CN115693829A - 控制电池充放电用变流器的控制器及充放电器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开使电池充电及放电的充放电器。充放电器包括变流器，变流器包括：变压器；第一切换电路，在第一传递区间内形成电源部与变压器的初级绕组之间的电流路径；以及第二切换电路，在第二传递区间内形成电池与变压器的次级绕组之间的电流路径，第一切换电路具有未形成电源部与变压器的初级绕组之间的电流路径的死区时间区间，变流器以使电池放电时的死区时间区间与第二传递区间之间的重叠部分的长度小于电池充电时的长度的方式工作。

Description

控制电池充放电用变流器的控制器及充放电器
技术领域
本发明涉及控制电池充放电用变流器的控制器及充放电器。
背景技术
二次电池(secondary battery)为可以反复进行放电及充电且可以反复使用的电池，用于多种电子物品。尤其，最近，广泛应用于移动设备、智能手表等便携式电子设备，随着电动汽车的普及，其使用量逐渐增加。
二次电池可以被制成具有多个电磁单元的封装形态，在工序等中制作的二次电池并非直接出库，而是可以在经过化成工序之后出库。化成工序为通过激活二次电池来使其可正常使用的工序。
在化成工序中，具有反复进行对于二次电池的充放电的成型(formation)工序，在进行上述成型工序期间，利用变流器来使电池持续充电及放电。在此情况下，当电池充电及放电时，效率越高，整个成型工序期间的能量效率越得到改善。
发明内容
本发明的目的在于，提供用于改善充放电器中所包括的变流器的电池充电与放电时的效率差异的控制器及充放电器。
本发明的目的在于，提供如下的控制器及充放电器，即，可通过调节充放电器的变流器的初级侧切换电路的多个开关的死区时间区间的位置，改善变流器的电池放电时的效率减少的问题。
本发明实施例的充放电器连接在电源部与电池之间，用于对电池进行充电及放电，其包括变流器，上述变流器包括：变压器，用于在电源部与电池之间传递电力；第一切换电路，根据切换工作，在第一传递区间内形成电源部与变压器的初级绕组之间的电流路径；以及第二切换电路，根据切换工作，在第二传递区间内形成电池与变压器的次级绕组之间的电流路径，第一切换电路具有未形成电源部与变压器的初级绕组之间的电流路径的死区时间(deatime)区间，变流器以使电池放电时的死区时间区间与第二传递区间之间的重叠部分的长度小于电池充电时的长度的方式工作。
本发明实施例的控制器及充放电器具有如下的效果，即，可以改善充放电器中所包括的变流器的电池充电与放电时的效率差异。
本发明实施例的控制器及充放电器具有如下的效果，即，可通过调节充放电器的变流器的初级侧切换电路的多个开关的死区时间区间的位置，改善变流器的电池放电时的效率减少的问题。
附图说明
图1示出本发明实施例的电池充放电系统。
图2示出本发明实施例的控制器。
图3示出本发明实施例的变流器。
图4至图6为用于说明本发明实施例的变流器的工作的图。
图7示出根据本发明实施例在放电时向变流器输出的切换信号。
图8为用于说明本发明实施例的死区时间偏移的流程图。
图9示出本发明实施例的变流器。
具体实施方式
为了明确说明本发明而省略了与说明无关的部分，在整个说明书中，对相同或类似的结构要素赋予相同的附图标记。
虽然没有不同的定义，但包括在此使用的技术术语及科学术语的所有术语的含义与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同。通常使用的词典所定义的术语的含义应具有符合相关技术文献和当前公开的内容的含义，除非另有定义，否则不能被解释成理想化或非常公式化的含义。
以下，参照附图，详细说明本发明，以使本发明所属技术领域的普通技术人员可以轻松实施本发明。但是，本发明可体现为多种不同的形态，并不局限于在此说明的实施例。
图1示出本发明实施例的电池充放电系统。参照图1，电池充放电系统10可包括充放电器100、电源部200及电池300。
充放电器100可以与电源部200及电池300连接，可以使电池300充电及放电。
充放电器100可包括变流器(以下，变流器110)及控制器120。
