【设计大赛】一款高性能48V电动车充电器

Good Charger Schematic 参赛类型：开关电源

我想大家都会有这样的体会，自己整天做电源，却没有给自己弄一款像样的电源用。所以我突发奇想，打算做一个高性能的电动车充电器，留给自己用，不计成本。

主要技术指标：（1）高PF：220Vac------>0.9 (2)高效率：220Vac----->0.92 (3)智能充电，带修复功能（4）液晶显示充电信息。

高PF：必然要用APFC电路。

高效率：打算采用LLC Topology.输出52V左右。保守估计，效率0.92不成问题。

智能充电：三段式充电，脉冲可修复式充电。对于智能充电这一块小生还不是很了解，打算开始恒流冲，当电池电压升到某一值时改成恒压，减小充电电流。

液晶显示充电Voltage ,current 和time。充满后报警提示。

指标蛮多，尽量努力，原理图正在绘制中，待完成后请大家指正。

原理图总体已经完成，没有仔细检查，还需要进一步确认。还请大伙指正。

额，实在不好意思，PCB已画完，但是最近工作比较忙，没有时间也不便于在公司内部调试。所以先暂放一段时间。感谢大家的关注。抱歉！

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zq2007

LV.11

2012-05-09 10:06

支持，

deng0794

LV.4

2012-05-09 10:06

很好的想法,我觉得（智能充电和液晶显示充电信息）用单片机去实现比较准。单片机电路简单，可优化板子里面的电路和减少板子面积等等。。。。

脉冲可修复式充电我不懂。。。

我谈谈我的看法：智能充电和液晶显示充电信息。。。当充电器接上电池时，单片机进行检测电池是否在那个阶段《高。中。低》。然后显示。如：单片机检测电池是“低”，充电器就开始恒流冲。显示电池是“低”和恒流冲《每10秒检测一次电池是否在那个阶段》。。。。充满后显示充满和报警。。。当然显示部分要显示充电电压和电流。。。充满后显示电池电压等等。。。让人一目了然。。。

zq2007

LV.11

2012-05-09 10:06

@zq2007

支持，[图片]

要用MCU啊。一定要实用。

88931399

LV.4

2012-05-09 10:51

@deng0794

很好的想法,我觉得（智能充电和液晶显示充电信息）用单片机去实现比较准。单片机电路简单，可优化板子里面的电路和减少板子面积等等。。。。脉冲可修复式充电我不懂。。。[图片]我谈谈我的看法：智能充电和液晶显示充电信息。。。当充电器接上电池时，单片机进行检测电池是否在那个阶段《高。中。低》。然后显示。如：单片机检测电池是“低”，充电器就开始恒流冲。显示电池是“低”和恒流冲《每10秒检测一次电池是否在那个阶段》。。。。充满后显示充满和报警。。。当然显示部分要显示充电电压和电流。。。充满后显示电池电压等等。。。让人一目了然。。。

最好整个电流可调的,赶时间就可以用大电流快充了

xuchao888

LV.7

2012-05-09 11:34

比较实用，自己用的话，用单片机来做会容易些，也准确可靠，支持LZ

asouth

LV.8

2012-05-09 12:25

@xuchao888

[图片]比较实用，自己用的话，用单片机来做会容易些，也准确可靠，支持LZ

单片机来做!学习下！

zhaotongchao

LV.5

2012-05-09 12:48

单片机控制早就有了，我是来看高效率的。

zhaotongchao

LV.5

2012-05-09 12:49

@88931399

最好整个电流可调的,赶时间就可以用大电流快充了

大电流，你电池很容易终结了。

heguangjing110

LV.3

2012-05-09 13:42

@deng0794

脉冲修复是我查到的资料，就是充电是断断续续的，比如冲200uS,关断400uS,这样反复，给电池留有时间恢复，具体可网上查询。

正是用单片机AD检测电池电压，实时显示，可以实时了解充电情况，现在的难点不在显示和判断电池电压情况，而是谁能提供比较标准的三段式充电方法，比如48V电池，当电池多少V时快充，多少V时涓流充，多少V时浮充？

路过炊烟

LV.7

2012-05-09 16:29

@zhaotongchao

大电流，你电池很容易终结了。

偶尔大电流充电对电池有好处。

最好能自动检测电池容量、状态等，或者设定一个按钮选择充电模式，就像洗衣机一样，可以选择。

充电器还要考虑温度补偿，另外充满电后继电器自动断电，可以无人管理，出差前充电不需要拔插头。

可以研究研究脉冲充电，对电池维护和寿命有好处。

如果买块20W——50W太阳能电池板，充电器增加太阳能电池管理充电，那就理想了。特别是很多三轮车带客的，白天在外面跑也能充电，续航能力大增。自己搞个玩玩也不错，在单位车棚能充电就不要再拎电瓶了。

づ龍づ

LV.4

2012-05-10 02:19

期待高性能4电动车充电器

hqyzh

LV.6

2012-05-10 11:25

@づ龍づ

期待高性能4电动车充电器

期待

蚂蚁电源

LV.8

2012-05-10 12:37

好贴！

dxsmail

2012-05-10 12:43

楼主是做高档的充电器。。。。好！！。。。

deng0794

LV.4

2012-05-10 13:02

@heguangjing110

脉冲修复是我查到的资料，就是充电是断断续续的，比如冲200uS,关断400uS,这样反复，给电池留有时间恢复，具体可网上查询。正是用单片机AD检测电池电压，实时显示，可以实时了解充电情况，现在的难点不在显示和判断电池电压情况，而是谁能提供比较标准的三段式充电方法，比如48V电池，当电池多少V时快充，多少V时涓流充，多少V时浮充？

