CN102163864A - 一种电动汽车正负脉冲可调的大功率快速脉冲充电系统 - Google Patents

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孙逢春
张承宁
郭毅锋
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Abstract

本发明提供了一种电动汽车正负脉冲可调的大功率快速脉冲充电系统，包括：整流电路、功率变换电路、高频隔离变压器、脉冲发生电路、放电负脉冲发生电路、放电电路、放电电阻、在线电池电压检测模块、电池电流检测模块、电池温度检测模块、数据总线以及中央控制单元。本发明将普通交流电整流之后，通过功率变换电路、高频脉冲隔离变压器得到被充电电池需要的电压值，再经过脉冲发生电路形成正向脉冲对电池进行充电；放电负脉冲由电池经过放电电路中的脉冲发生电路产生放电脉冲，在大功率电阻上面进行放电。系统由各检测模块将实时检测信息发送中央控制单元，中央控制单元计算被充电电池实时剩余荷电量值后，发出正负脉冲调节指令，使正负脉冲幅值、宽度以及它们在一个充电周期内的比例关系调整为最佳，实现快速充电的目的。

Description

一种电动汽车正负脉冲可调的大功率快速脉冲充电系统
技术领域
本发明涉及一种用于电动汽车动力电池进行快速充电的系统。
背景技术
目前电动汽车充电机，模式简单，以直流方式充电或者三段式充电为主，充电过程容易造成电池内阻升高，温升过快，导致电池永久性损坏，并且具有充电时间过长等确定。采用脉冲电流充电方式，可以提高电池的接受能力，并且可以缩短充电时间，增大放电容量，减少电池发热，提高充电效率。带负脉冲放电的充电方式，它可以通过在充电过程中适时地暂停充电后加入一定幅值和维持时间的负脉冲，使电池的可接受充电电流曲线右移，因此可以采用比电池可接受充电电流更大的电流充电，从而能比间歇式脉冲充电的方法效率更高，速度更快。但是目前的脉冲充电机的充电脉冲宽度和间歇时间都是固定的，没有根据充电状态改变充电现有脉冲充电机也未具备在充电过程中加入负脉冲放电的功能，更未具备根据被充电电池实时调整脉冲参数的能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车正负脉冲可调的大功率快速脉冲充电系统。
本发明的一种电动汽车正负脉冲可调的大功率快速脉冲充电系统，包括：整流电路、功率变换电路、高频脉冲隔离变压器、脉冲发生电路、放电负脉冲发生电路、放电电路、放电电阻、在线电池电压检测模块、电池电流检测模块、电池温度检测模块、数据总线以及中央控制单元。本发明将市电整流之后，通过功率变换电路、高频隔离变压器得到被充电电池需要的电压值，再经过脉冲发生电路形成正向脉冲对电池进行充电；放电负脉冲由电池经过放电电路中的脉冲发生电路产生放电脉冲，在大功率电阻上面进行放电。系统由各检测模块将实时检测信息发送中央控制单元，中央控制单元计算被充电电池实时剩余荷电量值后，发出正负脉冲调节指令，使正负脉冲幅值、宽度以及它们在一个充电周期内的比例关系调整为最佳，实现快速充电的目的。
优选地，系统功率变换电路输入端接整流电路，输出端接高频脉冲隔离变压器，其变换控制信号接中央控制单元，其变换过程由中央处理单元控制调节。
优选地，在线电压检测模块接被充电电池两端，其反馈端接中央控制单元，将实时电压检测值反馈中央控制单元。
优选地，电流检测模块串入被充电电池充电电路和放电电路，其反馈端接中央控制单元，将实时电流检测值反馈中央控制单元。
优选地，温度检测模块接被充电电池两端，将实时被充电电池温度反馈中央处理单元。
优选地，中央控制单元连接功率变换电路、正负脉冲发生电路以及各在线检测模块，接收各模块数据，并可根据各在线检测模块计算出实时的被充电电池的剩余荷电量值，发送控制指令。
优选地，充电正脉冲发生电路和放电负脉冲发生电路均由中央控制单元发送指令进行控制；其发生的正负脉冲幅值、宽度以及它们在一个充电周期内的比例关系均可以根据被充电电池实时状态进行调整。
附图说明
附图为为本发明一种电动汽车正负脉冲可调的大功率快速脉冲充电系统的结构示意图。
具体实施方式
根据附图所示，本发明包括：整流电路、功率变换电路、高频脉冲隔离变压器、脉冲发生电路、放电负脉冲发生电路、放电电路、放电电阻、在线电池电压检测模块、电池电流检测模块、电池温度检测模块、数据总线以及中央控制单元。本发明将市电整流之后，通过功率变换电路、高频隔离变压器得到被充电电池需要的电压值，再经过脉冲发生电路形成正向脉冲对电池进行充电；放电负脉冲由电池经过放电电路中的脉冲发生电路产生放电脉冲，在大功率电阻上面进行放电。系统由各检测模块将实时检测信息发送中央控制单元，中央控制单元计算被充电电池实时剩余荷电量值后，发出正负脉冲调节指令，使正负脉冲幅值、宽度以及它们在一个充电周期内的比例关系调整为最佳，实现快速充电的目的。
在本发明实施中，系统由整流电路变换交流电为直流电，在中央控制单元的控制下，功率变换电路将直流电变换为高频脉冲，经过高频脉冲隔离变压器形成充电需要的电压幅值的直流电；再经过中央控制单元控制的脉冲发生电路，产生符合需要的正向脉冲对电池进行充电；而跟电池两端相连接的放电电路，同样经过中央控制单元控制的脉冲发生电路，产生符合需要的负向脉冲对电池进行放电；其中，充电正向脉冲、放电负向脉冲的幅值、宽度以及在一个充电周期内它们之间的比例关系，由中央控制器发送指令控制；其控制指令是由所有检测模块实时采集数据，经由中央控制单元加以计算之后得出。在其过程中，如果发生电池温度超过限值，则中央控制单元会发出停止充放电的指令，使整个系统停止工作。

Claims (5)

1.一种电动汽车正负脉冲可调的大功率快速脉冲充电系统，其特征在于，包括：整流电路、功率变换电路、高频脉冲隔离变压器、脉冲发生电路、放电负脉冲发生电路、放电电路、放电电阻、在线电池电压检测模块、电池电流检测模块、电池温度检测模块、数据总线以及中央控制单元。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，功率变换电路输入端接整流电路，输出端接高频脉冲隔离变压器，其变换控制信号接中央控制单元，其变换过程由中央处理单元控制调节。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所有在线电压检测模块接被充电电池两端，其反馈端接中央控制单元，将实时电压检测值反馈中央控制单元；电流检测模块串入被充电电池充电电路和放电电路，其反馈端接中央控制单元，将实时电流检测值反馈中央控制单元；温度检测模块接被充电电池两端，将实时被充电电池温度反馈中央处理单元。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，中央控制单元连接功率变换电路、正负脉冲发生电路以及各在线检测模块，接收各模块数据，并可根据各在线检测模块计算出实时的被充电电池的剩余荷电量值，发送控制指令。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，充电正脉冲发生电路和放电负脉冲发生电路均由中央控制单元发送指令进行控制；其发生的正负脉冲幅值、宽度以及它们在一个充电周期内的比例关系均可以根据被充电电池实时状态进行调整。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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