[實用新型]電動汽車蓄電池節能充電裝置

有效

• 申請號: 201320062855.8
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN203151143U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 洪良安;洪青;許原源
• 申請（專利權）人: 揚州奧凱新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 奚衡寶

技術領域

本實用新型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

電動汽車的蓄電池充電時一般經過兩個階段，充電初期由于電池的極化現象并不明顯，采用恒流充電，使蓄電池的容量在較短的時間內得到提升；第二階段采用脈沖充電，在一個脈沖充電周期內，蓄電池會有短時間的放電，放電回路的主要作用就是當蓄電池處于放電階段時，為蓄電池提供一個放電通道，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，電能去向是一個需要解決的問題；在現階段的鉛酸蓄電池充電機中，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中。?

通過放電電阻的好處是電阻是理想的用電器，因為電阻的功率因數為?1，缺點是由于電池放出的電量很大，當放電電流較大，時間較長時，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，在實際使用中，有的放電電阻的阻值甚至達到了幾千歐，因此如果采取將蓄電池上的電能放到放電電阻上，雖然實現比較簡單，但放到電阻上的電能大量的轉換為熱量，對環境造成污染，現今社會越來越提倡環保和無污染，將電能通過放電電阻放出的方法并不符合環保的精神。?

通過逆變電路將電能回放到電網，傳統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，再經過整流橋整流，將交流電壓轉換成直流電壓；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，轉變成交流電，但仍然有實際應用上的缺陷；首先，流入電網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的。

實用新型內容

為了克服現有的電動汽車蓄電池的充電裝置上述的不足，本實用新型提供一種電動汽車蓄電池節能充電裝置，該電動汽車蓄電池節能充電裝置充電效率高，電能利用率高。?

本實用新型所采用的技術方案為，電動汽車蓄電池節能充電裝置包括充電電路、開關電容電路、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，蓄電池與開電容電路的輸入端相連，蓄電池通過蓄電池電壓采樣電路與控制器相連，控制器同時與充電電路和開關電容電路相連。?

上述技術方案是這樣實現其技術目的的，控制器通過蓄電池電壓采樣電路采得蓄電池電壓值，當蓄電池的電壓達到控制器內設定的電壓值時進行脈沖充電階段，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。?

在脈沖充電階段，為了消除電池的極化現象，充電過程按恒流充電、靜置、蓄電池瞬間放電、靜置、恒流充電的循環過程，直到蓄電池的容量充到接近額定容量時結束，各個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電容電路實現。其中將電池靜置使得歐姆極化消失，濃差極化因為擴散而部分消失，靜置一段時間后，讓蓄電池通過開電容電路進行短時間的放電，從而消除電化學極化的極化積累，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間內受到反向沖擊，因此，在蓄電池反向放電后，將蓄電池再靜置一段時間后進行恒流充電。?

在蓄電池向開關電容電路放電階段，控制器向開關電容電路發出放電信號，使得開關電容電路中的儲能電容并聯吸收電池的能量，然后控制器發出信號停止蓄電池向開關電容電路充電，并控制開關電容電路中的電容以串聯泵升電位方式提高電容電壓，開關電容電路中的儲能電容將在下個充電過程中將電能釋放給蓄電池后，控制器切斷開關電容電路與蓄電池的連接。?

本實用新型的有益效果是，實現本實用新型的電路模塊少，在脈沖充電階段采用恒流充電、靜置、蓄電池瞬間放電、靜置、恒流充電的循環過程，提高充電效率和電池壽命；利用開關電容電路吸收蓄電池放電，并將開關電容電路吸收的能量在下個充電過程中釋放給蓄電池，從而減少了電能的浪費，提高電能利用率。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。?

圖1為本實用新型的電路方框圖。?

具體實施方式

在圖1中，電動汽車蓄電池節能充電裝置包括充電電路、開關電容電路、蓄電池電壓采樣電路和單片機，充電電路的輸出端與蓄電池相連，蓄電池與開電容電路的輸入端相連，蓄電池通過蓄電池電壓采樣電路與單片機相連，單片機同時與充電電路和開關電容電路相連。?