你会单片机C语言编程吗？？？？

heguangjing110

LV.3

2012-05-10 16:16

@dxsmail

楼主是做高档的充电器。。。。好！！。。。

不知大伙还有没有要补充的？如果没有我就准备Layout了，功能1:恒流充电，电池电压慢慢上升，当到OUTPUT到设定的反馈电压时，电压反馈起主要作用，趋于恒压充电。此时检测电流，当电流小于0.1A时OFF充电，蜂鸣器报警提示充电OK。此时充电电压，电流实时显示。功能2：根据提供的开关可以触发脉冲充电，输出ON/OFF反复开关。还是检测电流，小于0.1A时OFF充电。蜂鸣器报警。估计此时显示不了电压，电流，除非显示平均值。

目前打算就这么多，时序可做调整。希望能够OK。

dxsmail

2012-05-10 17:38

@heguangjing110

简单的先调试出来。。。

然后。慢慢修改程序。。。优化充电曲线。。。。。

关注。。。。

shootcs2005

LV.5

2012-05-10 17:57

@dxsmail

简单的先调试出来。。。然后。慢慢修改程序。。。优化充电曲线。。。。。关注。。。。

先占个位置

蚂蚁电源

LV.8

2012-05-10 19:10

@heguangjing110

用单片机算出该次供电的安时数，显示出来。

heguangjing110

LV.3

2012-05-10 21:13

@deng0794

你会单片机C语言编程吗？？？？[图片]

会点，以前用过51单片机，后来接触到AVR单片机，感觉功能更多点，用法差不多。程序多花点时间不是什么问题。只要硬件不出问题就好说。

heguangjing110

LV.3

2012-05-10 21:16

@蚂蚁电源

用单片机算出该次供电的安时数，显示出来。

嗯，可以实现，看来我要加把劲了。Layout花时间啊。

qinzutaim

2012-05-11 10:31

@heguangjing110

嗯，可以实现，看来我要加把劲了。Layout花时间啊。

小小的打击一下,楼主别怪哦!

1,原理图上PC1A,DS4,DS5的方向不对吧?T1 的相位?

2,楼主对充电器显然不熟,对铅酸电池(看题目楼主应该用这种电池)也不熟悉,48V电池组浮充电压都要53V了,均充时58-60V,楼主的输出电压是不是要改一下?

3,原理图上看,MCU并不参与电压和电流的反馈调整,没看懂楼主如何控制的?

4,在QS1未开通之前不知道输出电压如何控制的?(也许没学到楼主的思路)

5,输出部分的电阻阻值都是乱标的吧,我没算出电压和电流的数值.....

还有原理图有点乱,功能多元件多的原理图应该好好整理一下,让大家不至于看到一半就...........

deng0794

LV.4

2012-05-11 10:58

@heguangjing110

会点，以前用过51单片机，后来接触到AVR单片机，感觉功能更多点，用法差不多。程序多花点时间不是什么问题。只要硬件不出问题就好说。

51单片机我自学过，只学了按键就没学了《由于某种因素问题就没学了》当然，在功能上我也可以给你想点意见。。。

heguangjing110

LV.3

2012-05-11 12:58

@qinzutaim

[图片]小小的打击一下,楼主别怪哦!1,原理图上PC1A,DS4,DS5的方向不对吧?T1的相位?2,楼主对充电器显然不熟,对铅酸电池(看题目楼主应该用这种电池)也不熟悉,48V电池组浮充电压都要53V了,均充时58-60V,楼主的输出电压是不是要改一下?3,原理图上看,MCU并不参与电压和电流的反馈调整,没看懂楼主如何控制的?4,在QS1未开通之前不知道输出电压如何控制的?(也许没学到楼主的思路)5,输出部分的电阻阻值都是乱标的吧,我没算出电压和电流的数值.....还有原理图有点乱,功能多元件多的原理图应该好好整理一下,让大家不至于看到一半就...........

感谢师长的提醒，附件的原理图只供参考，没有仔细检查调整。最新的原理图已做修改。

对铅酸电池确实不懂，谢谢您的建议，我会修改。

MCU确实不参与电压电流的调整，主要用来检测显示电压电流和提供脉冲功能。因为我不知道电池的最佳充电时序。所以还是常见的恒流控制。如能提供充电时序可据此优化线路。

QS1未开通相当于空载，输出靠电压反馈调整。实际上当有输出时QS1是导通的。关断靠MCU输出高电平控制。

zhaotongchao

LV.5

2012-05-12 08:49

@heguangjing110

感谢师长的提醒，附件的原理图只供参考，没有仔细检查调整。最新的原理图已做修改。对铅酸电池确实不懂，谢谢您的建议，我会修改。MCU确实不参与电压电流的调整，主要用来检测显示电压电流和提供脉冲功能。因为我不知道电池的最佳充电时序。所以还是常见的恒流控制。如能提供充电时序可据此优化线路。QS1未开通相当于空载，输出靠电压反馈调整。实际上当有输出时QS1是导通的。关断靠MCU输出高电平控制。

跟你说一下我们充电器的特点供你参考一下：（适合铅酸、胶体电池）

1.智能五段式充电模式（市场几乎都是三段式）

2.自动识别电池

3.具有环境温度补偿功能

4.机内温度检测功能

5.定时功能

6.待机低损耗

7.充电完自动关机

9.充电途中误操作自动关机。