脉冲充电电路及充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电池电路技术领域，其实施方式提供了一种脉冲充电电路，包括：H桥驱动电路，用于向待充电电池提供脉冲充电电流；所述H桥驱动电路包括四个半导体开关器件；所述半导体开关器件分别位于H桥的四角，所述待充电电池位于所述H桥的输出端；其中所述H桥对端的一对所述半导体开关器件同时受第一开关信号控制，所述H桥对端的另一对所述半导体开关器件同时受第二开关信号控制，所述第一开关信号和第二开关信号反向；以及恒流源，用于向所述待充电电池提供恒流充电电流；所述恒流源的正极与所述待充电电池的正极相连，负极与所述待充电电池的负极相连。本实用新型专利技术的实施方式电路输出稳定，提高充电效率。

【技术实现步骤摘要】
脉冲充电电路及充电装置
本技术涉及电池电路
，特别涉及一种脉冲充电电路和一种充电装置。
技术介绍
电池充放电过程实际上是电化学活性物质在电场作用下可逆的氧化还原反应过程，由于是可逆反应就会出现在充电时SOC(剩余电荷百分比)为0时正极活性物质当量浓度最大，接受充电电流的能力最快强，随着充电的继续进行包裹在正极外面的活性物质逐渐减少，正极活性物质表面形成了一层膜，该膜对内层活性物质与电荷的反应形成阻碍作用，因此充电接受电荷能力就越来越差，充电电流越来越小。要想保持充电电流不变需要逐渐提高充电电压或降低充电电流即涓流充电过程，因此要想将电池SOC充到100％需要较长时间。但是实现快充的根本就是要解决电池的析气问题，消除极化反应，能够保证不损伤电池的情况下提高电池可接受的充电电流，这样才能实现快速充电。目前大多采用的充电方式为脉冲充电的方法，在电芯恒流充电的过程中,给电池的正极和负极同时注入脉冲，这两种脉冲的幅值和占空比以及频率都一样，但是这两种脉冲的波形相位相差半个周期，电芯在这两种脉冲叠加下的效果周而复始，这种充电方式相当于只给电芯在恒流充电的基础上添加了一种“催化剂”，不会影响恒流充电的效果，而且这种充电方式可以方便的计算脉冲个数，使脉冲效果量化，这种方式经过实验证明了确实可以减少电池内部的极化反应，减轻了电池的内阻和发热，提高了电池可接受的充电电流比，加快了充电速度，使蓄电池可以吸收更多的电量，但是此方式的实现电路却大多只采用脉冲电流源进行充电，该方式无法施加反向电流，也缺少对电流均值的调节措施，无法满足脉冲充电中对电流的精准化和个性化要求。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种脉冲充电电路及系统，以至少解决现有脉冲充电中的电路的单向性和可调性问题。为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种脉冲充电电路，所述电路包括：H桥驱动电路，用于向待充电电池提供脉冲充电电流；所述H桥驱动电路包括四个半导体开关器件；所述半导体开关器件分别位于H桥的四角，所述待充电电池位于所述H桥的输出端；其中所述H桥对端的一对所述半导体开关器件同时受第一开关信号控制，所述H桥对端的另一对所述半导体开关器件同时受第二开关信号控制，所述第一开关信号和第二开关信号反向；以及恒流源，用于向所述待充电电池提供恒流充电电流；所述恒流源的正极与所述待充电电池的正极相连，负极与所述待充电电池的负极相连。可选的，所述H桥驱动电路包括：第一PMOS和第一NMOS串联成的第一支臂；第二PMOS和第二NMOS串联成的第二支臂；所述第一PMOS和第二PMOS的源极连接至VCC，所述第一NMOS和第二NMOS的源极接地；所述第一PMOS和第一NMOS的漏极相连，连接点为输出端第一端；所述第二PMOS和第二NMOS的漏极相连，连接点为输出端第二端；所述待充电电池位于所述输出端第一端和输出端第二端之间；所述第一PMOS和第一NMOS的栅极相连，所述第二PMOS和第二NMOS的栅极相连。可选的，所述脉冲充电电路还包括：脉冲信号生成电路和信号调整电路；所述脉冲信号生成电路用于生成并输出脉冲信号，所述信号调整电路用于将所述脉冲信号分别放大和反相后，输出至所述半导体开关器件的控制端或栅极。可选的，所述脉冲信号生成电路包括：555定时器芯片；以及与所述555定时器芯片的引脚相连的电路：电阻R1接在VCC与放电引脚之间，触发引脚与阈值引脚短接，并经电容C2和电容C3后连接至控制引脚，所述阈值引脚通过电阻R4连接至滑动变阻R3的滑动端，所述滑动变阻R3的一端与所述放电引脚相连，其另一端经电阻R2后与所述放电引脚相连。可选的，所述电阻R4为可变电阻。可选的，所述信号调整电路包括NPN三极管和PNP三极管，所述NPN三极管的发射极接地，集电极通过第一上拉电阻接至VCC，基极与所述脉冲信号生成电路的输出端相连；所述集电极输出反相后的脉冲信号；所述PNP三极管的集电极接地，发射极通过第二上拉电阻接至VCC，基极与所述脉冲信号生成电路的输出端相连；所述发射极输出放大后的脉冲信号。