变流器110可利用从电源部200传递的电力(或电压/电流)来对电池300进行充电，或者向电源部200传递从电池300传递的电力(或电压/电流)来使电池300放电。另一方面，当电池300放电时，从电池300传递的电力可以向与电源部200连接的接地(ground)传递。根据实施例，变流器110可以转换从电源部200传递的电力来向电池300传递，并且，转换从电池300传递的电力来向电源部200传递。
变流器110可包括多个开关及变压器，根据多个开关的切换工作来从电源部200向电池300传递电力，或者从电池300向电源部200传递电力。例如，变流器110可以为移相全桥(phase-shift full bridge)变流器，但并不局限于此。
控制器120可以控制变流器110。根据实施例，控制器120可以生成用于控制变流器110中所包括的多个开关的切换的切换信号。在此情况下，切换信号可以为多个。例如，控制器120可基于所存储的信息来确定对电池300进行充电还是放电，根据所确定的电池300是充电还是放电，输出用于控制变流器110的切换信号。即，控制器120可以输出电池300充电时使变流器110对电池300进行充电的切换信号，并输出电池300放电时使变流器110对电池300进行放电的切换信号。
电源部200可以向充放电器100传递输入电源。根据实施例，电源部200可以向充放电器100传递直流电源，但本发明的实施例并不局限于此。并且，电源部200可以接收从充放电器100传递的电池300的放电电力。例如，电源部200可通过接地端子输出电池300的放电电力。
电池300可以为能够储存或供给电能的装置。根据实施例，电池300可以为可反复进行充电及放电的二次电池(secondary battery)。例如，电池300可以为铅酸电池(lead-acid battery)、镍镉电池(Ni-Cd battery)、镍氢电池(Ni-MH battery)、锂离子电池(Li-ion battery)及全固态电池，但本发明的实施例并不局限于此。
电池300可以为包括正极(cathode)、负极(anode)、电解质(electrolyte)及分离膜(separator)的电池单体(cell)、包括多个电池单体的电池模块(module)或包括多个电池模块的电池包(pack)的统称。
图2示出本发明实施例的控制器。参照图2，控制器120可包括切换信号输出电路121、存储器123及处理器125。
切换信号输出电路121可以输出用于控制变流器110的切换信号。根据实施例，切换信号输出电路121可生成用于控制变流器110中所包括的多个开关的切换信号，可以向变流器110输出所生成的切换信号。例如，切换信号输出电路121可以输出用于对电池300进行充电的充电切换信号及用于对电池300进行放电的放电切换信号。即，在以下说明中，将充电切换信号和放电切换信号统称为切换信号。
根据实施例，切换信号输出电路121可以利用存储在存储器123的偏移量信息和基准时钟信息来生成切换信号。例如，切换信号输出电路121可基于存储在存储器123的第一空间的第一偏移量信息来生成充电切换信号，可基于存储在存储器123的第二空间的第二偏移量信息来生成放电切换信号。
根据实施例，切换信号输出电路121可生成用于控制变流器110的脉宽调制(PWM，pulse width modulation)的切换信号。即，切换信号输出电路121可调节向变流器110输出的切换信号的占空比(duty cycle)来控制变流器110的输出电力。
存储器123可存储控制器120的工作所需要的数据。根据实施例，存储器123可以存储用于生成控制变流器110的控制信号的数据。并且，存储器123可以存储与充放电器100的电池300的充放电调度有关的信息。并且，存储器123可以存储与电池300的状态(电压、电流、温度等)有关的信息。
在此情况下，控制器120可基于与存储在存储器123的电池300的充放电调度有关的信息来确定对电池300进行充电还是放电。
处理器125可以控制控制器120的整体工作。根据实施例，处理器125可通过控制切换信号输出电路121及存储器123来控制控制器120的工作。
