CN103312000B

CN103312000B - 脉冲充电方法及装置

Info

Publication number: CN103312000B
Application number: CN201310254261.1A
Authority: CN
Inventors: 黄卜夫; 陈念; 龚灼
Original assignee: China Security and Surveillance Technology PRC Inc
Current assignee: Anke Robot Co ltd; Shenzhen Zhongzhi Kechuang Robot Co ltd
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2033-06-24
Also published as: CN103312000A

Abstract

本发明提供了一种脉冲充电方法及装置，包括总控制器、检测与控制模块、超级电容器、脉冲充电控制器、电池组；所述总控制器通过检测与控制模块与超级电容器连接，形成超级电容器的充电回路，所述超级电容器通过检测与控制模块、脉冲充电控制器与电池组连接，形成所述电池组的充电回路；其中，所述总控制器，用于控制所述超级电容器的充电回路的开关；所述脉冲充电控制器，用于在所述超级电容器为所述电池组充电时，将充电电流转换为符合所述电池组的电流密度曲线的电流信号；所述检测与控制模块，用于控制所述电池组的充电回路的开关；所述电池组包括至少一个电池。本发明实施例提供的脉冲充电方法及装置提高了充电效率及充电电池的寿命。

Description

脉冲充电方法及装置

技术领域

本发明属于电池领域，尤其涉及一种脉冲充电方法及装置。

背景技术

采用脉冲充电方式对蓄电池进行充放电的益处已经得到了业界大量的理论和实验证明。通常，采用合适的电流电压值、充放电时间和充放电频率，加上控制管理部分，就可解决蓄电池的快速充放电的问题，同时还能够延长电池的循环使用寿命。

目前，比较先进的充放电脉冲的产生和控制方法以及专用的集成电路或单片机芯片在技术层面上已有重要的进步，各种硬件性能已有较大的改善，但是针对于包含了超级电容器在内的蓄电池混合储能系统，这种特殊情况下的脉冲充电技术方案的整体充电效果仍然存在很大的改善空间。专利公开号为CN101431245B的《光伏微能源系统中对锂离子电池合理充电的方法及装置》公开了包含超电容器的锂电池充电方法，但该技术方案在整体的充电过程和方法上主要针对的是光伏微能源系统，在超级电容器给锂电池的充电环节，充电电流采用间歇性的恒流源进行充电，虽然是属于脉冲充电方法的一种，但是采用间歇性单一的恒流源向锂电池充电，没有很好的拟合锂电池最佳的充电曲线，将缩短锂电池使用寿命，使得整个系统的充电效果降低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种脉冲充电方法及装置，旨在解决现有的电池充电效果差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种脉冲充电装置，包括总控制器、检测与控制模块、超级电容器、脉冲充电控制器、电池组；所述总控制器通过检测与控制模块与超级电容器连接，形成超级电容器的充电回路，所述超级电容器通过检测与控制模块、脉冲充电控制器与电池组连接，形成所述电池组的充电回路；其中，

所述总控制器，用于控制所述超级电容器的充电回路的开关；

所述脉冲充电控制器，用于在所述超级电容器为所述电池组充电时，将充电电流转换为符合所述电池组的电流密度曲线非线性递减的电流信号；

所述检测与控制模块，用于控制所述电池组的充电回路的开关；

所述电池组包括至少一个电池。

进一步地，所述装置还包括分别连接所述电池组和脉冲充电控制器的电池管理模块，用于检测所述电池组的参数信息并反馈至所述脉冲充电控制器；所述参数信息包括电压、电量和/或温度。

进一步地，所述检测与控制模块还用于检测所述超级电容器的参数信息并反馈至所述总控制器；所述参数信息包括电压、电量和/或温度。

进一步地，所述脉冲充电控制器具体用于：

当所述超级电容器为所述电池组充电，且所述电池组的电量低于预设的第一阈值时，产生第一恒流电流为所述电池组充电；

当所述超级电容器为所述电池组充电，且所述电池组的电量大于所述第一阈值小于预设的第二阈值时，将充电电流转换为非线性递减的脉冲电流波形为所述电池组充电，所述充电和停止充电的时间比例为第四阈值；

