一种高稳定的电磁脉冲充电装置及充电调节方法制造方法及图纸

本申请属于脉冲充电技术领域，公开了一种高稳定的电磁脉冲充电装置及充电调节方法，该装置包括依次连接的信号触发电路、隔离电路、功率放大电路、脉冲生成电路和过压保护电路；信号触发电路用于生成触发信号；隔离电路用于采用磁耦隔离结构调整触发信号的电压值；功率放大电路用于对触发信号进行电压调整和电流调整，得到驱动信号；脉冲生成电路用于根据接收到的驱动信号生成脉冲电压，并通过过压保护电路将脉冲电压输入到电池中；过压保护电路用于抑制脉冲电压传输过程中的尖峰电压和浪涌电流。本申请可以达到提升充电装置的使用寿命、稳定性和可靠性，保证高稳定的脉冲电压生成的效果。成的效果。成的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定的电磁脉冲充电装置及充电调节方法


[0001]本申请涉及脉冲充电
，尤其涉及一种高稳定的电磁脉冲充电装置及充电调节方法。

技术介绍

[0002]开关元器件是脉冲充电控制电路核心元件之一。采用脉冲充电来代替直流充电，那么提供的脉冲峰值电压必须大于直流电压，且一般为直流电压的两倍左右。因此这就要求开关器件能够承受大电压、大电流、高温、高重复频率等复杂因素。并且，脉冲充电电路必须具有高度的波形稳定度，避免电压不稳定的问题对电路器件造成损伤或者其他破坏性事故。而在常规脉冲功率技术中，常见的开关分类有气体开关、真空开关、液体开关和固体开关等，而气体开关、液体开关等填充介质的开关有寿命短、损耗大、稳定性差等较为明显的缺陷。而这些缺点会严重影响脉冲功率系统的寿命、稳定性和可靠性，重频运行受到制约。
[0003]因此，现有技术中存在脉冲充电电路因开关器件无法承受大电压、大电流、损耗大、寿命短等缺陷导致输出的充电脉冲电压不稳定的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种高稳定的电磁脉冲充电装置及充电调节方法，能够提升充电装置的使用寿命、稳定性和可靠性，保证了高稳定的脉冲电压的生成。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种高稳定的电磁脉冲充电装置，该装置包括依次连接的信号触发电路、隔离电路、功率放大电路、脉冲生成电路和过压保护电路；
[0006]信号触发电路用于生成触发信号；
[0007]隔离电路用于采用磁耦隔离结构调整触发信号的电压值；
[0008]功率放大电路用于对触发信号进行电压调整和电流调整，得到驱动信号；
[0009]脉冲生成电路用于根据接收到的驱动信号生成脉冲电压，并通过过压保护电路将脉冲电压输入到电池中；过压保护电路用于抑制脉冲电压传输过程中的尖峰电压和浪涌电流。
[0010]进一步的，触发信号为脉冲宽度调制信号，触发信号的占空比为50％，周期为10微秒。
[0011]进一步的，脉冲电压的电压幅值大于等于600V。
[0012]进一步的，脉冲生成电路用于采用SiC MOSFET管来生成脉冲电压。
[0013]进一步的，该装置还包括反馈网络，反馈网络分别与过压保护电路的输出端、电池和信号触发电路连接；反馈网络用于对脉冲电压进行采样以及对电池进行检测，并根据脉冲采样数据和电池检测数据控制信号触发电路的启停。
[0014]进一步的，反馈网络还与隔离电路连接；反馈网络还用于根据脉冲采样数据和电池检测数据调节隔离电路的参数，以实现对触发信号的电压值大小的调节。
[0015]进一步的，反馈网络还连接功率放大电路；反馈网络还用于根据脉冲采样数据和
电池检测数据调节功率放大电路的参数，以实现对驱动信号的波形调整。
[0016]第二方面，本申请实施例提供了一种高稳定的电磁脉冲充电调节方法，应用于如上述实施例的一种高稳定的电磁脉冲充电装置中的反馈网络中，该方法包括：
[0017]步骤S1，对脉冲电压进行采样并对电池进行检测，得到脉冲采样数据和电池检测数据；
[0018]步骤S2，根据电池检测数据确定最优充电波形；
[0019]步骤S3，将脉冲采样数据和最优充电波形输入评估函数，得到评估结果；
[0020]步骤S4，根据评估结果对信号触发电路、隔离电路或功率放大电路进行控制和调整。
[0021]进一步的，上述根据评估结果对信号触发电路、隔离电路或功率放大电路进行控制和参数调整，包括：
[0022]判断评估结果是否达到预设阈值；
[0023]若是，则检测电池的电量；若检测到电池的电量已充满，则控制信号触发电路停止生成触发信号，否则返回步骤S1；若不是，则根据评估结果调整隔离电路或功率放大电路的参数。
[0024]进一步的，上述根据评估结果调整隔离电路或功率放大电路的参数，包括：
[0025]计算评估结果对各个电路参数的偏导数；
[0026]将隔离电路或功率放大电路的参数输入偏导数中，得到参数对应的数值占比；
[0027]根据数值占比调节隔离电路或功率放大电路中对应的参数。
