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间歇式充电控制电路及快速充电制造技术

技术编号:4215398 阅读:601 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种间歇式充电控制电路组成的快速充电方法,采用间歇式充电电流对电池充电是尊重电池内受电活性物临界疲劳状态时停止充电,待电池内受电活性物恢复活性状态后再次充电,是靠激发电池接受电能的活性力方式充电。这种间歇式电流充电需要足够大的直流电流源,因而就引入了一种组合整机从市电电网取得直流大电流的电路,这种组合整机电路是由多个高频开关电源单元模块组合而成,在具备足够大的直流电流源与快速充电方法条件下再引入一种串联高电压电池组转换为低电压电池组并联充电,充电结束后转换还原成串联高电压电池组投入放电使用的电路,是用两种充电压等级覆盖8种充电电压等级方法解决充电设备电压等级标准过多的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种间歇式充电控制电路组成的快速充电方法。 目前的现有技术中,通常是将交流电源整流成直流电后对电池充电。这种直流电 是连续不间断的,这种直流连续不间断的充电忽略掉了电池内用于帮助电池接受电量的活 性物是否会产生疲劳,事实上,经实验证实,无间歇地连续的直流电向电池充电,被充电电 池内用于帮助电池接受电量的活性物是要产生疲劳的,帮助接受电量的活性物疲劳后还继 续充电则被充电电池会表现出噎住,继而被充电电池温度上升、产气,产气会使胶体电池因 排气不良而鼓包,产气会使液体电池冒水汽泡,伴随鼓包,冒水汽泡的则是电池失水、失液, 容纳电量能力加速衰减,縮短了电池使用周期寿命。无间歇的连续式直流充电是电流越大, 电池内帮助电池接受电量的活性物愈易产生疲劳,因而无间歇的连续式直流充电不能采用 加大电流实施对电池的快速充电,对于使用大容量电池组的纯电动汽车,充电的等待时间 太长和电池使用周期寿命太短阻碍纯电动汽车发展,例如《先进电动汽车技术》 一书(清华 大学电动车研究室编写)中列举美国通用纯电动汽车EV-1的电池指标是55. 3AH, 12V电池 26个串联,总电压312V,电池充放电周期寿命450次,充足电后可续行88. 5 152km,每次 充电等待时间需要7 8小时,因为充电等待时间太长,电池使用周期寿命太短,成了 EV-1 后续发展的重要阻碍之一。 本专利技术的任务是提供一种产生间歇式充电电流的电路,采用间歇式充电电流对电 池充电是尊重电池内受电活性物临界疲劳状态时停止充电,待电池内受电活性物质恢复活 性状态后再次充电,是靠激发电池接受电能的活性方式充电,这种间歇式电流充电与无间 歇的连续式直流电流充电对电流大小的要求刚好相反。间歇式充电电流是在被充电电池极 板载电流面积的大小和导线载电流截面积的大小能承受的条件下间歇电流越大越利于激 发电池接受电能的活性,利用间歇式充电电流越大越利于激发电池接受电能活性的特点加 大间歇充电电流,达到实现快速充电目的。间歇式充电过程中的间歇时间太长也会延长充 电等待时间,间歇时间太短电池内受电活性物恢复活性状态不彻底又被再次充电也不利于 快速充电,则在间歇式充电电路中设计为循环形式,每一循环10段,其中9段分配控制为充 电器对电池充电,在充电器内设立一个负载体,将一个循环中的第10段分配控制为电池只 对负载体放电,充电器对电池充电的电流称为正脉冲电流Am。电池对负载体放电的电流称 为负脉冲电流-Am。在充电器内设立一个负载体,将IO段为一个循环形式中第IO段分配给 电池只对负载体放电使电池在一个10段为一循环中获得1个整段的间歇让电池的活性物 得以彻底恢复其活性状态,电池被单方向充电会累积极化,极化也是縮减电池使用周期寿 命的一大危害。负脉冲电流加入到间歇式充电电路中对消减电池被极化和充电正脉冲电流 与充电正脉冲电流之间间歇宽度不足影响充电速度均有积极的效果。 本专利技术的间歇式充电控制电路由集成电路IQ ICM,电阻& I^,负脉冲电流负 载体电阻Rf电容Q C12, 二极管D。 D9,功率场效应管G^G2组成,其中IQ型号EN555是 方波信号振荡器,IC2型号为CD4017是作为方波信号顺序分配输出用途,IC3 IC12型号为 CD4010是作为方波信号整形用途。IC『I(^是光电耦合器在电路中作为传送方波信号和隔 离其它不安全信号用途,D。 D9的作用是限制方波信号只能单方向传送,^承担间歇充电正脉冲电流开关,G2承担电池对负载体Rf放电负脉冲电流的开关,将间歇式充电控制电路 串联在交流整流成无间歇直流充电电路与被充电电池之间的连接线中即可实现快速充电。 由IQ产生连续的脉冲方波振荡信号且将该脉冲方波周期确定为T秒,将连续的 周期T秒的方波信号由IQ的第3脚输出端传送到IC2的14脚输入端,由IC2的输出端Q。Q9按顺序Q。 Q9输出10个宽度与周期T相同的T秒钟的方波信号分别传送到由R3C3 R12C12组成的10个微分电路输入端,由10个微分电路分别各自将接收到的宽度为T秒的方 波信号压縮变窄变尖后的信号再由这IO个微分电路的输出端分别对应输入到IC3 IC12的 输入端,其中R3C3 RnCu这9个微分电路数值设置相同,是将T宽度脉冲方波压縮变窄为 R3C3, R12C12数值设置是将T宽度脉冲方波压縮变窄为R12C12,由IC3 ICn的输出端将已被压 縮变窄变尖的信号整形为R3C3宽度的方波信号,将R3C3宽度的方波信号称为tA1 tA9方波 脉冲信号,将tA1 tA9分别由D。 