当所述电池组的电量大于所述第二阈值，且电池组的单体电池电压小于预设的第三阈值时，产生预设的第一恒压电流为所述电池组充电。

进一步地，所述电池组为锂电池组，所述第一阈值为电池组额定电量的7％～13％，所述第二阈值为电池组额定电量的87％～93％，所述第三阈值为4.15V～4.25V，所述第四阈值为0.85～0.95，所述第一恒流电流的电流值为0.02C～0.08C；所述第一恒压电流的电流值为0.01C～0.03C。

进一步地，所述第一阈值为所述电池组额定电量的10％；所述第二阈值为所述电池组额定电量的90％；所述第三阈值4.25V，所述第四阈值为10/11，所述第一恒流电流的电流值为0.05C，所述第一恒压电流的电流值为0.02C。

本发明还提出一种脉冲充电方法，所述方法包括：

步骤S1、总控制器开启超级电容器的充电通道，输入电源通过总控制器、检测与控制模块为超级电容器充电；

步骤S2、当超级电容器充电完成时，检测与控制模块开启电池组的充电通道，所述超级电容器通过检测与控制模块、脉冲充电控制器为电池组充电；所述脉冲充电控制器在超级电容器为电池组充电时，将超级电容器输出的充电电流转换为符合所述电池组的电流密度曲线、非线性递减的电流信号后，输出至所述电池组；

重复步骤S1、S2直到所述电池组充电完成；

所述电池组包括至少一个电池。

进一步地，所述脉冲充电控制器将超级电容器输出的充电电流转换为符合所述电池组的电流密度曲线的电流信号具体包括：

当所述电池组的电量低于预设的第一阈值时，产生第一恒流电流为所述电池组充电；

当所述电池组的电量大于所述第一阈值小于预设的第二阈值时，将充电电流转换为非线性递减的脉冲电流波形为所述电池组充电，所述充电和停止充电的时间比例为第四阈值；

在本发明实施例中，使用电电混合储能系统的脉冲充电技术，通过符合蓄电池电流密度曲线的充电电流向蓄电池充电，不但缩短充电时间，而且对电池的容量和使用寿命有益。本发明实施例的脉冲充电方法和装置，很好的拟合了蓄电池的最佳充电曲线，尤其适用于锂电池的充电，减缓了锂电池电容量的衰减进程，提高整个储能系统使用寿命。进一步地，本发明实施例还可实时检测超级电容器和电池组的电压等参数，并根据预设的阈值进行报警，充分保护了蓄电池的充电安全。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的脉冲充电装置的结构图；

图2是本发明实施例一提供的脉冲充电装置的工作流程图；

图3是本发明实施例一提供的脉冲充电装置中检测与控制模块的结构图；

图4是本发明实施例一提供的脉冲充电装置中脉冲充电控制器的结构图；

图5是本发明实施例二提供的脉冲充电方法的流程图；

图6是本发明实施例二提供的脉冲充电方法中步骤S2的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

本发明实施例一提出一种脉冲充电装置。如图1所示，本发明实施例一的脉冲充电装置包括总控制器10、检测与控制模块20、脉冲充电控制器30、电池模块40和超级电容器50。所述电池模块40包括电池管理模块41和电池组42，电池组41包括至少一个电池。其中，总控制器10、检测与控制模块20和超级电容器50依次连接，构成超级电容器50的充电回路，超级电容器50、检测与控制模块20、脉冲充电控制器30、电池组42依次连接，构成电池组42的充电回路。

