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【設計大賽】一款高性能48V電動車充電器

 Good Charger Schematic 參賽類型:開關電源

我想大家都會有這樣的體會,自己整天做電源,卻沒有給自己弄一款像樣的電源用。所以我突發奇想,打算做一個高性能的電動車充電器,留給自己用,不計成本。

主要技術指標:(1)高PF:220Vac------>0.9   (2)高效率:220Vac----->0.92  (3)智能充電,帶修復功能 (4)液晶顯示充電信息。

高PF:必然要用APFC電路。

高效率:打算采用LLC Topology.輸出52V左右。保守估計,效率0.92不成問題。

智能充電:三段式充電,脈沖可修復式充電。對于智能充電這一塊小生還不是很了解,打算開始恒流沖,當電池電壓升到某一值時改成恒壓,減小充電電流。

液晶顯示充電Voltage ,current 和time。充滿后報警提示。

指標蠻多,盡量努力,原理圖正在繪制中,待完成后請大家指正。

原理圖總體已經完成,沒有仔細檢查,還需要進一步確認。還請大伙指正。

 

額,實在不好意思,PCB已畫完,但是最近工作比較忙,沒有時間也不便于在公司內部調試。所以先暫放一段時間。感謝大家的關注。抱歉!

 

全部回復(71)
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zq2007
LV.11
2
2012-05-09 10:06
支持,
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deng0794
LV.4
3
2012-05-09 10:06

很好的想法,我覺得(智能充電和液晶顯示充電信息)用單片機去實現比較準。單片機電路簡單,可優化板子里面的電路和減少板子面積等等。。。。

脈沖可修復式充電我不懂。。。

我談談我的看法:智能充電和液晶顯示充電信息。。。當充電器接上電池時,單片機進行檢測電池是否在那個階段《高。中。低》。然后顯示。如:單片機檢測電池是“低”,充電器就開始恒流沖。顯示電池是“低”和恒流沖《每10秒檢測一次電池是否在那個階段》。。。。充滿后顯示充滿和報警。。。當然顯示部分要顯示充電電壓和電流。。。充滿后顯示電池電壓等等。。。讓人一目了然。。。

 

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zq2007
LV.11
4
2012-05-09 10:06
@zq2007
支持,[圖片]
要用MCU啊。一定要實用。
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88931399
LV.4
5
2012-05-09 10:51
@deng0794
很好的想法,我覺得(智能充電和液晶顯示充電信息)用單片機去實現比較準。單片機電路簡單,可優化板子里面的電路和減少板子面積等等。。。。脈沖可修復式充電我不懂。。。[圖片]我談談我的看法:智能充電和液晶顯示充電信息。。。當充電器接上電池時,單片機進行檢測電池是否在那個階段《高。中。低》。然后顯示。如:單片機檢測電池是“低”,充電器就開始恒流沖。顯示電池是“低”和恒流沖《每10秒檢測一次電池是否在那個階段》。。。。充滿后顯示充滿和報警。。。當然顯示部分要顯示充電電壓和電流。。。充滿后顯示電池電壓等等。。。讓人一目了然。。。 
最好整個電流可調的,趕時間就可以用大電流快充了
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xuchao888
LV.7
6
2012-05-09 11:34
比較實用,自己用的話,用單片機來做會容易些,也準確可靠,支持LZ
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asouth
LV.8
7
2012-05-09 12:25
@xuchao888
[圖片]比較實用,自己用的話,用單片機來做會容易些,也準確可靠,支持LZ

單片機來做!學習下!

 

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2012-05-09 12:48
單片機控制早就有了,我是來看高效率的。
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2012-05-09 12:49
@88931399
最好整個電流可調的,趕時間就可以用大電流快充了
大電流,你電池很容易終結了。
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2012-05-09 13:42
@deng0794
很好的想法,我覺得(智能充電和液晶顯示充電信息)用單片機去實現比較準。單片機電路簡單,可優化板子里面的電路和減少板子面積等等。。。。脈沖可修復式充電我不懂。。。[圖片]我談談我的看法:智能充電和液晶顯示充電信息。。。當充電器接上電池時,單片機進行檢測電池是否在那個階段《高。中。低》。然后顯示。如:單片機檢測電池是“低”,充電器就開始恒流沖。顯示電池是“低”和恒流沖《每10秒檢測一次電池是否在那個階段》。。。。充滿后顯示充滿和報警。。。當然顯示部分要顯示充電電壓和電流。。。充滿后顯示電池電壓等等。。。讓人一目了然。。。 

脈沖修復是我查到的資料,就是充電是斷斷續續的,比如沖200uS,關斷400uS,這樣反復,給電池留有時間恢復,具體可網上查詢。

正是用單片機AD檢測電池電壓,實時顯示,可以實時了解充電情況,現在的難點不在顯示和判斷電池電壓情況,而是誰能提供比較標準的三段式充電方法,比如48V電池,當電池多少V時快充,多少V時涓流充,多少V時浮充?

