CN103795126B - 脉冲式充电方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脉冲式充电方法，包括：减少充电器的输出电压，使得充电器输出电压下降至电池端电压，此时与电池并联的其它装置中的容性元件存储的电能通过对电池放电，使得容性元件的电压也下降至电池端电压，以便于化解容性元件对脉冲的吸收；控制负脉冲放电回路导通，形成一个负脉冲对电池放电以便于消除充电过程中的电池极化；增大充电器的输出电压，使得使充电器输出电压高于电池端电压，形成对电池的充电。提高了充电效率。

Description

脉冲式充电方法和装置
技术领域
本发明涉及一种电学领域，尤其涉及一种脉冲式充电方法和装置。
背景技术
现有技术中，脉冲式充电虽然有较恒流充电优越的性能，但在市场上产品却并不多见，而且真正具备脉冲式充电功能的充电器价格都十分昂贵，究其原因有二点：
普遍使用3842、324之类的硬件型充电器要实现脉冲功能其电路往往会做得非常复杂，这样一方面会大大增加充电器的成本，另一方面脉冲前后沿的控制精度也往往不易做好，硬切换的结果是脉冲效果往往会被充电回路中的容性元件(例电动车中控制器中的电容)所吸收而弱化。
即使低压端加MCU通过程序来形成波形较理想的脉冲，但相对于目前连续作用的脉冲充电方式，由于充电平均电流为脉冲电流最大值和脉冲电流最小值的算术平均值，一个脉冲电流最大值为3.5A的充电器，其充电平均电流也往往只有1.5A～2A左右，为了得到大的峰值电流充电器功率裕量往往要取得较高而造成制造成本高昂，无法适应大容量电池的脉冲充电需要。
有鉴于上述的缺陷，本发明人，积极加以研究创新，以期创设一种脉冲式充电方法和装置，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种充电效率好的脉冲式充电方法和装置。
本发明的脉冲式充电方法，包括：
减少充电器的输出电压，使得充电器输出电压下降至电池端电压，此时与电池并联的用电装置中的容性元件存储的电能通过对电池放电，使得容性元件的电压也下降至电池端电压，以便于化解容性元件对脉冲的吸收；
控制负脉冲放电回路导通，形成一个负脉冲对电池放电以便于消除充电过程中的电池极化；
增大充电器的输出电压，使得使充电器输出电压高于电池端电压，形成对电池的充电
进一步的，脉冲式充电方法，还包括：通过对电池充电时电压、电流数据的采集处理得到电池的正脉冲充电过程的持续时间。
本发明的脉冲式充电装置，包括：
电压控制单元，用于减少充电器的输出电压，使得充电器输出电压下降至电池端电压，此时与电池并联的用电装置中的容性元件存储的电能通过对电池放电，使得容性元件的电压也下降至电池端电压，以便于化解容性元件对脉冲的吸收；
负脉冲控制单元，用于控制负脉冲放电回路导通，形成一个负脉冲对电池放电以便于消除充电过程中的电池极化；
电压控制单元，还用于增大充电器的输出电压，使得使充电器输出电压高于电池端电压，形成对电池的充电，并通过对电池充电时电压、电流数据的采集处理得到电池的正脉冲充电过程的持续时间
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
由于呼吸式脉冲充电模式有效的消除了充电过程中电池极化，使得充电效率大大提高，充电时电池温升和析气都非常低。另外，本发明对电池硫化也有很好的修复功能，所以使得用本发明充电模式充电的电池寿命普遍有较大的延长。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明脉冲式充电方法的流程示意图；
图2是本发明的脉冲式充电装置的结构示意图；
图3是脉冲式充电装置在充电情况下的电压和电流曲线的示意图；
图4是脉冲式充电装置应用的一种电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1所示，一种脉冲式充电方法，包括：
步骤101：电压控制单元逐渐减少充电器的输出电压，让充电器输出电压下降至电池端电压，此时与电池并联的用电装置中的电容等容性元件存储的电能通过对电池放电，使得容性元件的电压也同步下降至电池端电压，以此化解电容等容性元件对脉冲的吸收。
步骤102：负脉冲控制单元控制负脉冲放电回路导通，形成一个短暂的负脉冲对电池放电以消除充电过程中的电池极化。
步骤103：电压控制单元逐渐增大充电器的输出电压，使充电器输出电压高于电池端电压，形成对电池的充电，并通过对电池充电时电压、电流数据的采集分析来控制最适宜电池的正脉冲充电过程的持续时间。
参见图2所示，一种脉冲式充电装置，包括：
电压控制单元21，用于逐渐减少充电器的输出电压，让充电器输出电压下降至电池端电压，此时与电池并联的用电装置中的电容等容性元件存储的电能通过对电池放电，使得容性元件的电压也同步下降至电池端电压，以此化解电容等容性元件对脉冲的吸收。
负脉冲控制单元22，用于控制负脉冲放电回路导通，形成一个短暂的负脉冲对电池放电以消除充电过程中的电池极化。
电压控制单元21，还用于逐渐增大充电器的输出电压，使充电器输出电压高于电池端电压，形成对电池的充电，并通过对电池充电时电压、电流数据的采集分析来控制最适宜电池的正脉冲充电过程的持续时间。
如图3所示，脉冲式充电装置在充电情况下的电压和电流曲线关系，脉冲式充电装置在充电全过程中通过反复控制正脉冲和负脉冲的比值和强度，始终让充电器效率、电池吸收性能得到很好的兼顾，从而大大提高了充电质量。
如图4所示，本发明提供了一种脉冲式充电装置的一个具体应用例子，在这个例子中，脉冲式充电装置具体为MCU(Micro Control Unit，微控制单元)其中，通过MCU直接控制高压端MOS管逐渐减小PWM输出，让充电器输出电压下降至电池端电压，此时回路中的容性元件通过对电池放电其电压也同步下降至电池端电压附近，以此化解容性元件对脉冲的吸收。MCU控制低压端负脉冲放电回路MOS管导通，形成一个短暂的负脉冲对电池放电以消除充电过程中的电池极化。MCU控制高压端MOS管逐渐增大PWM输出，使充电器输出电压高于电池端电压，形成对电池的充电，并通过对电池数据的采集分析来控制最适宜电池的正脉冲充电过程的长度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种脉冲式充电方法，其特征在于 ，包括：
逐渐减少充电器的输出电压，使得充电器输出电压下降至电池端电压，此时与电池并联的用电装置中的容性元件存储的电能通过对电池放电，使得容性元件的电压也下降至电池端电压，以便于化解容性元件对脉冲的吸收；
控制负脉冲放电回路导通，形成一个负脉冲对电池放电以便于消除充电过程中的电池极化；
逐渐增大充电器的输出电压，使得使充电器输出电压高于电池端电压，形成对电池的充电；
还包括：通过对电池充电时电压、电流数据的采集处理得到电池的正脉冲充电过程的持续时间。
2.一种脉冲式充电装置，其特征在于,包括：
电压控制单元，用于减少充电器的输出电压，使得充电器输出电压下降至电池端电压，此时与电池并联的用电装置中的容性元件存储的电能通过对电池放电，使得容性元件的电压也下降至电池端电压，以便于化解容性元件对脉冲的吸收；
负脉冲控制单元，用于控制负脉冲放电回路导通，形成一个负脉冲对电池放电以便于消除充电过程中的电池极化；
电压控制单元，还用于增大充电器的输出电压，使得使充电器输出电压高于电池端电压，形成对电池的充电，并通过对电池充电时电压、电流数据的采集处理得到电池的正脉冲充电过程的持续时间。
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