CN1836356A - 用于对电池充电的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在电化学设备中产生电化学转换的系统和方法，该系统包括电源转换器，例如连接到电化学设备谐振电路，以及连接到电源转换器的触发电路。该触发电路包括脉冲发生器以触发所述电源转换器，从而产生正电流脉冲，用于穿过所述电化学设备而在所述电化学设备中引起电化学转换。

Description

用于对电池充电的系统和方法
技术领域
本发明涉及电池充电领域，并更一般地涉及任何电化学转换技术，例如，电镀。
背景技术
传统的对铅酸性电池的充电方法使用恒定电流、恒定电压充电算法，其中用恒定电流向电池供电直到终端电压达到预设限值，然后继续以恒定电压继续进行充电。因此，充满电会需要好几个小时，或者牺牲大量的电解液来加速该过程。相反，应用脉冲充电技术已经显示出可以在不影响电池寿命的情况下明显降低充满电的耗时。
传统的脉冲充电方案利用100ms充电(“开启”)时间接着100ms至300ms的稳定时间(“关闭”)这样的典型顺序的脉冲电流比。但是，已经发现充电接收在电池内部是个缓慢(扩散)的过程。因此，为了避免过多的气体生成，相对于充电时间，需要更长的稳定时间，尤其是当电池接近被充满的时候。此外，充电率与平均充电电流是成比例的。所以，如果对电池应用的脉冲充电要负担较长的稳定时间，例如十倍于脉冲“开启”时间，则充电率会降低，并且相对于普通涓流充电，得不到明显的好处。
发明内容
本发明将上面的情况达到极限点，即脉冲电流接通时间达到50至100微秒(即小于一千倍)以及具有标准C20充电的电流水平的100倍的幅度，这就是在20个小时的时段内给电池的可用容量完全充电(或放电)的充电(或放电)率。稳定时间可以达到1至10ms，提供达到1∶10至1∶200的脉冲占空比。
通过实施典型地利用谐振技术的本发明的电源电子转换器解决了获取这些非常短且大幅度的电流脉冲的问题。
本发明的目标是提供一种用于产生用于对电池充电的适合的脉冲波型的电源转换器。
因此，本发明提供了一种能产生前述的脉冲波型的电源的电子布局。
依照本发明的第一个方面提供了一种用于在电化学设备中产生电化学转换的系统，包括：
与所述电化学设备连接的电源转换器；和
与所述电源转换器连接的触发电路，该触发电路包括脉冲发生器以触发所述电源转换器，从而产生正电流脉冲，用于穿过所述电化学设备而在所述电化学设备中引起电化学转换。
优选的，所述电化学设备为电池、原电池例如干电池、蓄电池例如铅酸蓄电池或者电镀设备。
在优选实施例中，所述谐振电路用于产生具有约50微秒到约1000微秒之间的持续时间的电流脉冲。优选的，该电流脉冲具有基本上恒定的脉冲宽度，该脉冲宽度由电源转换器控制。
在优选实施例中，该电流脉冲具有在20小时的时间内(C20充电)完全充满或放空所述电池的可用容量所需要的电流幅度的约100倍的幅度。
优选的，所述电化学设备具有约1到10毫秒之间的稳定时间，以产生约1∶10到约1∶200之间的占空因数。
在优选实施例中，该电源转换器包括一对或多对电感/电容组合，该组合可连接作为一套或多套谐振电路，优选为，该谐振电路为低阻抗。
优选的，电源转换器包括至少两个电感和至少两个电容，以形成两套或多套并联的谐振电路，这样使得所述电感中的电流是单向的，而所述电容中的电流是双向的。
优选的，至少两个电感的线圈缠绕在单个磁芯上。
优选的，第一附加线圈被设置在所述磁芯上以构成降压变压器。该附加线圈用于通过整流二极管来向所述电化学设备提供单向电流脉冲。
在优选实施例中，进一步包括第二附加线圈，其设置在所述磁芯上以构成退磁线圈。
优选的，所述触发电路包括脉冲发生器，用于产生用于连接到所述电源转换器和所述脉冲发生器的多个半导体闸流管的触发电流脉冲，从而通过在所述谐振电路的部件之间进行开关来控制所述谐振电路的充电和放电。所述电源转换器用于使所通过的电流在振荡周期的后半周期反转，来关闭所述半导体闸流管。
