[發(fā)明專(zhuān)利]一種超低頻復(fù)合脈沖電流智能數(shù)字充電方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210445538.4
• 申請(qǐng)日: 2012-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102931445A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮火青;趙慧剛;許成君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州奧蒂電控有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/44
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/44;H02J7/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明公開(kāi)了一種超低頻復(fù)合脈沖電流智能數(shù)字充電方法，尤其涉及一種延長(zhǎng)電池壽命的復(fù)合脈沖的充電方法，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著人類(lèi)環(huán)境的變化和節(jié)能減排的呼聲越來(lái)越高，隨著石油價(jià)格的居高不下，綠色能源和節(jié)能減排產(chǎn)品的的開(kāi)發(fā)成了當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展主題。各類(lèi)電動(dòng)車(chē)輛因其節(jié)能、綠色環(huán)保、無(wú)噪音、經(jīng)濟(jì)便捷等特色，也越來(lái)越受到廣大用戶(hù)的歡迎和認(rèn)可，而充電機(jī)作為電動(dòng)車(chē)輛不可或缺的伴侶，在電動(dòng)車(chē)輛整車(chē)及動(dòng)力方面中卻扮演者重要的角色。

充電機(jī)主要能解決兩大問(wèn)題：一是經(jīng)過(guò)充電，使蓄電池內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，即使蓄電池“充滿(mǎn)”電；二是使蓄電池有足夠多的充放電次數(shù)，也就是延長(zhǎng)蓄電池的循環(huán)使用壽命。但在二十世紀(jì)六十年代以前人們對(duì)充電器采用的充電技術(shù)的研究是極不充分的。直到六十年代以來(lái)隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，作為清潔能源的各種蓄電池成為廣泛采用的能源，人們不但希望每次充電都能使蓄電池真正“充滿(mǎn)”，而且也希望蓄電池有更長(zhǎng)的使用壽命。這就使對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的新的充電技術(shù)的研究得到更充分的重視。二十世紀(jì)七十年代，人們發(fā)明了以后廣泛采用的所謂兩階段充電、三階段充電等充電技術(shù)。但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)此種充電技術(shù)仍然沒(méi)有解決蓄電池中產(chǎn)生的極化現(xiàn)象，記憶效應(yīng)，以及“過(guò)充電”、“欠充電”和蓄電池充電發(fā)熱而縮短使用壽命等問(wèn)題。從二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到產(chǎn)生這些問(wèn)題的主要根源在于蓄電池充電時(shí)產(chǎn)生的電阻極化，濃差極化和電化學(xué)極化，而常用的直流兩階段、三階段恒流充電、恒壓充電、先恒流后恒壓充電等充電方法均不能有效解決充電機(jī)體積大、外形笨重、功耗大或動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢、自動(dòng)化程度低，更未有效的解決電池極化和硫化、使用壽命。等關(guān)鍵行問(wèn)題，在國(guó)內(nèi)外目前都沒(méi)有一種十分有效的技術(shù)能夠解決這一問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前行業(yè)技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種超低頻復(fù)合脈沖電流智能數(shù)字充電方法。通過(guò)超低頻復(fù)合脈沖能夠讓復(fù)合脈沖充電電流在充電的同時(shí)伴隨著瞬間強(qiáng)制去極化，能有效降低蓄電池充電時(shí)產(chǎn)生的電阻極化、濃差極化和電化學(xué)極化，使蓄電池在大電流充電時(shí)，大幅度降低溫升、降低出氣率，顯著提高充電效率，大大縮短充電時(shí)間；通過(guò)智能化的負(fù)載檢測(cè)技術(shù)，能夠在充電過(guò)程對(duì)蓄電池的電壓、電流和時(shí)間等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，確保了蓄電池不會(huì)過(guò)充電或欠充電，不受溫度氣候的影響、顯著延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、安全、高效地充電。

本發(fā)明的成功研發(fā)，對(duì)于加快傳統(tǒng)蓄電池充電產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和電動(dòng)車(chē)輛相關(guān)零部件行業(yè)技術(shù)水平的提高，促進(jìn)我國(guó)電動(dòng)車(chē)輛行業(yè)整體水平的發(fā)展，都具有積極的意義。

一種超低頻復(fù)合脈沖電流智能數(shù)字充電方法，該方法在充電時(shí)將儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)換成一種特殊信號(hào)，反射到電池極板上，產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，以消除電池內(nèi)的劣物質(zhì)，達(dá)到打通離子通道、疏通電路、增加容量；

采用超低頻復(fù)合脈沖組合成脈沖群，以期取長(zhǎng)補(bǔ)短，達(dá)到最佳的充電和去極化的效能，復(fù)合脈沖充電電流在充電的同時(shí)伴隨著瞬間強(qiáng)制去極化，有效的降低了蓄電池充電時(shí)產(chǎn)生的極化和硫化現(xiàn)象。矩形脈沖作為充電電能的主要來(lái)源；反向單脈沖主要解決濃差極化及檢測(cè)蓄電池內(nèi)阻的變化；間隙脈沖主要解決電阻極化等。因此，多種超低頻復(fù)合脈沖組合的充電電流能達(dá)到最佳的去極化的效果，充電的效率大大提高，蓄電池充電的發(fā)熱大大減少，不但使大電流充電成為可能，而且節(jié)省了充電時(shí)間和能源，也有效地延長(zhǎng)了蓄電池的工作壽命。

所述充電方法還包括電源電路1、單片機(jī)2、AD轉(zhuǎn)換器3、采樣電路4、顯示電路5；

所述采樣電路對(duì)充電電壓401、充電電流402、環(huán)境溫度403進(jìn)行采集，通過(guò)AD轉(zhuǎn)化器3將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)2進(jìn)行分析，分階段進(jìn)行電壓控制及監(jiān)控、電流控制及監(jiān)控和溫度補(bǔ)償；

所述電源電路1中的電源采用一種以傳統(tǒng)的輸出電壓控制環(huán)為外環(huán)來(lái)保證長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定，而增設(shè)的及時(shí)控制的諧振電壓控制環(huán)為內(nèi)環(huán)來(lái)提高對(duì)順變因素快速應(yīng)變能力和電路可靠性的諧振電壓控制型功率變換器；其具有抗干擾強(qiáng)，穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

所述電源電路1由調(diào)諧脈沖變壓器101、輸出整流慮波102、光耦反饋103、開(kāi)關(guān)脈沖控制104組成，并且根據(jù)反饋信號(hào)調(diào)整開(kāi)關(guān)脈沖占空比，進(jìn)而調(diào)整穩(wěn)壓電源的直流輸出電壓的大小。

所述超低頻復(fù)合脈沖充電方法在充電過(guò)程中的使用的穩(wěn)流精度計(jì)算式為：

×100%

式中-穩(wěn)流精度；-輸出電流波動(dòng)極限值；-輸出電流整定值；

穩(wěn)壓計(jì)算式為：

式中-穩(wěn)壓精度；-輸出電壓波動(dòng)極限值；-輸出電壓整定值。