[實用新型]吸收式無功充電機

有效

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• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN203850897U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 周克鳴;武永斌
• 申請（專利權）人: 西安冠馳電子技術有限責任公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J3/18
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本實用新型涉及能源補充設備技術領域，具體涉及一種吸收式無功充電機。?

背景技術

充電設備作為可充電電池（或電池組）必備的能源補充設備，廣泛應用于工業(yè)及民用的各個領域，無論國際、國內，大到工業(yè)、交通企業(yè)、公建機構及科研團體，小到民眾日常生活，幾乎無不見其蹤影。由于可充電電池種類繁多，容量差異巨大，因此，充電設備也是五花八門，產品眾多，令人目不暇接。?

從充電技術原理看，其實并不復雜，無論充電設備結構如何復雜，其基本原理都是相同的：以直流電流逆向流過電池，將電能轉化為電池內部的化學能，并存儲于電池中。目前，關于充電技術的研究已經較為成熟，并形成了下述幾種基本方法。?

（1）恒壓充電法?

技術原理：對電池兩端加以恒定直流電壓，電源電壓稍高于電池電動勢，于是回路中產生從電源電流流向電池的直流電流，電流流過電池并對電池進行充電。恒壓充電的特征是開始充電速度快，爾后逐漸降低，充電時間難以估測和控制。

（2）恒流充電法?

技術原理：將輸入電壓以電子器件構成恒流源變換電路，將電流送入電池并對其充電。恒流源變換電路在本質上是通過電子器件將電壓輸出轉換為電流輸出，其輸出電流保持穩(wěn)定，因而充電速度恒定，充電時間易于估測和控制，但增加了設備的復雜程度。

（3）混合充電法?

技術原理：其實質是恒壓充電法與恒流充電法的集合，即在充電初期以恒流充電法對電池快速充電，當電池端電壓達到一定值后，再轉入小電流恒壓充電，直至電池充滿。有些所謂三段式、四段式充電法，本質上還是混合充電法。混合充電法保留了恒壓和恒流充電法各自的優(yōu)點，設備復雜，但對保障充電安全，延長電池壽命有較大益處。

（4）脈沖充電法?

技術原理：以恒流法為基本方法，采用恒流充電，然后作短暫停止，爾后繼續(xù)以恒流充電，如此不斷循環(huán)，直至電池充滿。脈沖充電法適合于產氣率高度電池品種，可以在暫停期間，給電池保留一定的產氣自吸收過程，增加電池吸收電能的能力，相比混合充電法更利于充電安全，延長電池壽命，因此，充電設備也更加復雜。

（5）反向放電脈沖充電法?

技術原理：在脈沖充電法的基礎上，再增加一快速放電回路，在其各個充電暫停期間對電池作一定深度的快速放電，使電池去極化、加快氣體吸收和提高電能吸收率。反向放電脈沖充電法主要針對產氣率高、極化嚴重的電池品種專用，設備結構更加復雜，成本較高。

上述技術，均是指充電機輸出電壓或電流變換、控制技術，僅涉及到充電機的輸出控制部分。充電機的工作，還需要電源提供能量輸入，能源輸入系統(tǒng)也是充電機的重要組成部分，輸入技術主要有下述形式。?

（1）變壓器輸入型?

技術原理：采用變壓器作為充電機輸入電壓變換器件，將較高的交流電源電壓變換為充電機需要的工作電壓，并送入整流器件整流成脈沖直流電壓。變壓器為感性器件，其負載特性與電動機相同，在消耗有功功率完成充電任務外，還將產生一定的鐵損、銅損、無功等損耗，使其效率大打折扣，而無功損耗還會增大電網線損，降低變壓器的有效載荷，其效率通常只有80%～90%。盡管如此，變壓器可以輕松承擔巨大的負載電壓變換的需要，仍是目前大功率、超大功率充電機的主流輸入技術。

（2）開關電源輸入型?

技術原理：將輸入電源首先通過整流器件整流成直流高壓電壓，作為大功率開關器件（三極管、場效應管等）組成的高頻振蕩器的工作電源，將高頻振蕩器輸出的頻率在10kHz～1MHz之間的高壓交流電，再通過變壓器變換為充電機所需要的工作電壓，送充電機整流器件再次整流成整流電壓。開關電源基本不產生無功電流，功率因數接近于1，但仍不能避免諧波電流的產生。開關電源可以具備完善的穩(wěn)壓、保護功能，電路結構復雜，但隨著電子器件的小型化、集成化以及成本的不斷降低，體積大大縮小，成本大大降低，使其成為目前小功率充電器的主流技術，但在大功率、超大功率充電機中的應用還受到電源電壓等級與開關功率管耐壓的制約，35kV以上電源中極少采用。

（3）直流電壓輸入型?

技術原理：將輸入的直流電壓直接送入充電機充電回路。該技術需要以直流電源作為充電能源，僅限于有直流電源供應的場合，例如車載手機充電器、充電寶、手機等采用。