用于电能蓄电池的充电器制造技术

该充电器包括一个用于每个蓄电池或每个蓄电池组的充电电路。每个充电电路包括一个由提供一个连续的正弦波电压的电源（５－１２）供电的回馈式变换器（ＣＶ１）。每个变换器包括一个变压器（Ｔ１），变压器的初级绕组被串联连接在两个可控半导体（１４和Ｔｈ１）之间的电源上。变换器（ＣＶ１）振荡的导通和关断被控制为蓄电池的电压或蓄电池组（１）的电压的函数。该装置能使在制造时蓄电池具有的最大充电中的不均衡被补偿。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于可再充电型蓄电池的充电器，例如被用在电动车辆中的充电器。现已知目前决定电驱动车辆的发展，特别是用于私人用途的最重要的因素之一在于它们的电源能够提供最大的功率以便能够行驶最大距离的能力。的确这些特征值基本上决定了车辆的自身性能和它的行驶范围。由于电源既可以包括一个由固定的充电器周期地充电的单个蓄电池，或在双动力或多动力型汽车的情况下可以包括一个通过一个充电器与一个板热力电源连接的蓄电池，所以人们理解适当地控制蓄电池的充电/放电周期是这种电动车辆的设计者们一直关心的。在欧洲专利申请号0573832中由本专利技术的申请人公开了一种用于改进这种型式的蓄电池的充电周期的方法。在那个文件中公开的充电器能够使蓄电池的最大充电容量的不均衡被补偿。为了这个目的，蓄电池的电池被分配在每个组至少包括一个电池的不同组中，每个电池组与其自己的充电电路连接，该充电电路由一个公共电源来供电。充电过程被分成两个阶段，在第一阶段期间充电电路接收一个恒定密度的电流，而在第二阶段期间实际上提供一个恒定的电压。从当在每个蓄电池组上的端子上的电压大于一个预定的参考电压时的时刻产生从第一阶段到第二阶段的过渡。因此，所有电池可以被充电到它们的最大容量，而不损害具有最低的最大充电容量的电池或电池组。本专利技术的一个目的是提供一个可再充电的蓄电池充电器，该充电器是对上述简单描述的充电器的一种改进和它能使蓄电池的充电速度被进一步地增加，并且能够提供一个极好的整体输出。本专利技术涉及一个包括几个电池或串联连接的电池组的电能蓄电池充电器，该充电器包括一个通过一个电源为每个电池或每个电池组供电的充电电路，所述充电电路包括一个变压器，变压器的初级绕组接收从所述电源来的电力，其次级绕组通过一个整流器与蓄电池或相关的电池组连接，该充电器的特征在于所述电源包括供电装置，用于提供一个具有正弦波形的单向整流电压，所述充电电路包括一个与所述供电装置连接的回馈式变换器，并且所述充电器进一步包括用于检测每个蓄电池或每个蓄电池组的电压的装置和用于控制与其相关的变换器振荡的导通和关断的装置，以便作为由所述检测装置检测的电压值的一个函数。每个变换器包括所述变压器和所述整流器和至少一个与所述变压器的初级绕组串联连接到所述供电装置上的第一可控半导体元件。由于这些特征的结果，尽管在它们被制造时在它们的最大充电值中具有不均衡，蓄电池或蓄电池组都可以被充电到它们的最大值。此外，在放电过程中，本专利技术能够使蓄电池电荷在所有的电池中被均匀地分布。本专利技术的其它特征和优点通过下面结合附图仅作为例子所进行的描述将变得更明显。图1和图2表示根据本专利技术的一个可再充电蓄电池充电器的总电路图，图1和2分别是该总图的一半。在这些图中，蓄电池1被表示为由一个或几个蓄电池的一定数量的组，G1，G2…Gn所形成，例如E1-G1，E2-G1，E1-G2，E2-G2…E1-Gn，E2-Gn。例如，在此可以任意地选择每组为两个蓄电池的数量。