例如，处理器125作为具有运算处理功能的集成电路(integrated circuit)，可以为中央处理单元(CPU，central processing unit)、微控制器单元(MCU，micro controllerunit)、图形处理单元(GPU，graphical processing unit)、专用集成电路(ASIC，application specific integrated circuit)、现场可编程门阵列(FPGA，fieldprogrammable gate array)或应用处理器(AP，application processor)，但本发明实施例并不局限于此。
处理器125可以生成使切换信号输出电路121输出切换信号的控制指令。切换信号输出电路121可响应于控制指令，从存储器123读取偏移量信息来生成切换信号。
处理器125可以控制切换信号输出电路121，以使切换信号输出电路121根据电池300的充放电状态输出其他切换信号。
例如，当电池300处于充电状态时，处理器125可以向切换信号输出电路121输出第一控制指令，切换信号输出电路121响应于第一控制指令，向变流器110输出充电切换信号。在此情况下，切换信号输出电路121可响应于第一控制指令来生成充电切换信号。
例如，当电池300处于放电状态时，处理器125可以向切换信号输出电路121输出第二控制指令，切换信号输出电路121响应于第二控制指令，向变流器110输出放电切换信号。在此情况下，切换信号输出电路121可响应于第二控制指令来生成放电切换信号。
根据实施例，处理器125可基于与存储在存储器123的电池300的充放电调度有关的信息来判断电池300处于充电状态还是放电状态。
本发明实施例的切换信号输出电路121可根据电池300的充电及放电状态，向变流器110输出特性不同的切换信号。尤其，即使变流器110与电池300之间的电力相同，充电时输出的充电切换信号与放电时输出的放电切换信号的特性有可能不同。由此，具有可以改善变流器110的充电及放电效率的效果。
图3示出本发明实施例的变流器。参照图3，变流器110可包括变压器111、第一切换电路113、第二切换电路115及电流传感器117。变流器110可连接在电源部200及电池300之间。
另一方面，追加性地，变流器110还可包括配置在电源部200与变压器111之间及变压器111与电池300之间的多个器件(电感器L1、电感器L2及电容器C)，但并非必要的。
变压器111可以在电源部200与电池300之间传递电力。根据实施例，变压器111将初级电路(例如，电源部200侧电路)的电力转换成规定倍数来向次级电路(例如，电池300侧电路)传递，或者将次级电路的电力转换成上述规定倍数的倒数来向初级电路传递。例如，变压器111可以包括与初级电路对应的初级绕组及与次级电路对应的次级绕组。
第一切换电路113可以连接在电源部200与变压器111之间。根据实施例，第一切换电路113可连接在电源部200与变压器111的初级绕组之间，根据切换工作来形成电流路径。例如，根据第一切换电路113的切换工作，电流可以在电源部200与变压器111的初级绕组之间流动。
第二切换电路115可以连接在电池300与变压器111之间。根据实施例，第二切换电路115可连接在电池300与变压器111的次级绕组之间，根据切换工作来形成电流路径。即，根据第二切换电路115的切换工作，电流可以在电池300与变压器111的次级绕组之间流动。
即，本发明实施例的变流器110可根据第一切换电路113及第二切换电路115的工作，转换电源部200的电力来向电池300传递，并且，转换电池300的电力来向电源部200传递。
第一切换电路113可包括多个开关SWa、SWb、SWc及SWd。多个开关SWa、SWb、SWc及SWd可包括切换器件(例如，晶体管或二极管)。追加地，多个开关SWa、SWb、SWc及SWd还可包括如电容器的能量储存器件。
多个开关SWa、SWb、SWc及SWd可分别响应于所输入的切换信号Qa、Qb、Qc及Qd来开启及关闭，根据多个开关SWa、SWb、SWc及SWd的开启及关闭形成电源部200与变压器111的初级绕组之间的电流路径。
第一开关SWa可以连接在电源部200的一端和变压器111的初级绕组的一端，可响应于第一切换信号Qa来进行工作。第二开关SWb可连接在电源部200的另一端和变压器111的初级绕组的一端，可响应于第二切换信号Qb来进行工作。