在本发明实施例一中，总控制器10控制电源输入的开启与关闭(控制充电通道1的开关)，为超级电容器50充电。脉冲充电控制器30控制电池组42的充放电，根据电池组42的电量产生不同的电流信号，当电池组42的电量小于第一阈值时，产生电流值较低的第一恒流电流为电池组42充电；当电池组42的电量大于第一阈值小于第二阈值时，产生特定的脉冲电流波形为电池组42充电，并且控制充电与不充电的时间比为第四阈值；当电池组42的电量大于第二阈值，并且电池组42内的单体电池电压小于第三阈值时，产生第一恒压电流为电池组42充电。电池管理模块41实时监测电池组42的相关参数信息如电压、电量、温度等信息，检测与控制模块20实时监测超级电容器50的相关参数信息如电压、电量、温度等信息，以及控制充电通道2的开关。为说明方便，本发明实施例一以锂电池为例进行阐述，实际应用中，对于不同电池，根据其对应的电流密度曲线，设置其对应的第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值、第一恒流电流及第一恒压电流。

参照图2，本发明实施例一的脉冲充电装置具体工作过程如下：

电源经由总控制器10向超级电容器50进行充电，超级电容器50充满后断开电源输入，由超级电容器50经脉冲充电控制器30向电池组42进行充电，如此进行若干个充电周期之后，完成整个充电过程。在超级电容器50向电池组42充电过程中，电池管理模块41监测电池组42的电量，将电池组42的电量反馈至脉冲充电控制器30，由脉冲充电控制器30根据电池组42的电量控制充电的电流信号波形及充电时间。以电池组42内电池为锂电池为例，较佳实施方式是：当电池组42的电量小于电池组额定电量的10％(第一阈值为10％)时，按照下述阶段1进行充电；当电池组42的电量为电池组额定电量的10％至90％(第二阈值为90％)时，按照下述阶段2进行充电；当电池组42的电量大于电池组额定电量的90％，且电池组内的单体电池电压小于4.2V(第三阈值为4.2V)时，按照下述阶段3进行充电。

阶段1，在每个充电周期中，总控制器10首先控制向超级电容器50充电的通道1打开，检测与控制模块20控制与脉冲充电控制器30连接的通道2关闭。电源输入经总控制器10、检测与控制模块20向超级电容器50充电，由检测与控制模块20监测整个充电过程，当检测与控制模块20检测到超级电容器50充满电后，发送反馈信号给总控制器10，由总控制器10控制通道1关闭，检测与控制模块20控制通道2打开。此时脉冲充电控制器30、电池组42、检测与控制模块20、超级电容器50构成充电回路，超级电容器50经由检测与控制模块20、脉冲充电控制器30向电池组42进行充电。当超级电容器50输出的直流电流信号经过脉冲充电控制器30时，脉冲充电控制器30将直流电流信号转换成范围在0.02C至0.08C之间的第一恒流电流向电池组42进行恒流充电，第一恒流电流的大小优选0.05C。充电过程中，电池管理模块41实时监测电池组42的电量，当超级电容器50放完电后，电池组42的电量未达到10％时，重复本阶段上述充电过程，直至电池组42的电量信息达到10％，电池管理模块41将电池组42的电量经脉充电控制器30、检测与控制模块20反馈给总控制器10，完成本阶段充电过程，进入阶段2。上述电池组42的电量信息(即第一阈值)达到10％为优选值，可选范围是7％至13％之间。

阶段2，本阶段进行脉冲充电以及由充电、停止充电、充电、停止充电多个循环构成，充电与停止充电的时间比值(第四阈值)最佳为10/11，该时间比值也可以处于0.85至0.95之间。在本阶段的每个周期中，总控制器10控制向超级电容器50充电的通道1打开，检测与控制模块20控制与脉冲充电控制器30的连接通道2关闭。电源经总控制器10、检测与控制模块20向超级电容器50充电，直到超级电容器50充满，检测与控制模块20对超级电容器50的充电过程进行反馈和控制，当检测到超级电容器50充满电后，发送反馈信号至总控制器10，由总控制器10控制通道1关闭，检测与控制模块20再控制通道2打开。此时电池组42、脉冲充电控制器30、检测与控制模块20、超级电容器50构成充电回路。由超级电容器50经由检测与控制模块20、脉冲充电控制器20向电池组42进行脉冲充电。当超级电容器50输出的直流电流信号经过脉冲充电控制器30时，脉冲充电控制器30将直流电流信号转换成特定的脉冲电流信号。即以较高的电流起始，如2C起始向电池组42的脉冲充电，充电电流信号的大小呈非线性递减，直至降至0.05C，此充电过程持续10N，然后总控制器10控制通道1关闭，检测与控制模块20控制通道2关闭，此停止充电过程持续11N。上述充电与停止充电过程，由电池管理模块42检测电池组42的电量，电池组42的电量未达到额定电量的90％时，重复本阶段上述充电、停止充电的过程，直至电池组42的电量达到90％，最后由电池管理模块41通过脉冲充电控制器30、检测与控制模块20将反馈信号发送给总控制器10，完成此阶段充电过程，进入阶段3。上述电池组42的电量信息(第二阈值)达到90％为优选值，可选范围是87％至93％之间。