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2012-05-09 16:29
@zhaotongchao
大電流,你電池很容易終結了。

偶爾大電流充電對電池有好處。

最好能自動檢測電池容量、狀態等,或者設定一個按鈕選擇充電模式,就像洗衣機一樣,可以選擇。

充電器還要考慮溫度補償,另外充滿電后繼電器自動斷電,可以無人管理,出差前充電不需要拔插頭。

可以研究研究脈沖充電,對電池維護和壽命有好處。

如果買塊20W——50W太陽能電池板,充電器增加太陽能電池管理充電,那就理想了。特別是很多三輪車帶客的,白天在外面跑也能充電,續航能力大增。自己搞個玩玩也不錯,在單位車棚能充電就不要再拎電瓶了。

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づ龍づ
LV.4
12
2012-05-10 02:19
期待高性能4電動車充電器
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hqyzh
LV.6
13
2012-05-10 11:25
@づ龍づ
期待高性能4電動車充電器
期待
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2012-05-10 12:37
好貼!
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2012-05-10 12:43
樓主是做高檔的充電器。。。。好!!。。。
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deng0794
LV.4
16
2012-05-10 13:02
@heguangjing110
脈沖修復是我查到的資料,就是充電是斷斷續續的,比如沖200uS,關斷400uS,這樣反復,給電池留有時間恢復,具體可網上查詢。正是用單片機AD檢測電池電壓,實時顯示,可以實時了解充電情況,現在的難點不在顯示和判斷電池電壓情況,而是誰能提供比較標準的三段式充電方法,比如48V電池,當電池多少V時快充,多少V時涓流充,多少V時浮充?

你會單片機C語言編程嗎????

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2012-05-10 16:16
@dxsmail
樓主是做高檔的充電器。。。。好!!。。。

不知大伙還有沒有要補充的?如果沒有我就準備Layout了,功能1:恒流充電,電池電壓慢慢上升,當到OUTPUT到設定的反饋電壓時,電壓反饋起主要作用,趨于恒壓充電。此時檢測電流,當電流小于0.1A時OFF充電,蜂鳴器報警提示充電OK。此時充電電壓,電流實時顯示。功能2:根據提供的開關可以觸發脈沖充電,輸出ON/OFF反復開關。還是檢測電流,小于0.1A時OFF充電。蜂鳴器報警。估計此時顯示不了電壓,電流,除非顯示平均值。

目前打算就這么多,時序可做調整。希望能夠OK。

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2012-05-10 17:38
@heguangjing110
不知大伙還有沒有要補充的?如果沒有我就準備Layout了,功能1:恒流充電,電池電壓慢慢上升,當到OUTPUT到設定的反饋電壓時,電壓反饋起主要作用,趨于恒壓充電。此時檢測電流,當電流小于0.1A時OFF充電,蜂鳴器報警提示充電OK。此時充電電壓,電流實時顯示。功能2:根據提供的開關可以觸發脈沖充電,輸出ON/OFF反復開關。還是檢測電流,小于0.1A時OFF充電。蜂鳴器報警。估計此時顯示不了電壓,電流,除非顯示平均值。目前打算就這么多,時序可做調整。希望能夠OK。

簡單的先調試出來。。。

然后。慢慢修改程序。。。優化充電曲線。。。。。

關注。。。。

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shootcs2005
LV.5
19
2012-05-10 17:57
@dxsmail
簡單的先調試出來。。。然后。慢慢修改程序。。。優化充電曲線。。。。。關注。。。。
先占個位置
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2012-05-10 19:10
@heguangjing110
不知大伙還有沒有要補充的?如果沒有我就準備Layout了,功能1:恒流充電,電池電壓慢慢上升,當到OUTPUT到設定的反饋電壓時,電壓反饋起主要作用,趨于恒壓充電。此時檢測電流,當電流小于0.1A時OFF充電,蜂鳴器報警提示充電OK。此時充電電壓,電流實時顯示。功能2:根據提供的開關可以觸發脈沖充電,輸出ON/OFF反復開關。還是檢測電流,小于0.1A時OFF充電。蜂鳴器報警。估計此時顯示不了電壓,電流,除非顯示平均值。目前打算就這么多,時序可做調整。希望能夠OK。
用單片機算出該次供電的安時數,顯示出來。
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2012-05-10 21:13
@deng0794
你會單片機C語言編程嗎????[圖片]
會點,以前用過51單片機,后來接觸到AVR單片機,感覺功能更多點,用法差不多。程序多花點時間不是什么問題。只要硬件不出問題就好說。
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2012-05-10 21:16
@螞蟻電源
用單片機算出該次供電的安時數,顯示出來。
嗯,可以實現,看來我要加把勁了。Layout花時間啊。
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2012-05-11 10:31
@heguangjing110
嗯,可以實現,看來我要加把勁了。Layout花時間啊。

小小的打擊一下,樓主別怪哦!