为了防止电路内短路(short)，第一开关SWa和第二开关SWb可以互补性(complementarily)工作。即，第一开关SWa的开启时间(或关闭时间)和第二开关SWb的开启时间(或关闭时间)有可能并不相互重叠。可以将第一开关SWa及第二开关SWb称为前端开关。
第三开关SWc可以连接在电源部200的一端和变压器111的初级绕组的另一端，可响应于第三切换信号Qc来进行工作。第四开关SWd可连接在电源部200的另一端和变压器111的初级绕组的另一端，响应于第四切换信号Qd来进行工作。
为了防止电路内短路(short)，第三开关SWc和第四开关SWd可以互补性工作。即，第三开关SWc的开启时间(或关闭时间)和第四开关SWd的开启时间(或关闭时间)可能并不相互重叠。可以将第三开关SWc及第四开关SWd称为后端开关。
第一切换电路113可在第一传递区间内形成电源部200与变压器111的初级绕组之间的电流路径。例如，第一传递区间可包括第一开关SWa和第四开关SWd关闭的区间以及第二开关SWb和第三开关SWc开启的区间。
第二切换电路115可包括多个开关SWe及Swf。多个开关SWe及Swf可分别包括切换器件(例如，晶体管或二极管)。追加地，多个开关SWe及Swf还可分别包括如电容器的能量储存器件。
多个开关SWe及Swf可分别响应于所输入的切换信号Qe及Qf来开启及关闭，根据多个开关SWe及Swf的开启及关闭来形成电池300与变压器111的次级绕组之间的电流路径。
第五开关SWe可以连接在电池的一端和变压器111的次级绕组的一端，响应于第五切换信号Qe来进行工作。根据实施例，第五开关SWe的一端可以一同连接在变压器111的次级绕组的一端和一端与电池300的另一端连接的第一电感器L1的另一端。
第六开关SWf可以连接在电池的一端和变压器111的次级绕组的另一端，响应于第六切换信号Qf来进行工作。根据实施例，第六开关SWf的一端可以一同连接在变压器111的次级绕组的另一端和一端与电池300的另一端连接的第二电感器L2的另一端。
第二切换电路115可在第二传递区间内形成电源部200与变压器111的次级绕组之间的电流路径。例如，第二传递区间可包括第五开关SWe及第六开关SWf中的至少一个关闭的区间。
电流传感器117可以测定在电池300与变流器110之间流动的电流。根据实施例，电流传感器117可以连接在第二切换电路115与电池300之间，测定在第二切换电路115与电池300之间流动的电流的强度及方向，并生成测定结果。
根据实施例，基于电流传感器117的测定结果可传输到控制器120。
其中，第一开关对相当于第一开关SWa和第二开关SWb或者第三开关SWc和第四开关SWd，第二开关对相当于第五开关SWe和第六开关SWf。
图4至图6为用于说明本发明实施例的变流器的工作的图。
参照图4至图6，随着变流器110的多个开关SWa～SWf的开启及关闭，形成电源部200与电池300之间的电流路径，从而电源部200及电池300之间的电能可以移动。在此情况下，可根据电池300的当前电压和变流器110的输出电压的大小确定电池300的充电及放电。
参照图4，控制器120可以输出用于控制变流器110的切换信号Qa～Qf。根据实施例，控制器120可基于所存储的电池300的充放电调度信息及电池300的当前状态(例如，电压、健康状态(SOH，state of health)、充电状态(SOC，state of charge))来输出用于控制变流器110的切换信号。例如，图4所示的切换信号Qa～Qf可以为充电切换信号。
根据实施例，切换信号Qa～Qf可以为具有规定周期的脉冲形态的脉宽调制信号。多个开关SWa～SWf可以响应于高电平的各个切换信号Qa～Qf来开启，可响应于低电平的各个切换信号Qa～Qf来关闭。但并不局限于此。
根据实施例，切换信号Qa、Qb、Qc及Qd的占空比可以为50％。另一方面，变流器110的输出电压(初级绕组/次级绕组两端电压)的大小可基于第一切换信号Qa的高区间与第四切换信号Qd的高区间重叠的宽度。
为了多个前端开关SWa及SWb的互补性工作，第一切换信号Qa的高区间与第二切换信号Qb的高区间有可能不重叠。为了多个前端开关SWa及SWb的稳定的互补性工作，在第一切换信号Qa的高区间与第二切换信号Qb的高区间之间可存在第一死区时间区间DT1。即，控制器120可在从输出第一切换信号Qa的下降沿的时间点到第一死区时间之后，输出第二切换信号Qb的上升沿。
