電動汽車蓄電池高效充電裝置制造方法
【專利摘要】一種電動汽車蓄電池高效充電裝置。其在脈沖充電階段采用恒流充電、靜置、蓄電池瞬間放電、靜置、恒流充電的循環(huán)過程，提高充電效率和電池壽命；其利用開關(guān)電容電路吸收蓄電池放電，并將開關(guān)電容電路吸收的能量補(bǔ)充到前級充電電路的儲能電容上，從而減少了電能的浪費(fèi)，提高電能利用率。
【專利說明】電動汽車蓄電池高效充電裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車蓄電池充電裝置，特別是能提高電能利用率和充電效率的高效充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車的蓄電池充電時(shí)一般經(jīng)過兩個(gè)階段，充電初期由于電池的極化現(xiàn)象并不明顯，采用恒流充電，使蓄電池的容量在較短的時(shí)間內(nèi)得到提升；第二階段采用脈沖充電，在一個(gè)脈沖充電周期內(nèi)，蓄電池會有短時(shí)間的放電，放電回路的主要作用就是當(dāng)蓄電池處于放電階段時(shí)，為蓄電池提供一個(gè)放電通道，使蓄電池能夠在放電階段將電量放出。蓄電池通過放電通道放電，電能去向是一個(gè)需要解決的問題；在現(xiàn)階段的鉛酸蓄電池充電機(jī)中，處理鉛酸蓄電池在放電階段通過放電回路放出的電能，主要有兩種方法，第一種是將電能放到放電電阻上，第二種是放電電流通過逆變的方法回放到電網(wǎng)中。
[0003]通過放電電阻的好處是電阻是理想的用電器，因?yàn)殡娮璧墓β室驍?shù)為1，缺點(diǎn)是由于電池放出的電量很大，當(dāng)放電電流較大，時(shí)間較長時(shí)，則放電電阻接受的能量就較大，再加上考慮到功率影響，放電電阻的阻值也不能太小，在實(shí)際使用中，有的放電電阻的阻值甚至達(dá)到了幾千歐，因此如果采取將蓄電池上的電能放到放電電阻上，雖然實(shí)現(xiàn)比較簡單，但放到電阻上的電能大量的轉(zhuǎn)換為熱量，對環(huán)境造成污染，現(xiàn)今社會越來越提倡環(huán)保和無污染，將電能通過放電電阻放出的方法并不符合環(huán)保的精神。
[0004]通過逆變電路將電能回放到電網(wǎng)，傳統(tǒng)的逆變方式是將蓄電池放電的直流電壓通過全橋逆變電路逆變成高頻的交流電壓，其中，可加入電容來濾去變換電路中的高頻開關(guān)噪聲，加入電阻和電容 抑制直流輸入合閘浪涌電流，得到的交流電壓通過高頻變壓器隔離后，再經(jīng)過整流橋整流，將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓；接著將直流電壓通過DC/DC變換電路升壓，并通過PWM整流逆變電路逆變，最后得到頻率與市電相同的正弦交流電壓。采取逆變的方案電路雖然可以使電池放出的直流電，轉(zhuǎn)變成交流電，但仍然有實(shí)際應(yīng)用上的缺陷；首先，流入電網(wǎng)的電流雖然接近了正弦波，但畢竟不是純正的正弦波，再次，放電裝置會對電網(wǎng)造成的高次諧波污染也不能夠完全剔除。因此，使用逆變的方案也是有待改進(jìn)的。
[0005]為了克服現(xiàn)有的電動汽車蓄電池的充電裝置上述的不足，本發(fā)明提供一種電動汽車蓄電池高效充電裝置，該電動汽車蓄電池高效充電裝置充電效率高，電能利用率高。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為，電動汽車蓄電池高效充電裝置包括充電電路、開關(guān)電容電路、反饋電路、蓄電池電壓采樣電路和控制器，充電電路的輸出端與蓄電池相連，充電電路中設(shè)有與蓄電池并聯(lián)的儲能電容，蓄電池與開電容電路的輸入端相連，開關(guān)電容電路的輸出端與反饋電路相連，反饋電路與充電電路中的儲能電容相連，蓄電池通過蓄電池電壓采樣電路與控制器相連，控制器同時(shí)與充電電路和開關(guān)電容電路相連。
