为电源正）及其外围电路提供12V工作电源。D9为LM358提供基准电压，经R26,R4分压达到LM358的第二脚和第5脚。正常充电时，R27上端有0.15-0.18V左右电压，此电压经R17加到LM358第三脚，从1脚送出高电压。此电压一路经R18，强迫Q2导通，D6（红灯）点亮，第二路注入LM358的6脚，7脚输出低电压，迫使Q3关断，D10（绿灯）熄灭，充电器进入恒流充电阶段。当电池电压上升到44.2V左右时，充电器进入恒压充电阶段，输出电压维持在44.2V左右，充电器进入恒压充电阶段，电流逐渐减小。当充电电流[一些带电的微粒子的运动形成了电流。]减小到200mA—300mA时，R27上端的电压下降，LM358的3脚电压低于2脚，1脚输出低电压，Q2关断，D6熄灭。同时7脚输出高电压，此电压一路使Q3导通，D10点亮。另一路经D8,W1到达反馈电路，使电压降低。充电器进入涓流充电阶段。1-2小时后充电结束。

4.我急需电动汽车充电机的结构组成和工作原理

目录] 1 绪论 2 永磁无刷直流电机[直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。]结构与工作原理 3 控制系统硬件电路设计 4 控制系统软件设计 5 总结与展望 [摘要] 随着现代社会的不断进步，环境和能源问题越来越受到人们的重视。

由于燃油车辆的废气造成的环境污染、噪声污染以及石油资源的危机，无污染、低噪声和节能的电动交通工具已经成为世界各国研制开发的热点。电动自行车[人力脚踏驱动的两轮车。]作为最简单的电动车辆近几年在世界各地尤其是亚洲地区取得了巨大进展。

电动自行车的运行，与一般的工业应用不同，对驱动系统的要求较高，要求电动自行车车用电动机可靠性好，能够在较恶劣环境下长期工作。直流无刷电机采用逆变器驱动，进行电子换向，具有没有换向火花、抗干扰性强、运行可靠、维护简便、使用寿命长等优点，电动自行车一般采用永磁无刷直流电机作为驱动电机。

电动自行车控制系统的设计对电动自行车运行起着非常重要的作用。利用单片机[单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的**处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。]为控制核心的电机控制器比以往用模拟电路、数字电路、专用芯片所做成的控制器，在功能和整体性能上都有很大提高。

本文所设计电动自行车控制系统以ATMEL公司的AT89C2051单片机作为控制核心，由霍尔调速手柄、由A/D转换器、刹车装置、电机驱动电路和欠压、过流保护电路等组成。通过硬件和软件的综合设计，设有欠压保护、过流保护、刹车断电等多种保护功能。

[正文] 1 绪论 1.1 课题的背景和意义 随着现代社会的不断进步，环境和能源问题越来越受到人们的重视。由于燃油车辆的废气造成的环境污染、噪声污染以及石油资源的危机，其被“零污染”、高效率和能源来源广泛的新型电动车代替已成为一个不可逆转的趋势。

与燃油车相比，电动车具有节能、可消除空气污染且能源广泛（可来自火力、煤炭、石油、天然气、水力、风力、地热、潮汐、**能发电）等众多优点，因此电动车的研究己成为世界各国的研究热点之一。 电动车是以电动机作为行驶驱动的原动机、以车载电源作为动力能源的车辆，如：电动自行车、电动摩托车、电动汽车等。

回顾电动车的发展历史，可以发现电动车是燃油车的先驱。早在约亨利（J.Henry）发明了直流电动机后不久的1831年，诞生了世界上第一部电动车。

而第一部真正具有实际意义的电动车是由苏格兰人德文波特（T.Davenport）于1834年发明的，这部电动车采用的能源是不可充电的简单玻璃封装蓄电池。 1895年到1915年是早期电动车黄金时代，美国经济正处于扩张时期，急需寻找新型工业，以**经济进一步发展，电动车正是在这样的情况下发展起来的。