的确，根据一般蓄电池使用标准可以随意地选择组的数量和每组蓄电池的数量，在此没有必要进一步对它们进行解释，同样能够理解本专利技术。蓄电池E1-G1，E2-G1，E1-G2，E2-G2…E1-Gn，E2-Gn被串联连接在一个正端2和一个负端3之间，其中正端是在一个正电位Ubatt，而负端位于地电位。然后，一个用于检测电流强度的降压电阻器4连接在蓄电池E2-Gn和地之间，该降压电阻器4的作用将在下面被描述。充电器包括一个通过端子6和7连接到一个交流电源(未示出)上的整流器5。在这种情况下，根据本专利技术的许多实际应用的一种应用，充电器装配在一个电驱动电动车辆上，一个交流电源可以是公共供电系统，在该车辆上与公共供电系统对应的部分被固定以便对蓄电池进行充电。相反，如果它是一个装备有一个由内燃机驱动的发电机的双动力或多动力车辆，那么交流电源可以是这个发电机。整流器5包括一个在交流侧与一个滤波器9连接的二极管整流桥8，滤波器9与端子6和7连接，在直流侧上，二极管整流桥8与一个充电电容器10并联连接。在充电电容器10的两端上出现一个具有正弦波形的直流电压。整流器5的输出端11与一个转换开关13的固定极13a连接，该转换开关13能够使充电器的工作方式被变换。下面将解释这个转换开关13的作用。转换开关13的移动触点13c与一个半导体功率元件14的主通路的一端连接，例如该半导体功率元件14是一个IGBT元件。在本专利技术的最佳实施例中，这个通路的另外一端公共地与n个变压器T1至Tn的初级绕组连接，也就是说变压器的数量与蓄电池1的蓄电池组的数量是一样的多。在另一个实施例中，这种形式的半导体元件可以分别地与每个初级绕组串联连接。根据所示的实施例，变压器T1-Tn的初级绕组也分别地与可控硅晶闸管Th1-Thn的阳极连接，它们的阴极公共地与整流器5的端子12连接。变压器T1-Tn的次级绕组分别地与由整流器二级管D1-Dn和电容器C1-Cn组成的串联电路并联连接。在每个串联电路中，在二极管和电容器之间的结点与蓄电池组的正电极15连接，而电容器和变压器的次级绕组的连接点与蓄电池组的负电极16连接。例如，就组G2来说，二极管D2和电容器C2之间的结点与构成蓄电池E1-G2和E2-G2的正板的端子15连接，而在变压器T2的次级绕组和电容器C2之间的连接点与构成蓄电池E1-G2和E2-G2的负极的端子16连接。应该注意的是与二极管D1和电容器C1之间的结点连接的端子15同时也是充电器的正输出端。此外，构成蓄电池组Gn的负电极的端子16通过降压电阻器4与变压器Tn的次级绕组和电容器Cn之间的结点连接。分别包括变压器T1-Tn之中的一个变压器、可控硅晶闸管Th1-Thn之中的一个可控硅晶闸管、二极管D1-Dn之中的一个电容器1、和电容器C1-Cn之中的一个电容器的电路与半导体功率元件14(对所有这些电路是公用的)一起构成许多变换器，由专家称为“回馈式变换器”。在图1和图2中，已经分别给出了这些变换器总的参考符号CV1-CVn，并且在下面的描述中将把它们简单地称为“变换器”。如能够看到的，这些变换器是简单设计并且保证一个有效的磁耦合，同时由一个公共的开关元件14来控制。每个变换器可以由它自己的可控硅晶闸管Th1-Thn来关断。在供电侧的情况下，变换器被串联连接，仅在半导体功率元件14中流动的电流幅值中有一个变化，当可控硅晶闸管Th1-Thn关断它们对应的变换器时，在这种情况下在其它变换器中的电流幅值保持不变化。因此，这些变换器相互不影响并且半导体功率元件的控制(导通间隔)与充电器的变换器的数量无关。