在优选实施例中，所述系统还包括与第二电源转换器连接的第二脉冲发生器，所述第二电源转换器与所述电化学设备连接，用于在由所述第一电源转换器产生的所述正电流脉冲之间产生负电流脉冲，以减少在所述电化学设备中由所述正电流脉冲产生的气体的量。所述负电流脉冲具有能含量，并且所述正电流脉冲具有能含量，所述负电流脉冲的能含量少于所述正电流脉冲的能含量。
优选的，所述电源转换器包括谐振电路。
根据第二方面，提供了一种用于在电化学设备中产生电化学转换的方法，包括：触发电源转换器以产生穿过所述电化学设备的正电流脉冲，以产生所述电化学转换。
优选的，用于产生电化学转换的方法包括产生以上所述的系统中的电化学转换。
附图说明
现在以实例的方式并参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1a是根据本发明的实施例的转换器结构的电路图；
图1b是显示典型门触发脉冲的门电流相对于时间的图形；
图2a至图2f是根据本发明的实施例的转换器的工作模式的电路图；
图3a是典型的电池电流波形；
图3b是传统回扫转换器的电路图；
图3c是在变压器上具有双重次级线圈的可选的传统回扫转换器的电路图；
图4是本发明的第一可选实施例的电路图；
图5是本发明的第二可选实施例的电路图；
图6是本发明的第三可选实施例的电路图；
图7是本发明的第四可选实施例的电路图；
图8是本发明的第五可选实施例的电路图；
图9是本发明的第六可选实施例的电路图；
图10是显示用于充电干电池的传统电路的电路图；
图11是显示碳锌干电池的放电的图示；
图12是显示碳锌干电池的充电的图示。
具体实施方式
图1a至2f显示了本发明的第一优选实施例。这些附图中显示的电路包括具有四个独立线圈L1、L2、L3和L4的变压器TX1。L1通过处于线圈两端的两个半导体闸流管X2和X3与直流电源电压连接。L2也相似地通过两个半导体闸流管X1和X4与直流电源电压连接。例如，L1和L2线圈的第一端，起端(用*来标记)通过电容C1连接在一起，并且L1和L2线圈的另一端通过第二电容C2连接在一起。半导体闸流管X1和X3的阳极与直流电源的正极端子相连，并且X2和X4的阴极与直流电源的负极端子连接。半导体闸流管X1、X2、X3和X4的栅极由传统的脉冲发生器(未图示)控制。半导体闸流管X1、X2、X3和X4的栅极的典型触发脉冲由图1b示出。栅极脉冲的宽度取决于所使用的谐振脉冲的宽度，脉冲的重复频率相对于工作脉冲重复频率而变化。必须为所使用的半导体闸流管的特定类型来设定脉冲幅度Igate。
L3线圈的第一端，例如起端，通过二极管D1与被充电的电池的正极端子连接，L3线圈的另一端与被充电的电池的负极端子连接。L4线圈的第一端，例如起端，与二极管D2的阴极连接，D2的阳极与直流电源的负极端子连接。L4的线圈的另一端与直流电源的正极端子连接。
图2a至2f显示了图1a中所示的电源转换器的工作模式。具体而言，图2a和2b显示在第一周期末期电容C1和C2被充电至如图2c所示电势时的前进(progressive)电流。图2d至2f显示在下一周期当转换到另一对半导体闸流管时的相应情况。
在图1a至2f所示的优选实施例中，当开关X1和X2第一次闭合时，满电源电压开始存在于L1上。由于两个L-C分支(L-C arm)C1、L1和C2、L2在这个周期中是并联的，所以两个分支的工作情况是相同的。当通过C1和L1的电流增大(见图2a)时，提供给电池的L3中的电流同样增大，L3中的电流在L1和L2上的电压变为零之前降为零。当L1上的电压下降，通过零点，逐渐变为负电压时，L1、L2中的电流也降低。L3首先停止通过任何电流，因为一旦电池电压大于线圈提供的电压，磁芯无法向电池放电，但是其继续通过L1和L2放电，返回退磁能量到C1和C2。