同样，为了多个后端开关SWc及SWd的互补性工作，第三切换信号Qc的高区间与第四切换信号Qd的高区间有可能不重叠。在第三切换信号Qc的高区间与第四切换信号Qd的高区间之间可以存在第二死区时间区间DT2。即，控制器120可以从输出第三切换信号Qc的下降沿到第二死区时间之后，输出第四切换信号Qd的上升沿。
另一方面，在第一切换电路113的死区时间区间DT1及DT2期间，互补性工作的一对开关SWa及SWb均关闭，仅有互补性工作的另一对开关SWc及SWd中的一个开启，因此，不会形成第一切换电路113的电流路径。
参照图5，示出在图4的区间[t0，t3]中的变流器的工作。
在区间[t0，t1]中，多个开关SWa及SWb均关闭。即，区间[t0，t1]为第一死区时间区间DT1。在区间[t0，t1]中，能量并不通过变压器111传递。
在区间[t1，t2]中，响应于切换信号，第二开关SWb及第三开关SWc将开启。根据互补性工作，第一开关SWa及第四开关SWd将关闭。并且，第六开关SWf关闭，根据互补性工作，第五开关SWe将开启。在区间[t1，t2]中，电源部200的电力施加到变压器111的初级绕组。变压器111转换施加到初级绕组的电力来向次级绕组传递。传递到变压器111的次级绕组的转换电力经过第二电感器L2来向电池300传递。即，在区间[t1，t2]中，能量通过变压器111传递，对电池300进行充电(或放电)。
在区间[t2，t3]中，多个开关SWc及SWd均关闭。即，区间[t2，t3]为第二死区时间区间DT2，能量并不通过变压器111传递。
参照图6，示出在图4的区间[t4，t7]中的变流器的工作。
在区间[t4，t5]中，多个开关SWa及SWb均关闭。即，区间[t4，t5]为第一死区时间区间DT1。在区间[t4，t5]中，能量并不通过变压器111传递。
在区间[t5，t6]中，响应于切换信号，第一开关SWa及第四开关SWd将开启。根据互补性工作，第二开关SWb及第三开关SWc将关闭。并且，第五开关SWe关闭，根据互补性工作，第六开关SWf将开启。在区间[t5，t6]中，电源部200的电力施加到变压器111的初级绕组。变压器111转换施加到初级绕组的电力来向次级绕组传递。传递到变压器111的次级绕组的转换电力经过第二电感器L2来向电池300传递。即，在区间[t5，t6]中，能量通过变压器111传递，对电池300进行充电(或放电)。
在区间[t6，t7]中，多个开关SWc及SWd均关闭。即，区间[t6，t7]为第二死区时间区间DT2，能量并不通过变压器111传递。
如上所述，可在第一切换电路113的第一传递区间W1及第二切换电路115的第二区间W2重叠的区间E中进行电源部200与电池300之间的能量传递(即，充电)，在上述区间，电池300可以充电或放电。
另一方面，再次参照图4，第一切换电路113的死区时间区间DT1或DT2和第二切换电路115的第二传递区间W2可以至少部分重叠。在此情况下，因第一切换电路113及第二切换电路115的非对称性，有可能发生电池300的放电效率小于充电效率的现象。
对此，在本发明实施例的充放电器100中，使放电时第一切换电路113的多个开关的死区时间区间DT1或DT2与第二切换电路115的第二传递区间相互重叠部分的长度相对小于充电时的长度，由此，可以相对增加电池300放电时的效率。
在此情况下，将使放电时第一切换电路113的多个开关的死区时间区间DT1或DT2和第二切换电路115的第二传递区间相互重叠的部分小于充电时的现象称为“死区时间偏移”。
图7示出根据本发明实施例在放电时向变流器输出的切换信号。图7所示的切换信号Qa～Qf可以为电池300放电时通过控制器120输出的信号。另一方面，当电池300充电时，控制器120可以输出图4所示的切换信号Qa～Qf。
控制器120可判断电池300处于充电状态还是放电状态(即，变流器110处于充电工作状态还是放电工作状态)，并根据判断结果输出分别与充电或放电对应的切换信号Qa～Qf。