此外，应指出的是所有这些变换器可以电地和机械也相互被分离，以致于它们可以直接地与蓄电池组连接来供电。在每个变换器CV1-CVn中，二极管D1-Dn可以是任何适合的硅型二极管。然而，最好是利用具有相对高的阻断电压的肖特基(Schottky)型二极管。也应该指出的是电容器C1-Cn的作用是减少在蓄电池中流动的电流峰值。它们可以具有一个低的值。在一定的情况下，作为这些蓄电池的容性值的函数，甚至它们可以被完全地省略。每个变换器CV1-CVn包括一个比较器电路COMP1-COMPn，它们用于监视由该变换器提供的蓄电池组的电压。每个比较器接本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括几个电池或串联连接的电池组（Ｇ１－Ｇｎ；Ｅ１－Ｇ１，Ｅ２－Ｇ１，Ｅ１－Ｇ２，Ｅ２－Ｇ２，…Ｅ１－Ｇｎ－１，Ｅ２－Ｇｎ－１，Ｅ１－Ｇｎ，Ｅ２－Ｇｎ）的电能蓄电池充电器，该充电器包括：一个通过一个电源（５，６，７）为每个电池或每个电池组供电的充电电路，所述充电电路包括一个变压器（Ｔ１－Ｔｎ），变压器的初级绕组接收从所述电源来的电力，其次级绕组通过一个整流器（Ｄ１，Ｃ１，Ｄ２，Ｃ２…Ｄｎ１，Ｃｎ１，Ｄｎ，Ｃｎ）与蓄电池或相关的电池组连接，该充电器的特征在于：所述电源（５，６，７）包括供电装置（８，９，１０），用于提供一个具有正弦形状或波形的单向整流电压，所述充电电路包括一个与所述供电装置（８，９，１０）连接的回馈式变换器（ＣＶ１－ＣＶｎ），并且所述充电器进一步包括用于检测每个蓄电池或每个蓄电池组的电压的装置（ＣＯＭＰ１－ＣＯＭＰｎ）和用于控制与其相关的变换器振荡的导通和关断的装置（１４，１７，２１－１至２１ｎ，２３，２８－１至２８ｎ，Ｔｈ１－Ｔｈｎ），以便作为由所述检测装置检测的电压值的一个函数。２．根据权利要求１的充电器，其特征在于每个变换器（ＣＶ１－ＣＶｎ）包括所述变压器（Ｔ１－Ｔｎ）和所述整流器（Ｄ１－Ｄｎ，Ｃ１－Ｃｎ）和至少一个与所述变压器（Ｔ１－Ｔｎ）的初级绕组串联连接到所述供电装置（８，９，１０）上的第一可控半导体元件（１４，Ｔｈ１－Ｔｈｎ）。...

【技术特征摘要】
FR 1995-6-16 95072341．包括几个电池或串联连接的电池组(G1-Gn；E1-G1，E2-G1，E1-G2，E2-G2，…E1-Gn-1，E2-Gn-1，E1-Gn，E2-Gn)的电能蓄电池充电器，该充电器包括一个通过一个电源(5，6，7)为每个电池或每个电池组供电的充电电路，所述充电电路包括一个变压器(T1-Tn)，变压器的初级绕组接收从所述电源来的电力，其次级绕组通过一个整流器(D1，C1，D2，C2…Dn1，Cn1，Dn，Cn)与蓄电池或相关的电池组连接，该充电器的特征在于所述电源(5，6，7)包括供电装置(8，9，10)，用于提供一个具有正弦形状或波形的单向整流电压，所述充电电路包括一个与所述供电装置(8，9，10)连接的回馈式变换器(CV1-CVn)，并且所述充电器进一步包括用于检测每个蓄电池或每个蓄电池组的电压的装置(COMP1-COMPn)和用于控制与其相关的变换器振荡的导通和关断的装置(14，17，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A韦津尼，
申请(专利权)人：SMH管理服务有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]