包括退磁线圈(L4)，用于当转换器以高阻抗负载或实际上没有负载的情况下工作时磁芯放电，在这种情况下，在谐振部件上产生的高电压将破坏这些部件以及半导体闸流管。
在下一个周期中，当X3和X4被触发，C1和L2形成一套谐振对。除了满电源电压之外，之前的谐振充电周期(见图2d和2f)存在于C1上的电压也存在于L2上。C2和L1形成与C1和L2并联的另一谐振对。这样，在每个脉冲开始时L1和L2上的电压大于电源电压。工作继续以半导体闸流管被成对转换的方式进行。
谐振电容(C1和C2)具有相同的值是没有必要的，因为脉冲宽度取决于它们的电容量的和而不是它们各自的值。同样的，这两个谐振初级线圈并不一定相同，虽然如果相同的情况下工作被优化。转换器磁芯上的匝数比(turns ratio)被指定用于特定应用，以提供正确的所需的升/降电压以及电流，也用于确定同样影响脉冲宽度的初级电感。同样，如果转换器不能以高阻抗负载工作，则可以省略退磁线圈(L4)，对转换器的操作没有任何的影响，因为其被加入是用于如果转换器工作在高阻抗负载时防止谐振部件上的电压升高到危险水平，从而导致故障。
图1a至图2f中显示的实施本发明的第一优选实施例的电源转换器被设计为产生大幅度、低电压量的电流脉冲。因此，为了方便，使用降压变压器TX1。由于需要恒定的脉冲宽度，所以选用谐振电路，其中通过所选择的电容和电感的值来控制脉冲宽度。一套谐振电路的布局可以具有相对低的阻抗，使得在本发明中实施的系统中产生所需的大电流。这同样具有能使半导体闸流管X1、X2、X3、X4用作半导体开关的优点，由于在低于谐振频率的转换频率下自然电流交换逐步进行，因此极大简化转换器的控制。
为了保持低成本和简单操作，在次级端只包括一个高电流的肖特基(Schottky)型整流二极管，意味着变压器初级中的单向电流是必要的(为了在升高的电池电压下工作，可能需要同步整流器替代肖特基二极管来维持高效率)。为了达到这样的需要，使用两个电感L1和L2以及电容C1和C2(有效地并联两套谐振电路)，这样使得电感L1和L2中的电流为单向，而在电容C1和C2中的电流为双向(如图1a所示)。由于电感L1和L2因为对称的原因而相同，所以简单而提高效率，优选两个电感线圈被包括在同一个磁芯上。降压变压器TX1的磁化电感被设为谐振电感，以减少部件数，进一步简化电路。
为了防止电路偶然在空载下工作可能的灾难性故障，在变压器上包括退磁线圈L4，该退磁线圈L4有效设置该变压器作为前向转换器。同样，利用该电路的设置，提高设备的di/dt或dv/dt值没有问题，这意味着电源半导体开关可以是不缓冲的(snubberless)。
图3a显示了由图1a至图2f中显示的电源转换器所产生的典型电流脉冲的波形。由前述电源转换器所产生的大的正充电电流脉冲(图3a中的峰值超过600A)通过L3的线圈和二极管D1被提供给被充电的电池。在充电脉冲之间，负电流(放电)脉冲由连接到被充电的电池的单独的传统回扫转换器产生。适用于这种情况的两个可选的传统回扫转换器结构在图3b和图3c中显示。
在图3b中所示的回扫转换器中，变压器TX11的次级线圈的终端连接到直流电源的正极端子并且该线圈的起端连接到二极管D11的阴极，二极管D11的阳极连接到直流电源的负极端子。变压器TX11的初级线圈的起端连接到被充电的电池的正极端子。该初级线圈的终端连接到场效应晶体管M11的漏极。该场效应晶体管M11的源极连接到被充电的电池的负极端子。该场效应晶体管M11的栅极由脉冲发生器(未图示)驱动。
在图3c中所示的可选的回扫转换器中，变压器TX11的次级线圈的终端连接到直流电源的正极端子并且该线圈的起端连接到二极管D11的阴极，二极管D11的阳极连接到直流电源的负极端子。该变压器TX11具有两个相同的初级线圈。这两个初级线圈的起端连接到被充电的电池的正极端子。这两个初级线圈的终端分别连接到场效应晶体管M11和M12的漏极，该场效应晶体管M11和M12的源极连接到被充电的电池的负极端子。该场效应晶体管M11和M12的栅极由脉冲发生器(未图示)驱动。