阶段3，在每个充电周期中，总控制器10首先控制向超级电容器50充电的通道1打开，检测与控制模块20控制与脉冲充电控制器30连接的通道2关闭。电源输入经总控制器10、检测与控制模块20向超级电容器50充电，由检测与控制模块20监测整个充电过程，当检测与控制模块20检测到超级电容器50充满电后，发送反馈信号给总控制器10，由总控制器10控制通道1关闭，检测与控制模块20控制通道2打开。此时脉冲充电控制器30、电池组42、检测与控制模块20、超级电容器50构成充电回路，超级电容器50经由检测与控制模块20、脉冲充电控制器30向电池组42进行充电。当超级电容器50输出的直流电流信号经过脉冲充电控制器30时，脉冲充电控制器30将直流电流信号转换成大小范围在0.01C至0.03C之间的第一恒压电流，此时第一恒压电流优选0.02C，此时将电池组内的单体电压大小控制在4.2V，进行向电池组42的恒压充电过程。上述充电过程，由电池管理模块41实时监测电池组42的电量，当超级电容器50放完电后，电池组42的单体电池电压未达到4.2V时，继续本阶段上述充电过程，如此若干周期，直至电池组42的单体电池电压达到4.2V时，电池管理模块41通过脉冲充电控制器30、检测与控制模块20反馈信号给总控制器10，完成此阶段充电过程，即完成整个电池组42的充电过程，总控制器10可自行控制断开电能源输入。上述电池组42的单体电池电压信息(第三阈值)达到4.2V为优选值，可选范围是4.15V至4.25V之间。

本发明实施例一中，检测与控制模块20实时监测超级电容器50的相关参数信息，诸如电压、电流、电量、温度等信息。参照图3，本发明实施例一的检测与控制模块20包括电流检测传感器22、电压检测传感器21、温度检测传感器23、故障信息检测控制器24、第一微处理器25、测量控制器26、运算控制器27。电流检测传感器22、电压检测传感器21、温度检测传感器23、故障信息检测控制器24分别连接测量控制器26和超级电容器50，测量控制器26的另一端通过运算控制器27和第一微处理器25连接。当电源输入部分经过总控制器10和检测与控制模块20，向超级电容器50进行充电时，第一微处理器25负责此部分总控，负责电的接入和断开，由电压检测传感器21实时检测超级电容器50的电压，该电压值经由测量控制器26反馈至运算控制器27，根据此电压值由运算控制器27计算超级电容器50的剩余电量，再经第一微处理器25对超级电容器50的剩余电量校正，由故障信息检测控制器24根据电流检测传感器22和温度检测传感器23检测得到的实时信息，进行相关故障信息和正常信息的判断和反馈。当出现超级电容器50过充、温度过高或电流过大等异常情况时，第一微处理器25可启动截止充电保护措施，同时反馈信息给总控制器10，使其关闭向超级电容器50充电的通道1，以免发生危险事件。