根据实施例，控制器120可利用通过电流传感器117生成的测定结果来判断电池300处于充电状态还是放电状态。根据实施例，电流传感器117可测定变流器110与电池300之间的电流的强度及方向，向控制器120传输测定结果，控制器120可通过上述测定结果来判断电池300处于充电状态还是放电状态。例如，在测定结果为电流的流动从变流器110朝向电池300的情况下，控制器120可以确定电池300处于充电状态。
代替性地，根据实施例，控制器120可利用与存储在存储器123的电池300的充放电调度有关的信息来判断当前电池300处于充电状态还是放电状态。在此情况下，图3所示的电流传感器117可以被省略。
当与图4比较时，控制器120可以输出切换信号Qa～Qf，以便使放电时第一切换电路113的死区时间区间DT1或DT2和第二切换电路115的第二传递区间之间的重叠部分的长度小于充电时的长度。例如，当进行充电和放电时，控制器120可以向第一切换电路113输出不同的切换信号Qa～Qd。
控制器120可以维持电池300的充放电电压(或者充放电器100的输出电压)并执行死区时间偏移。即，根据本发明实施例，即使电池300的当前电压相同，根据电池300处于充电状态还是放电状态，以使多个开关的死区时间区间DT1或DT2和第二切换电路115的第二传递区间相互重叠的部分不同的方式输出用于控制变流器110的切换信号Qa～Qf。
根据实施例，控制器120使电池300的充电及放电时的切换信号Qa～Qd的占空长度及占空比相同，仅通过调节切换信号Qa～Qd的死区时间区间DT1或DT2的位置来执行死区时间偏移。例如，即使死区时间发生偏移，死区时间区间DT1或DT2本身的长度可以不发生变化。
根据实施例，控制器120可以通过调节第一切换电路113的切换信号Qa～Qd的第二切换电路115的切换信号Qe或Qf的相对位置来执行死区时间偏移。
根据实施例，对于基准时钟信号，控制器120可在电池300充电时和充电时采用不同的偏移量来执行死区时间偏移。
根据这种死区时间偏移，充放电器100的电池300放电时的效率可以得到改善。
例如，图4的情况下，在多个开关的死区时间区间DT1或DT2和第二切换电路115的第二传递区间相互重叠的部分中，电池300与变压器111的次级绕组形成电流路径，但是，变压器111的初级绕组并不与电源部200形成电流路径，从而电池300的放电效率将减少。例如，能量传递区间E因第一死区时间区间DT1而变得比第二切换电路115的第二传递区间W2更小。
相反，在图7的情况下，由于不存在多个开关的死区时间区间DT1或DT2和第二切换电路115的第二传递区间相互重叠的部分，因此，形成在与电池300与变压器111的次级绕组之间的电流路径的同时形成电源部200与变压器111的初级绕组之间的电流路径，因此，电池300的放电效率不会减少。例如，第一死区时间区间DT1位于第二传递区间W2的外部，因此，能量传递区间E'将与第二传递区间W2相同。
图8为用于说明本发明实施例的死区时间偏移的流程图。参照图8说明的方法可由控制器120执行。
参照图8，控制器120可计算对于死区时间偏移前后的变流器110的电池300的充放电效率，比较充放电效率与基准值，根据比较结果对是否追加执行死区时间偏移及执行程度进行调整。
参照图8，控制器120可以判断电池300是否处于放电状态(步骤S110)。根据实施例，处理器125可利用与电池300有关的信息来判断电池300是否处于放电状态。例如，处理器125可基于对于电池300的充放电器100的充放电调度、向电池300流入的电流的方向及电池300的电压来判断电池300是否处于放电状态。
控制器120可以计算死区时间偏移前的充放电效率Eff_pre(步骤S120)。根据实施例，处理器125可基于变流器110的输入电力与输出电力的比例来计算充放电效率Eff_pre。
根据实施例，充放电效率Eff_pre可根据以下数学式1计算。
数学式1
Effpre＝f((Vout×Iout)，(Vin×Iin))
其中，f为任意函数，Vout为变流器110的输出电压，Iout为变流器110的输出电流，Vin为变流器110的输入电压，Iin为变流器110的输入电流。
处理器125可以在存储器123存储所计算的死区时间偏移前的充放电效率Eff_pre。