图4至图9显示了上述的在图1a至图2f中所示的实施例的可选的优选实施例。图4的电路在四个功率半导体(半导体闸流管X1、X2、X3、X4)周围建立，排列成H桥结构。X1的阳极连接到直流电源的正极端子，X1的阴极连接到中心抽头的电感L2的线圈的第一端。L2线圈的另一端连接到X4的阳极。X4的阴极连接到直流电源的负极端子。半导体闸流管X3和X2以相似方式连接到第二中心抽头的电感L1。
L1的中心抽头连接到第一电容C1的一侧。该电容C1的另一侧连接到变压器TX1的初级线圈的一端。TX1的初级线圈的另一端连接到L2的中心抽头。
变压器TX1的次级线圈为中心抽头的，该抽头连接到直流电源的负极端子。次级线圈的两端连接到第一和第二二极管D1a和D1b的阳极。二极管D1a和D1b的阴极结合并连接到被充电的电池的正极端子。被充电的电池的负极端子连接到直流电源的负极端子。可可选的，次级线圈的中心抽头和电池的负极端子可以连接在一起并与电源隔离。
包括中心抽头的电感(L1和L2)以限制由半导体闸流管所承受的dv/dt和di/dt，并且确保非导电(non-conducting)的半导体闸流管对被完全关闭。图4中所示的电路的操作与图1a至图2f所述的相似，可是，在图4的电路中，变压器/谐振电感TX1被设为中心抽头的次级，这样允许磁芯的双向激励，并且因此改善效率，由于电流脉冲由半导体闸流管的每个开关产生，或者换言之，每个开关周期两个电流脉冲。
图5显示了第二可选的优选实施例，包括四个半导体闸流管X1、X2、X3、X4，变压器TX1，六个二极管D1a、D1b、Ds1、Ds2、Ds3、Ds4，五个电容C1、Cs1、Cs2、Cs3、Cs4和四个电阻Rs1、Rs2、Rs3、Rs4。半导体闸流管X1的阳极连接到直流电源的正极端子。半导体闸流管X1的阴极连接到半导体闸流管X4的阳极。半导体闸流管X4的阴极连接到直流电源的负极端子。半导体闸流管X3和X2相似连接。
X3的阴极连接到电容C1并且C1的另一端连接到变压器TX1的初级的一端。变压器TX1的初级线圈的另一端连接到半导体闸流管X1的阴极。半导体闸流管TX1的次级线圈为中心抽头的，抽头连接到直流电源的阳极。次级线圈的两端分别连接到二极管D1a和D1b的阳极，D1a和D1b的阴极结合并并连接到被充电的电池的正极端子。电池的负极端子连接到直流电源的负极端子。
二极管Ds1的阳极连接到电源的正极端子，电阻Rs1与二极管Ds1并连。二极管Ds1的阴极连接到电容Cs1的一端，Cs1的另一端连接到半导体闸流管X1的阴极。
包括Ds2、Rs2和Cs2的相似的网络通过半导体闸流管X2连接。
此外，包括Ds3、Rs3和Cs3的相似的网络通过半导体闸流管X3连接，包括Ds4、Rs4和Cs4的相似的网络通过半导体闸流管X4连接。
在图5中所示的优选实施例类似于图4中所示的实施例，除了L1和L2被省略并且由四个传统缓冲器(电阻、电容、二极管网络--例如Rs1、Cs1、Ds1至Rs4、Cs4、Ds4)代替。需要仔细选择这些部件以防止当对于半导体闸流管提供满意的保护时额外能量损失。图5的电路的工作与上述参考图4的所示和描述相同。
图6显示了另一个可选优选实施例。图6的电路在四个功率半导体(半导体闸流管X1、X2、X3、X4)周围建立，排列成H-桥结构。X1的阳极连接到直流电源的正极端子，X1的阴极连接到中心抽头的电感L2的线圈的第一端。L2线圈的另一端连接到X4的阳极。X4的阴极连接到直流电源的负极端子。半导体闸流管X3和X2以相似方式连接到第二中心抽头的电感L1。
L1的中心抽头连接到第一电容C1的一侧。该电容C1的另一侧连接到变压器TX1的初级线圈的一端。TX1的初级线圈的另一端连接到L2的中心抽头。
变压器TX1的次级线圈为中心抽头的，该抽头连接到直流电源的负极端子。该次级线圈的两端连接到第一和第二二极管D1a和D1b的阳极。二极管D1a和D1b的阴极结合并连接到被充电的电池的正极端子。该被充电的电池的负极端子连接到直流电源的负极端子。