本发明实施例一中，脉冲充电控制器30控制向电池组42的充放电与结束过程，并且调节此过程中电流的大小以及生成特定的脉冲充电电流波形。参照图4，脉冲充电控制器30包括依次连接的绝缘栅双极型晶体管33、信号控制器32和第二微处理器31，第二微处理器31还分别连接检测与控制模块20和电池管理模块41，绝缘栅双极型晶体管33的另一端连接电池组42。当电流经过脉冲充电控制器30，向电池组42进行充电时，第二微处理器31负责电的接入和断开，由信号控制器32驱动绝缘栅双极型晶体管33产生特定的脉冲电流信号，绝缘栅双极型晶体管33产生特定的脉冲电流信号过程，实际上也是调节脉冲电流信号的大小的过程。电池管理模块41检测电池组42的电压、电流、电量、温度等信息，将上述信息并反馈给第二微处理器31。当出现电池组42过充或者温度过高等异常情况时，电池管理模块41可启动截止充电保护措施，同时反馈信息经过第二微处理器31、检测与控制模块20反馈给总控制器10，使其关闭向超级电容器50充电的通道1，以免发生危险事件。

本发明实施例一的脉冲充电装置，采用了循环的先由输入电源对超级电容器50进行充电，然后再由超级电容器50对电池组42进行充电的方法直至整个充电过程结束。超级电容器50可以吸收不稳定的、间歇性的浪涌电流，使之转化为平稳的、有利于向电池组42充电的电流，从而有效的降低了浪涌电流对电池组42内电池的直接冲击，减缓了电池电容量的衰减进程，提升了电池的循环使用寿命。同时由于采用了较为先进的非线性递减的电流向电池组42进行脉冲充电，符合电池组42的最优充电曲线，有效的避免电池组42在充电过程中的电极化效应，提高了充电速度。整个过程中，先采用较低的恒流电流信号快速充电，然后再采用非线性递减的电流信号脉冲充电，最后采用恒压较低的电流信号进行浮充，这样既能加快电池的充电速度，还可以提高电池的充电容量，减少了充电时间，提升了充电效果。本发明实施例一以锂电池为例，其它蓄电池也同样适用。

实施例二

本发明实施例二提出一种脉冲充电方法，应用于本发明实施例一的装置中。如图5所示，本发明实施例二的方法包括：

步骤S2、当超级电容器充电完成时，检测与控制模块开启电池组的充电通道，所述超级电容器通过检测与控制模块、脉冲充电控制器为电池组充电；所述脉冲充电控制器在超级电容器为电池组充电时，将超级电容器输出的充电电流转换为符合所述电池组的电流密度曲线的电流信号后，输出至所述电池组；

重复步骤S1、S2直到所述电池组充电完成；

参照图6，步骤S2具体包括：

步骤S201、当所述电池组的电量低于预设的第一阈值时，产生第一恒流电流为所述电池组充电。

为说明方便，本发明实施例二以锂电池为例进行说明，第一阈值优选10％，可选范围是7％至13％之间。在该步骤的每个充电周期中，总控制器首先控制向超级电容器充电的通道1打开，检测与控制模块控制与脉冲充电控制器连接的通道2关闭。电源输入经总控制器、检测与控制模块向超级电容器充电，由检测与控制模块监测整个充电过程，当检测与控制模块检测到超级电容器充满电后，发送反馈信号给总控制器，由总控制器控制通道1关闭，检测与控制模块控制通道2打开。此时脉冲充电控制器、电池组、检测与控制模块、超级电容器构成充电回路，超级电容器经由检测与控制模块、脉冲充电控制器向电池组进行充电。当超级电容器输出的直流电流信号经过脉冲充电控制器时，脉冲充电控制器将直流电流信号转换成范围在0.02C至0.08C之间的直流恒流的第一恒流电流向电池组进行恒流充电，第一恒流电流的大小优选0.05C。充电过程中，电池管理模块实时监测电池组的电量，当超级电容器放完电后，电池组的电量未达到10％时，重复本阶段上述充电过程，直至电池组的电量信息达到10％，电池管理模块将电池组的电量经脉充电控制器、检测与控制模块反馈给总控制器，完成本步骤的充电过程。

步骤S202、当所述电池组的电量大于所述第一阈值小于预设的第二阈值时，将充电电流转换为特定的脉冲电流波形为所述电池组充电，所述充电和停止充电的时间比例为第四阈值。