这个时期的电动车代表了当时车辆制造技术的精华，高雅的四轮轿车、双轮轻便车、运货车都可以随时起动，加速时完全没有噪音，可以以40km/h的速度行驶。 1912年是电动车的全盛时期，全美国注册的电动车达到了3.4万辆，当时一辆电动轿车大约需要5000~6000美金，相当于今日一辆豪华劳斯莱斯的价格。

电动车日渐衰落原因是多方面的，当时的三大主要部件技术都很落后：电动机性能差、效率低、笨重；电池不仅笨重，而且性能太差、寿命和容量都很低； 。

[参考文献] [1]余发山.单片机原理及应用技术.中国矿业大学出版社，2003 [2]傅丰林.低频电子线路.高等教育出版社，2003 [3]康华光.电子技术基础（数字部分）.高等教育出版社，2000 [4]刘文涛.MCS-51单片机培训教程（C51版）.电子工业出版社，2005 [5]王秀和等.永磁电机.中国电力出版社，2007 [6]谢炎民等.电动自行车维修速成.福建科学技术出版社，2003 [7]杨立勇.电动汽车用永磁无刷直流电机控制技术研究. 重庆大学.2004 [8]张文娟.永磁无刷直流电机及其在电动汽车中的应用研究.华中科技大学.2003 [9]G.Henneberger.Brushless motors for electric and hybrid vehicles.Machines and Drives for Electric and Hybrid Vehicles.June 1996 [10]YS.Chen,Z.Q.Zhu,D.Howe.Slotless Brushless Permanet Magnet Machines:Influence Design Parameter,IEEE.Transaction Energy Loversion,1999,14(3),686-691 [11]董学明，范承志 电动自行车智能型无刷直流电机驱动器 微电机 2006 vol.39(2) 97-9。

5.电动车充电器原理和图纸

电池充电通常要完成两个任务，首先是尽可能快地使电池恢复额定容量，另一是使用小电流充电，补充电池因自放电而损失的能量，以维持电池的额定容量。在充电过程中，铅酸电池负极板上的硫酸铅逐渐析出铅，正极板上的硫酸铅逐渐生成二**铅。当正负极板上的硫酸铅完全生成铅和二**铅后，电池开始发生过充电反应，产生氢气和氧气。这样，在非密封电池中，电解液中的水将逐渐减少。在密封铅酸蓄电池中，采用中等充电速率时，氢气和氧气能够重新化合为水。过充电开始的时间与充电的速率有关。当充电速率大于C/5时，电池容量恢复到额定容量的80%以前，即开始发生过充电反应。只有充电速率小于C/100，才能使电池在容量恢复到100%后，出现过充电反应。为了使电池容量恢复到100%，必须允许一定的过充电反应。过充电反应发生后，单格电池的电压迅速上升，达到一定数值后，上升速率减小，然后电池电压开始缓慢下降。由此可知，电池充足电后，维持电容容量的最佳方法就是在电池组两端加入恒定的电压。浮充电压下，充入的电流应能补充电池因自放电而失去的能量。浮充电压不能过高，以免因严重的过充电而缩短电池寿命。采用适当的浮充电压，密封铅酸蓄电池的寿命可达10年以上。实践证明，实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5%时，免维护蓄电池的寿命将缩短一半。铅酸电池的电压具有负温度系数，其单格值为-4mV/℃。在环境温度为25℃时工作很理想的普通（无温度补偿）充电器，当环境温度降到0℃时，电池就不能充足电，当环境温度上升到50℃时，电池将因严重的过充电而缩短寿命。因此，为了保证在很宽的温度范围内，都能使电池刚好充足电，充电器的各种转换电压必须随电池电压的温度系数而变。