1,原理圖上PC1A,DS4,DS5的方向不對吧?T1 的相位?

2,樓主對充電器顯然不熟,對鉛酸電池(看題目樓主應該用這種電池)也不熟悉,48V電池組浮充電壓都要53V了,均充時58-60V,樓主的輸出電壓是不是要改一下?

3,原理圖上看,MCU并不參與電壓和電流的反饋調整,沒看懂樓主如何控制的?

4,在QS1未開通之前不知道輸出電壓如何控制的?(也許沒學到樓主的思路)

5,輸出部分的電阻阻值都是亂標的吧,我沒算出電壓和電流的數值.....

還有原理圖有點亂,功能多元件多的原理圖應該好好整理一下,讓大家不至于看到一半就...........

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deng0794
LV.4
24
2012-05-11 10:58
@heguangjing110
會點,以前用過51單片機,后來接觸到AVR單片機,感覺功能更多點,用法差不多。程序多花點時間不是什么問題。只要硬件不出問題就好說。
51單片機我自學過,只學了按鍵就沒學了《由于某種因素問題就沒學了》當然,在功能上我也可以給你想點意見。。。
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2012-05-11 12:58
@qinzutaim
[圖片]小小的打擊一下,樓主別怪哦!1,原理圖上PC1A,DS4,DS5的方向不對吧?T1的相位?2,樓主對充電器顯然不熟,對鉛酸電池(看題目樓主應該用這種電池)也不熟悉,48V電池組浮充電壓都要53V了,均充時58-60V,樓主的輸出電壓是不是要改一下?3,原理圖上看,MCU并不參與電壓和電流的反饋調整,沒看懂樓主如何控制的?4,在QS1未開通之前不知道輸出電壓如何控制的?(也許沒學到樓主的思路)5,輸出部分的電阻阻值都是亂標的吧,我沒算出電壓和電流的數值.....還有原理圖有點亂,功能多元件多的原理圖應該好好整理一下,讓大家不至于看到一半就...........

感謝師長的提醒,附件的原理圖只供參考,沒有仔細檢查調整。最新的原理圖已做修改。

對鉛酸電池確實不懂,謝謝您的建議,我會修改。

MCU確實不參與電壓電流的調整,主要用來檢測顯示電壓電流和提供脈沖功能。因為我不知道電池的最佳充電時序。所以還是常見的恒流控制。如能提供充電時序可據此優化線路。

QS1未開通相當于空載,輸出靠電壓反饋調整。實際上當有輸出時QS1是導通的。關斷靠MCU輸出高電平控制。

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2012-05-12 08:49
@heguangjing110
感謝師長的提醒,附件的原理圖只供參考,沒有仔細檢查調整。最新的原理圖已做修改。對鉛酸電池確實不懂,謝謝您的建議,我會修改。MCU確實不參與電壓電流的調整,主要用來檢測顯示電壓電流和提供脈沖功能。因為我不知道電池的最佳充電時序。所以還是常見的恒流控制。如能提供充電時序可據此優化線路。QS1未開通相當于空載,輸出靠電壓反饋調整。實際上當有輸出時QS1是導通的。關斷靠MCU輸出高電平控制。

跟你說一下我們充電器的特點供你參考一下:(適合鉛酸、膠體電池)

1.智能五段式充電模式(市場幾乎都是三段式)

2.自動識別電池

3.具有環境溫度補償功能

4.機內溫度檢測功能

5.定時功能

6.待機低損耗

7.充電完自動關機

9.充電途中誤操作自動關機。

 

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fujiang
LV.5
27
2012-05-12 09:20
@heguangjing110
嗯,可以實現,看來我要加把勁了。Layout花時間啊。
應該加上實時充進的電量顯示
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小鞏
LV.11
28
2012-05-12 21:59
@fujiang
應該加上實時充進的電量顯示
學習中。
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hnzkwz
LV.7
29
2012-05-14 17:50
強烈支持~
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liyonghe
LV.7
30
2012-05-14 19:21
強烈支持
0
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2012-05-14 20:11
@fujiang
應該加上實時充進的電量顯示

這個很難吧??

從沒見到。。。。

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