该步骤中，第二阈值优选90％，可选范围是87％至93％之间。本阶段进行脉冲充电以及由充电、停止充电、充电、停止充电多个循环构成，充电与停止充电的时间比值第四阈值最佳为10/11，该时间比值也可以处于0.85至0.95之间。在本阶段的每个周期中，总控制器控制向超级电容器充电的通道1打开，检测与控制模块控制与脉冲充电控制器的连接通道2关闭。电源经总控制器、检测与控制模块向超级电容器充电，直到超级电容器充满，检测与控制模块对超级电容器的充电过程进行反馈和控制，当检测到超级电容器充满电后，发送反馈信号至总控制器，由总控制器控制通道1关闭，检测与控制模块再控制通道2打开。此时电池组、脉冲充电控制器、检测与控制模块、超级电容器构成充电回路。由超级电容器经由检测与控制模块、脉冲充电控制器向电池组进行脉冲充电。当超级电容器输出的直流电流信号经过脉冲充电控制器时，脉冲充电控制器将直流电流信号转换成特定的脉冲电流信号。即以较高的电流起始，如2C起始向电池组的脉冲充电，充电电流信号的大小呈非线性递减，直至降至0.05C，此充电过程持续10N，然后总控制器控制通道1关闭，检测与控制模块控制通道2关闭，此停止充电过程持续11N。上述充电与停止充电过程，由电池管理模块检测电池组的电量，电池组的电量未达到额定电量的90％时，重复本阶段上述充电、停止充电的过程，直至电池组的电量达到90％，最后由电池管理模块通过脉冲充电控制器、检测与控制模块将反馈信号发送给总控制器，完成此阶段充电过程。

步骤S203、当所述电池组的电量大于所述第二阈值，且电池组的单体电池电压小于预设的第三阈值时，产生预设的第一恒压电流为所述电池组充电。

该步骤中，第三阈值优选4.2V，可选范围是4.15V至4.25V之间。在每个充电周期中，总控制器首先控制向超级电容器充电的通道1打开，检测与控制模块控制与脉冲充电控制器连接的通道2关闭。电源输入经总控制器、检测与控制模块向超级电容器充电，由检测与控制模块监测整个充电过程，当检测与控制模块检测到超级电容器充满电后，发送反馈信号给总控制器，由总控制器控制通道1关闭，检测与控制模块控制通道2打开。此时脉冲充电控制器、电池组、检测与控制模块、超级电容器构成充电回路，超级电容器经由检测与控制模块、脉冲充电控制器向电池组进行充电。当超级电容器输出的直流电流信号经过脉冲充电控制器时，脉冲充电控制器将直流电流信号转换成大小范围在0.01C至0.03C之间的第一恒压电流，此时第一恒压电流的电流大小优选0.02C，此时将电池组内的单体电压大小控制在4.2V，进行向电池组的恒压充电过程。上述充电过程，由电池管理模块实时监测电池组的电量，当超级电容器放完电后，电池组的单体电池电压未达到4.2V时，继续本阶段上述充电过程，如此若干周期，直至电池组的单体电池电压达到4.2V时，电池管理模块通过脉冲充电控制器、检测与控制模块反馈信号给总控制器，完成此阶段充电过程，即完成整个电池组的充电过程，总控制器可自行控制断开电能源输入。

本发明实施例二中，检测与控制模块还可实时监测超级电容器的相关参数信息，诸如电压、电流、电量、温度等信息。根据上述信息监测故障，并在出现超级电容器过充、温度过高或电流过大等异常情况时，启动截止充电保护措施，同时反馈信息给总控制器，使其关闭向超级电容器充电的通道1，以免发生危险事件。

本发明实施例二中，电池管理模块负责检测电池组的电压、电流、电量、温度等信息，将上述信息并反馈给脉冲充电控制器。当出现电池组过充或者温度过高等异常情况时，电池管理模块可启动截止充电保护措施，同时反馈信息经过脉冲充电控制器、检测与控制模块反馈给总控制器，使其关闭向超级电容器充电的通道1，以免发生危险事件。