可选的，所述NPN三极管的集电极与所述第一PMOS和第一NMOS的栅极相连；所述PNP三极管的发射极与所述第二PMOS和第二NMOS的栅极相连。可选的，所述恒流源与所述待充电电池之间通过二极管相连，即：所述二极管的正极与所述恒流源的正极相连，所述二极管的负极与所述待充电电池的正极相连。在本技术的第二方面，还提供了一种充电装置，所述充电装置包括前述的脉冲充电电路。可选的，所述充电装置包括两个充电位；两个充电位的负极短接，并与所述恒流源的负极相连，所述充电位的两个正极分别与所述输出端第一端和输出端第二端相连，同时所述两个正极均与所述恒流源的正极相连或通过反接的二极管与所述恒流源的正极相连。通过本技术提供的上述技术方案，具有以下有益效果：(1)这种充电方式输出方形脉冲频率和占空比可调，可以方便的调试能使充电效率最大时的状态；脉冲充电电流可调，可实现大倍率充电；开关频率特性稳定，响应速度快；电路输出稳定，成本更低。(2)该种新型的脉冲充电方式未对电芯本身恒流充电造成负面影响，然而更像是起到了一种“催化剂”效果，可以降低充电时的热损耗，提高充电效率。(3)与直流电源的隔离；脉冲产生电路不会对直流电源造成损伤。起到了一定的保护作用。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术一种实施方式提供的脉冲充电电路的结构示意图；图2是本技术一种实施方式提供的脉冲充电电路的电流叠加示意图；图3是本技术一种实施方式提供的脉冲充电电路的H桥结构及电流流向示意图；图4是本技术一种实施方式提供的脉冲充电电路的整体示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。图1是本技术一种实施方式提供的脉冲充电电路的结构示意图；如图1所示，本技术提供一种脉冲充电电路，所述电路包括：H桥驱动电路，用于向待充电电池提供脉冲充电电流；所述H桥驱动电路包括四个半导体开关器件；所述半导体开关器件分别位于H桥的四角，所述待充电电池位于所述H桥的输出端；其中所述H桥对端的一对所述半导体开关器件同时受第一开关信号控制，所述H桥对端的另一对所述半导体开关器件同时受第二开关信号控制，所述第一开关信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲充电电路，其特征在于，所述脉冲充电电路包括：/nH桥驱动电路，用于向待充电电池提供脉冲充电电流；/n所述H桥驱动电路包括四个半导体开关器件，所述四个半导体开关器件分别位于H桥的四角，所述待充电电池位于所述H桥的输出端；其中所述H桥对端的一对所述半导体开关器件同时受第一开关信号控制，所述H桥对端的另一对所述半导体开关器件同时受第二开关信号控制，所述第一开关信号和第二开关信号反向；以及/n恒流源，用于向所述待充电电池提供恒流充电电流；/n所述恒流源的正极与所述待充电电池的正极相连，负极与所述待充电电池的负极相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉冲充电电路，其特征在于，所述脉冲充电电路包括：
H桥驱动电路，用于向待充电电池提供脉冲充电电流；
所述H桥驱动电路包括四个半导体开关器件，所述四个半导体开关器件分别位于H桥的四角，所述待充电电池位于所述H桥的输出端；其中所述H桥对端的一对所述半导体开关器件同时受第一开关信号控制，所述H桥对端的另一对所述半导体开关器件同时受第二开关信号控制，所述第一开关信号和第二开关信号反向；以及
恒流源，用于向所述待充电电池提供恒流充电电流；
所述恒流源的正极与所述待充电电池的正极相连，负极与所述待充电电池的负极相连。


2.根据权利要求1所述的脉冲充电电路，其特征在于，所述H桥驱动电路包括：
第一PMOS和第一NMOS串联成的第一支臂；
第二PMOS和第二NMOS串联成的第二支臂；
所述第一PMOS和第二PMOS的源极连接至VCC，所述第一NMOS和第二NMOS的源极接地；所述第一PMOS和第一NMOS的漏极相连，连接点为输出端第一端；所述第二PMOS和第二NMOS的漏极相连，连接点为输出端第二端；
所述待充电电池位于所述输出端第一端和输出端第二端之间；
所述第一PMOS和第一NMOS的栅极相连，所述第二PMOS和第二NMOS的栅极相连。


3.根据权利要求2所述的脉冲充电电路，其特征在于，所述脉冲充电电路还包括：脉冲信号生成电路和信号调整电路；
所述脉冲信号生成电路用于生成并输出脉冲信号；
所述信号调整电路用于将所述脉冲信号分别放大和反相后，输出至所述半导体开关器件的控制端或栅极。


4.根据权利要求3所述的脉冲充电电路，其特征在于，所述脉冲信号生成电路包括：
555定时器芯片；以及
与所述555定时器芯片的引脚相连的电路：
电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞旭，颜广博，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32