控制器120可以执行死区时间偏移(步骤S130)。根据实施例，处理器125可以控制切换信号输出电路121，以输出使放电时第一切换电路113的多个开关的死区时间区间DT1或DT2与第二切换电路115的第二传递区间相互重叠的部分小于充电时的切换信号。
根据实施例，控制器120可以使死区时间区间DT1或DT2偏移正的(positive)偏移量。其中，使死区时间区间DT1或DT2偏移正的偏移量意味着，与充电时相比，放电时的第一死区时间区间DT1位于更靠前的时间点，或者与充电时相比，放电时的第二死区时间区间DT2位于更靠后的时间点。
控制器120可计算死区时间偏移后的充放电效率Eff_cur(步骤S140)。根据实施例，处理器125可基于变流器110的输入电力与输出电力的比例来计算充放电效率Eff_cur。处理器125可以在存储器123存储所计算的死区时间偏移后的充放电效率Eff_cur。
死区时间偏移后充的放电效率Eff_cur可按照与死区时间偏移前的充放电效率Eff_pre相同的方式计算。
控制器120可以判断死区时间偏移前后的充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre是否为第一值K1以上(步骤S150)。根据实施例，处理器125可以读取存储在存储器123的充放电效率Eff_pre、Eff_cur，并计算它们之间的差来判断充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre是否为第一值K1以上。在此情况下，第一值K1可以为正数。
若充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre为第一值K1以上(步骤S150的是(YES))，则控制器120可以将死区时间偏移后充的放电效率Eff_cur作为死区时间偏移前的充放电效率Eff_pre进行存储(步骤S160)，并可以再次执行死区时间偏移(步骤S130)。
即，充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre为第一值K1以上意味着根据死区时间偏移充放电效率得到了改善，因此，控制器120可以为了进一步改善充放电效率而再次执行死区时间偏移(步骤S130)。
若充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre小于第一值K1(步骤S150的否(NO))，则控制器120可以判断死区时间偏移前后的充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre是否为第二值K2以下(步骤S170)。在此情况下，第二值K2可以为负数。例如，第二值K2为第一值K1的加法逆元(即，-K1)。
若充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre为第二值K2以下(步骤S170的是(YES))，则处理器125可将死区时间偏移后的充放电效率Eff_cur作为死区时间偏移前的充放电效率Eff_pre进行存储(步骤S180)，并再次执行死区时间偏移(步骤S190)。在此情况下，控制器120可以使死区时间区间DT1或DT2偏移负的(negative)偏移量。其中，使死区时间区间DT1或DT2偏移负的偏移量意味着与充电时相比，放电时的第一死区时间区间DT1位于更靠后的时间点，或者与充电时相比，放电时的第二死区时间区间DT2位于更靠前的时间点。
即，充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre为第二值K2以下意味着充放电效率根据死区时间偏移而恶化，因此，控制器120执行与已执行的死区时间偏移相反的方向的死区时间偏移，由此可以通过死区时间偏移来复原恶化的充放电效率。
若充放电效率之间的差Eff_cur-Eff_pre为第二值K2以上(步骤S170的否(NO))，则控制器120可以结束死区时间偏移。
根据参照图8说明的方法，控制器120可以确定用于改善变流器110的放电效率的最优的死区时间偏移。
图9示出本发明实施例的变流器。与图3相比，图9的变流器110A具有图3的变流器110的电流传感器117被电压传感器118代替的区别，控制器120A具有利用从电压传感器118输出的测定结果VSEN来判断电池300的充电或放电的区别。