本发明实施例二的脉冲充电方法，采用了循环的先由电源对超级电容器进行充电，然后再由超级电容器对电池组进行充电的方法直至整个充电过程结束。超级电容器可以吸收不稳定的、间歇性的浪涌电流，使之转化为平稳的、有利于向电池组充电的电流，从而有效的降低了浪涌电流对电池组内电池的直接冲击，减缓了电池电容量的衰减进程，提升了电池的循环使用寿命。同时由于采用了较为先进的非线性递减的电流向电池进行脉冲充电，符合电池组的最优充电曲线，结合了充电、停止充电的合理组合，有效的避免电池组在充电过程中的电极化效应。整个过程中，先采用较低的恒流电流信号快速充电，然后再采用非线性递减的电流信号脉冲充电，最后采用恒压较低的电流信号进行浮充，这样既能加快电池的充电速度，还可以提高电池的充电容量，减少了充电时间，提升了充电效果。本发明实施例二以锂电池为例，其它蓄电池也同样适用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种脉冲充电装置，其特征在于，包括总控制器、检测与控制模块、超级电容器、脉冲充电控制器、电池组；所述总控制器通过检测与控制模块与超级电容器连接，形成超级电容器的充电回路，所述超级电容器通过检测与控制模块、脉冲充电控制器与电池组连接，形成所述电池组的充电回路；其中，

所述电池组包括至少一个电池。

2.如权利要求1所述的脉冲充电装置，其特征在于，所述装置还包括分别连接所述电池组和脉冲充电控制器的电池管理模块，用于检测所述电池组的参数信息并反馈至所述脉冲充电控制器；所述参数信息包括电压、电量和/或温度。

3.如权利要求1所述的脉冲充电装置，其特征在于，所述检测与控制模块还用于检测所述超级电容器的参数信息并反馈至所述总控制器；所述参数信息包括电压、电量和/或温度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的脉冲充电装置，其特征在于，所述脉冲充电控制器具体用于：

5.如权利要求4所述的脉冲充电装置，其特征在于，所述电池组为锂电池组，所述第一阈值为电池组额定电量的7％～13％，所述第二阈值为电池组额定电量的87％～93％，所述第三阈值为4.15V～4.25V，所述第四阈值为0.85～0.95，所述第一恒流电流的电流值为0.02C～0.08C；所述第一恒压电流的电流值为0.01C～0.03C。

6.如权利要求5所述的脉冲充电装置，其特征在于，所述第一阈值为所述电池组额定电量的10％；所述第二阈值为所述电池组额定电量的90％；所述第三阈值4.25V，所述第四阈值为10/11，所述第一恒流电流的电流值为0.05C，所述第一恒压电流的电流值为0.02C。

7.一种脉冲充电方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S2、当超级电容器充电完成时，检测与控制模块开启电池组的充电通道，所述超级电容器通过检测与控制模块、脉冲充电控制器为电池组充电；所述脉冲充电控制器在超级电容器为电池组充电时，将超级电容器输出的充电电流转换为符合所述电池组的电流密度曲线非线性递减的电流信号后，输出至所述电池组；

重复步骤S1、S2直到所述电池组充电完成；

所述电池组包括至少一个电池。

8.如权利要求7所述的脉冲充电方法，其特征在于，所述脉冲充电控制器将超级电容器输出的充电电流转换为符合所述电池组的电流密度曲线的电流信号具体包括：

9.如权利要求8所述的脉冲充电方法，其特征在于，所述电池组为锂电池组，所述第一阈值为电池组额定电量的7％～13％，所述第二阈值为电池组额定电量的87％～93％，所述第三阈值为4.15V～4.25V，所述第四阈值为0.85～0.95，所述第一恒流电流的电流值为0.02C～0.08C；所述第一恒压电流的电流值为0.01C～0.03C。

10.如权利要求9所述的脉冲充电方法，其特征在于，所述第一阈值为所述电池组额定电量的10％；所述第二阈值为所述电池组额定电量的90％；所述第三阈值4.25V，所述第四阈值为10/11，所述第一恒流电流的电流值为0.05C，所述第一恒压电流的电流值为0.02C。