[0007]上述技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的的，控制器通過蓄電池電壓采樣電路采得蓄電池電壓值，當(dāng)蓄電池的電壓達(dá)到控制器內(nèi)設(shè)定的電壓值時(shí)進(jìn)行脈沖充電階段，否則采用恒流充電階段，在恒流充電階段控制器控制充電電路向蓄電池恒流充電。[0008]在脈沖充電階段，為了消除電池的極化現(xiàn)象，充電過程按恒流充電、靜置、蓄電池瞬間放電、靜置、恒流充電的循環(huán)過程，直到蓄電池的容量充到接近額定容量時(shí)結(jié)束，各個(gè)過程的啟動和停止由控制器的輸出信號通過充電電路和作為放電與儲能電路的開關(guān)電容電路實(shí)現(xiàn)。其中將電池靜置使得歐姆極化消失，濃差極化因?yàn)閿U(kuò)散而部分消失，靜置一段時(shí)間后，讓蓄電池通過開電容電路進(jìn)行短時(shí)間的放電，從而消除電化學(xué)極化的極化積累，極板孔中生成的氣體也會隨之消除，減小濃差極化；為了避免蓄電池在短時(shí)間內(nèi)受到反向沖擊，因此，在蓄電池反向放電后，將蓄電池再靜置一段時(shí)間后進(jìn)行恒流充電。
[0009]在蓄電池向開關(guān)電容電路放電階段，控制器向開關(guān)電容電路發(fā)出放電信號，使得開關(guān)電容電路中的儲能電容并聯(lián)吸收電池的能量，然后控制器發(fā)出信號停止蓄電池向開關(guān)電容電路充電，并控制開關(guān)電容電路中的電容以串聯(lián)泵升電位方式將能量通過反饋電路回饋到充電電路的儲能電容中，充電電路中的儲能電容將在下個(gè)充電過程中將電能釋放給蓄電池。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，在脈沖充電階段采用恒流充電、靜置、蓄電池瞬間放電、靜置、恒流充電的循環(huán)過程，提高充電效率和電池壽命；利用開關(guān)電容電路吸收蓄電池放電，并將開關(guān)電容電路吸收的能量補(bǔ)充到前級充電電路的儲能電容上，從而減少了電能的浪費(fèi)，提高電能利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0012]圖1為本發(fā)明的電路方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]在圖1中，電動汽車蓄電池高效充電裝置包括充電電路、開關(guān)電容電路、反饋電路、蓄電池電壓采樣電路和單片機(jī)，充電電路的輸出端與蓄電池相連，充電電路中設(shè)有與蓄電池并聯(lián)的儲能電容，蓄電池與開電容電路的輸入端相連，開關(guān)電容電路的輸出端與反饋電路相連，反饋電路與充電電路中的儲能電容相連，蓄電池通過蓄電池電壓采樣電路與單片機(jī)相連，單片機(jī)同時(shí)與充電電路和開關(guān)電容電路相連。
【權(quán)利要求】
1.電動汽車蓄電池高效充電裝置，其特征在于，其包括充電電路、開關(guān)電容電路、反饋電路、蓄電池電壓采樣電路和控制器，充電電路的輸出端與蓄電池相連，充電電路中設(shè)有與蓄電池并聯(lián)的儲能電容，蓄電池與開電容電路的輸入端相連，開關(guān)電容電路的輸出端與反饋電路相連，反饋電路與充電電路中的儲能電容相連，蓄電池通過蓄電池電壓采樣電路與控制器相連，控制器同時(shí)與充電電路和開關(guān)電容電路相連。
【文檔編號】H02J7/00GK103972938SQ201310040802
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月4日
【發(fā)明者】洪青, 洪良安, 許原源 申請人:揚(yáng)州奧凱新能源科技有限公司