D8的阳极输入阴极输出传送到IC13的QA输入端,由IC13 的E输出端推动^导通形成充电器对电池充电的正脉冲电流,正脉冲充电电流持续的时间 与tA1 、9脉冲方波宽度的差即为上一个充电正脉冲电流与下一个充电正脉冲电流之间的 间歇时间tB ;由IC12的输出端将已被压縮变窄变尖的信号整形为R12C12宽度的方波信号,将 R12C12宽度的方波信号称为tD方波脉冲信号,将tD由D9的阳极输入阴极输出传送到IC14的 QB输入端,由IC14的F输出端推动G2导通形成电池对负载体Rf放电的负脉冲电流,负脉冲 放电电流持续的时间与tD相同,T与t。脉冲方波宽度的差即为充电正脉冲电流与负脉冲放 电电流之间的间歇时间tc,这一过程称为一个循环控制,间歇式充电控制电路是自动地循 环进行控制。 下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明 附图说明图1是本专利技术间歇式充电控制电路串联在交流整流成直流充电电路与被充电电 池之间实现快速充电方法的电路图。 图2是图1所示电路对电池充电正脉冲电流Am和电池对负载体放电负脉冲电 流-Am波形图。 图3是图1所示电路对串联高电压电池组转换成多组低压电池组并联充电,充电 完成后又转换成串联高电压电池组投入放电使用的转换方法示意图。 图l所描述的间歇式充电控制电路由供电电源Vcc与地(符号4)供入12V直流稳 压电源,由集成电路IQ,电阻RpRy电容Q组成一个脉冲方波振荡器,IQ的型号是EN555, 按图1中IQ与电阻&、 Ry电容Q连接即能自动产生连续的脉冲方波信号,该脉冲方波的 时间周期T = 0. 693(R,2R》Q,T周期的脉冲方波信号由集成电路IQ的3脚输出端传送到 集成电路IG的14脚输入端。IG是十进制计数/脉冲分配器,型号为CD4017,连接到IC2 的第15脚与电源Vcc间的C2在电路中用作通电时快速启动IC2进入工作状态的用途。C2用 0. 1 F普通电容,IC2将接收到的周期是T的脉冲方波信号按IC2的输出端口 Q。 Q9顺序 分配经由R3C3 R12C12组成的微分电路输入端口,此时的脉冲方波宽度等于T,微分电路的 作用是将方波信号宽度变窄同时也会将方波变尖,然后由微分电路的输出端口将变窄变尖 的信号分别传送到由集成电路IC3 IC12组成的信号整形器的输入端口, IC3 IC12的型号 是CD4010。 CD4010是一片集成电路含有6个信号整形器,按图1中IC3 IC12的数量需要 10个整形器则使用2片CD4010集成电路即可。由IC3 IC12将已被R3C3 R12C12微分电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种间歇式充电控制电路,由IC↓[1]产生连续的脉冲方波振荡信号且将该脉冲方波周期确定为[T]秒,将连续的周期[T]秒的方波信号由IC↓[1]的第[3]脚输出端传送到IC↓[2]的[14]脚输入端,由IC↓[2]的输出端[Q↓[0]~Q↓[9]]按顺序[Q↓[0]~Q↓[9]]输出10个宽度与周期[T]相同的[T]秒钟的方波信号分别传送到由R↓[3]C↓[3]~R↓[12]C↓[12]组成的10个微分电路输入端,由10个微分电路分别各自将收到的宽度为[T]秒的方波信号压缩变窄变尖的信号再由这10个微分电路的输出端分别对应输入到IC↓[3]~IC↓[12]的输入端。其中R↓[3]C↓[3]~R↓[11]C↓[11]这9个微分电路数值设置相同是将[T]宽度脉冲方波压缩变窄为R↓[3]C↓[3],R↓[12]C↓[12]数值设置是将[T]宽度方波压缩变窄为R↓[12]C↓[12],由IC↓[3]~IC↓[11]的输出端将已被压缩变窄变尖的信号整形为R↓[3]C↓[3]宽度的方波信号,将R↓[3]C↓[3]宽度的方波信号称为t↓[A1]~t↓[A9]方波脉冲信号,将[t↓[A1]~t↓[A9]]分别由D↓[0]~D↓[8]的阳极输入阴极输出传送到IC↓[13]的[Q↓[A]]输入端,由IC↓[13]的[E]输出端推动G↓[1]导通形成充电器对电池充电的正脉冲电流,正脉冲充电电流持续的时间与[t↓[A1]~t↓[A9]]相同,[T]与[t↓[A1]~t↓[A9]]脉冲方波宽度的差即为上一个充电正脉冲电流与下一个充电正脉冲电流之间的间歇时间[t↓[B]],由IC↓[12]的输出端将已被压缩变窄变尖的信号整形为R↓[12]C↓[12]宽度的方波信号,将R↓[12]C↓[12]宽度的方波信号称为[t↓[D]]方波脉冲信号,将[t↓[D]]由D↓[9]的阳极输入阴极输出传送到IC↓[14]的[Q↓[B]]输入端,由IC↓[14]的[F]输出端推动G↓[2]导通形成电池对负载体R↓[f]放电的负脉冲电流,放电负脉冲电流持续的时间与[t↓[D]]相同,[T]与[t↓[D]]脉冲方波宽度的差即为充电正脉冲电流与负脉冲放电电流之间的间歇时间[t↓[C]],这一过程称为一个循环控制,间歇式充电控制电路是自动地循环进行控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李维民
申请(专利权)人:李维民
类型:发明
国别省市:90[中国|成都]

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