参照图9，电压传感器118可测定电池300的当前电压，可生成测定结果VSEN。测定结果VSEN可以向控制器120A传输。
控制器120A可利用通过电压传感器118生成的测定结果VSEN来判断电池300处于充电状态还是放电状态。根据实施例，控制器120A可以从电压传感器118周期性地接收测定结果VSEN，基于所接收的测定结果VSEN来判断电池300的电压增加还是减少，由此可以判断电池300处于充电状态还是放电状态。
控制器120A可根据电压传感器118的测定结果来判断电池300是充电还是放电，并根据判断结果输出符合各个电池300的状况的切换信号Qa～Qf。控制器120A的根据电池300是充电还是放电来输出切换信号Qa～Qf的工作与参照图1至图8说明的控制器120的工作和原理相同。
以上，说明了本发明的优选实施例，本发明可变形成多种形态，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，则可以在不超出本发明的发明要求保护范围的情况下实施多种变形例及修改例。

Claims (14)

1.一种充放电器，用于使电池进行充电及放电，其特征在于，
上述充放电器包括变流器，
上述变流器包括：
变压器，用于在电源部与上述电池之间传递电力；
第一切换电路，根据切换工作，在第一传递区间内形成上述电源部与上述变压器的初级绕组之间的电流路径；以及
第二切换电路，根据切换工作，在第二传递区间内形成上述电池与上述变压器的次级绕组之间的电流路径，
上述第一切换电路具有未形成上述电源部与上述变压器的初级绕组之间的电路路径的死区时间区间，
上述变流器以使上述电池放电时的上述死区时间区间与上述第二传递区间之间的重叠部分的长度小于上述电池充电时的长度的方式工作。
2.根据权利要求1所述的充放电器，其特征在于，上述第一切换电路为全桥电路。
3.根据权利要求2所述的充放电器，其特征在于，上述第一切换电路包括：
第一开关对，连接在上述电源部与上述变压器的初级绕组之间，互补性工作；以及
第二开关对，连接在上述电源部与上述变压器的初级绕组之间，互补性工作。
4.根据权利要求3所述的充放电器，其特征在于，上述死区时间区间为上述第一开关对或上述第二开关对中的一个开关对均关闭的区间。
5.根据权利要求1所述的充放电器，其特征在于，上述第二切换电路包括一端与上述变压器的次级绕组连接且另一端与上述电池连接的2个开关。
6.根据权利要求5所述的充放电器，其特征在于，上述第二传递区间为2个上述开关中的一个关闭的区间。
7.根据权利要求1所述的充放电器，其特征在于，上述变流器以上述电池放电时不存在上述死区时间区间与上述第二传递区间之间的重叠部分的长度的方式工作。
8.根据权利要求1所述的充放电器，其特征在于，上述充放电器还包括控制器，生成用于控制上述第一切换电路及上述第二切换电路的切换工作的切换信号。
9.根据权利要求8所述的充放电器，其特征在于，
上述控制器确定上述电池处于充电状态还是放电状态，
根据上述电池是充电还是放电来调节上述切换信号的输出时间。
10.根据权利要求9所述的充放电器，其特征在于，上述控制器输出上述切换信号，以使上述电池充电时的上述切换信号的输出时间与上述电池放电时的上述切换信号的输出时间不同。
11.根据权利要求9所述的充放电器，其特征在于，上述控制器输出上述切换信号，其用于使上述电池放电时的上述变流器的上述死区时间区间与上述第二传递区间之间的重叠部分的长度小于上述电池充电时的长度。
12.根据权利要求11所述的充放电器，其特征在于，上述控制器输出上述切换信号，其用于使上述电池放电时的上述死区时间区间与上述第二传递区间之间的重叠部分的长度不存在。
13.根据权利要求9所述的充放电器，其特征在于，上述控制器输出上述切换信号，其用于使上述电池放电时的上述死区时间区间的位置相对于上述充电时的上述死区时间区间的位置偏移。
14.根据权利要求13所述的充放电器，其特征在于，上述控制器计算上述电池的充放电效率的差异，根据上述充放电效率确定上述电池放电时的上述死区时间区间的位置的偏移程度，根据所确定的偏移程度输出上述切换信号。
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