[0028]综上，与现有技术相比，本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0029]本申请实施例提供的一种高稳定的电磁脉冲充电装置，通过隔离电路的磁耦隔离结构对触发信号进行电压调节，降低了充电装置中的耦合效应，使得整个充电装置能够承受大电压、大电流等复杂情况；通过过压保护电路防止了尖峰电压和浪涌电流等情况对充电装置中电路元件造成的损坏，延长了电路元件的使用寿命；隔离电路和过压保护电路的设置，提升了充电装置的使用寿命、稳定性和可靠性，保证了高稳定的脉冲电压的生成。
附图说明
[0030]图1为本申请一个示例性实施例提供的一种高稳定的电磁脉冲充电装置的结构图。
[0031]图2为本申请一个示例性实施例提供的一种高稳定的电磁脉冲充电装置的电路原理图。
[0032]图3为本申请一个示例性实施例提供的一种高稳定的电磁脉冲充电调节方法的流程图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0034]基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]请参见图1和图2，本申请实施例提供了一种高稳定的电磁脉冲充电装置，该装置包括：
[0036]依次连接的信号触发电路101、隔离电路102、功率放大电路103、脉冲生成电路104和过压保护电路105；信号触发电路101用于生成触发信号。
[0037]隔离电路102用于采用磁耦隔离结构调整触发信号的电压值。
[0038]功率放大电路103用于对触发信号进行电压调整和电流调整，得到驱动信号。
[0039]脉冲生成电路104用于根据接收到的驱动信号生成脉冲电压，并通过过压保护电路105将脉冲电压输入到电池中。
[0040]过压保护电路105用于抑制脉冲电压传输过程中的尖峰电压和浪涌电流。
[0041]其中，信号触发电路101生成的CMOS电平的触发信号经过隔离电路102进行隔离传输，然后进入功率放大电路103进行电压变换，随后进入脉冲生成电路104进行驱动，产生需要的脉冲电压，过压保护电路105则是为了防止尖峰电压，浪涌电流等情况对电路元件造成损坏。
[0042]如图2中所示，隔离电路102采用磁耦隔离的方法，并且输出为三极管Q2的发射极端，通过增加C1和C2两个电容来实现输出电压的正负电压值可调的功能，为后面的反馈网络106调整优化隔离电路的参数提供途径。
[0043]由于脉冲生成电路104导通时需要的导通电压范围在
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5V～22V，关断时采用负压驱动可加速关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定的电磁脉冲充电装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的信号触发电路、隔离电路、功率放大电路、脉冲生成电路和过压保护电路；所述信号触发电路用于生成触发信号；所述隔离电路用于采用磁耦隔离结构调整所述触发信号的电压值；所述功率放大电路用于对所述触发信号进行电压调整和电流调整，得到驱动信号；所述脉冲生成电路用于根据接收到的所述驱动信号生成脉冲电压，并通过所述过压保护电路将所述脉冲电压输入到电池中；所述过压保护电路用于抑制所述脉冲电压传输过程中的尖峰电压和浪涌电流。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触发信号为脉冲宽度调制信号，所述触发信号的占空比为50％，周期为10微秒。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉冲电压的电压幅值大于等于600V。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉冲生成电路用于采用SiC MOSFET管来生成所述脉冲电压。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括反馈网络，所述反馈网络分别与所述过压保护电路的输出端、所述电池和所述信号触发电路连接；所述反馈网络用于对所述脉冲电压进行采样以及对所述电池进行检测，并根据脉冲采样数据和电池检测数据控制所述信号触发电路的启停。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述反馈网络还与所述隔离电路连接；所述反馈网络还用于根据所述脉冲采样数据和所述电池检测数据调节所述隔离电路的参数，以实现对所述触发信号的电压值大小的调节。7.根据权利要求6所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁雪林，胡明，李永龙，陈圣贤，朱祥维，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：