常见的几种充电模式为：

1. 限流恒压充电模式，其充电曲线和转换电压如图1所示。

2. 两阶段恒流充电模式，其充电曲线和转换电压如图2所示。

3. 恒流脉冲充电模式，其充电曲线和转换电压如图3所示。

此三种充电模式均为业界推荐采用，其各阶段充电电流间的转换，都分别受有温度补偿的转换电压Vmin（快充最低允许电压）、Vbik（快充终止电压）和Vflt（浮充电压）控制。国外已开发出多款具有上述功能的专用充电集成电路，如UC3906,bq2031等。

二、DB3616C电动自行车充电器的制作实例

目前国内市场上的电动自行车大多采用36V或24V密封铅酸蓄电池组，为了降低成本，与其相配套的充电器大多采用简化的恒流恒压模式，充电曲线见图4。此方案与图1相比，由于省却了补足充电阶段（即Vlk高电压恒压过充电阶段），故电池的容量只能恢复到额定容量的80%~90%，同时，其充电转换电压也没有温度补偿。在冬夏两季易出现充电不足或过充电现象。再者，由于串联电池组中各个电池的自放电率亦不尽相同，如果采用恒定的浮充电压，那么将影响单体电池的充电状态。

本充电机实例采用图3充电模式，原理图见图5。本机选用AC/DC谐振式高效变换器组件DBX6001，作为前级隔离降压。此组件效率高达92%以上。组件输出的60V直流电，由c、d端进入后级充电电路。后级功率元件采用低导通压降器件，考虑到便携性，本机采用小型化设计，内置自动小型风扇，整机体积为75mm*130mm*50mm。IC和Q1、L、D1等组成快速恒流充电系统。IC采用SG3842,R1、DZ1、C3、C4为IC的供电电路，R4、C6决定IC的振荡频率，C5、R3为补偿元件。刚开始充电时，电池电压较低，PC不导通（原理后述）。IC①脚被R3、R4拉到地电位，⑥脚输出约100kHz脉冲，通过R8加到Q1栅极，控制Q1通断。Q1导通期间，DBX6001③脚输出的充电电流，经储能电感L、外接电池E、Q1、R6到④脚。在给电池充电的同时，电感L也存储着能量，充电电流呈线性增大，并在R6上产生检测压降，经R5、C7传递到IC③脚。当③脚上的电压达到1.1V时，⑥脚关闭脉冲，Q1截止。此时电感L中的磁场能释放，所产生的电流继续向电池供电。D1为L提供续流通道。平均充电电流的大小由R6决定。电池充满后，PC导通，⑧脚输出的5V电压经PC加到R2上，①脚的电位高于2.5V时，⑥脚关闭输出，充电器停止充电。

DBM36为36V铅酸电池组专用充电检测与控制模块，内部有两种充电模式。

6.电动车充电器原理

试读结束，如需阅读或下载，请点击购买> 原发布者：雷臣斌 三、开关电源在电动车充电器中的应用（一）、充电器分类：按充电器工作频率工频充电器高频充电器（开关电源式）全桥式半桥式普通分段半桥式带负脉冲半桥式带其它功能半桥式单激式脉冲式正激式反激式一般脉冲式专用芯片控制脉冲式按功率转换方式按充电方式恒压充电恒流充电三段式（智能型充电）（二）、充电模式的简单分析：1、恒流充电：需定时管理，避免过充。

2、恒压充电：IURSV当电瓶亏电时，，充电起始电流大。3、三段式充电：充电起始阶段：用限流充电，也称为恒流充电；充电中期：改为定压充电；充电后期：也是定压充电，但定压值比中期降低了一些，称为涓流充电，也称为浮充。

此阶段，还可以采用脉冲模式。1充电状态轮换电流检测比较器2充电电流限流检测反馈放大器3电池电压检测反馈放大器（基本基准电压为第三阶段涓流充电恒压值）三段工作状态的转换条件：⑴、充电电流>基准电流1，进入第一阶段电流：充电电流=基准电流2>基准电流1，进入第一阶段基准电流1。

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