电阻R1与电容C2和附加电阻R2串联，跨接在电源上。R1和C2的交点连接到两个二极管D3和D4的阴极。R2和C2的交点连接到二极管D4和D6的阳极。D3的阳极连接到D4的阴极，并且D3的阳极也连接到电感L1的中心抽头。D5的阳极连接到D6的阴极，并且也连接到电感L2的中心抽头。
包括中心抽头的电感(L1和L2)，用于限制由半导体闸流管所承受的dv/dt和di/dt，并且确保非导电半导体闸流管对被完全关闭。
图6中所示的实施例基于图5中所示的实施例，但是没有缓冲器，并且添加跨接在谐振L-C网络上的“钳位电路”，由桥式整流器、电容和“泄露”电阻组成返回到电源。虽然电阻大小依赖于使用的电源电压，但是提供了改进的性能。
需要获得R1和R2的适用值以匹配流入电容的功率和返回到电源的功率。图6的电路的工作基本上与图4所显示和描述的相同。
图7所示为另一个可选的优选实施例。在这个实施例中，电源充电器包括四个半导体闸流管X1、X2、X3、X4，二极管D1，电容C1，电感L1和变压器TX1。半导体闸流管X1的阳极连接到电源的正极端子。X1的阴极连接到电容C1的一端并连接到变压器TX1的初级线圈的一端。变压器TX1的初级线圈的另一端连接到半导体闸流管X4的阳极。半导体闸流管X4的阴极连接到直流电源的负极端子。半导体闸流管X3的阳极连接到直流电源的正极端子。半导体闸流管X3的阴极连接到C1的另一端并连接到电感L1的一端。L1的另一端连接到半导体闸流管X2的阳极，半导体闸流管X2的阴极连接到直流电源的负极端子。
变压器TX1的次级线圈的一端连接到二极管D1的阳极并且二极管D1的阴极连接到被充电的电池的正极端子。变压器TX1的次级线圈的另一端连接到被充电的电池的负极端子。
为了减少部件个数，图7的电路与图6的电路不同在于：电流现在仅在变压器TX1的初级线圈的一个方向，导致单向的次级电流。为了向变压器TX1提供单向电流，其在电路中的位置改为图7中所示，但是为了维持电容C1的谐振充电，包括电感L1以导致交替的半周期，即当半导体闸流管的第二对被触发时导致交替的半周期。该电路仅提供图1a至图6中所示的以前的变型能提供的电流脉冲数目的一半。
图8中所示为另一个可选优选实施例。图8的电路的工作与图7所显示和描述的基本上相同。图8的电路与关于图7的以上描述的电路相同，除了包括第二谐振电容C2以改善电路对称性和谐振部件的充电，虽然这些增加了部件数量。电容C2连接到半导体闸流管X4的阳极和半导体闸流管X2的阳极之间。
图9中所示为另一个可选实施例。该电路包括具有三个线圈L1、L2、L3的变压器TX1。L1通过处于线圈两端的两个半导体闸流管X2和X3连接到直流电源。L2相似的通过两个半导体闸流管X1和X4连接到直流电源。例如，L1和L2线圈的第一端，起端，通过电容C1连接在一起，L1和L2线圈的另一端通过第二电容C2连接在一起。半导体闸流管X1和X3的阳极与直流电源的正极端子相连，X2和X4的阴极与直流电源的负极端子连接。半导体闸流管X1、X2、X3和X4的栅极由传统脉冲发生器(未图示)控制。半导体闸流管X1、X2、X3和X4的栅极的典型触发脉冲由图1b示出。如前面提到过的关于图1a中显示的优选实施例，栅极脉冲的宽度取决于所使用的谐振脉冲的宽度，脉冲的重复频率相对于工作脉冲重复频率而变化。必须为所使用的半导体闸流管的特定类型来设定脉冲幅度Igate。
L3线圈的第一端，例如起端，通过二极管D1与被充电的电池的正极端子连接，L3线圈的另一端与被充电的电池的负极端子连接。
图9所示的电路与图8所示的电路不同在于：在图9所示的电路中不存在单独的电感L1。这样通过包括在相同的磁芯上的所有的电感从而达到了减少部件数量的效果。此外，可得到每转换周期两倍的电流脉冲数目，因为一对半导体闸流管的每次转换都可得到电流脉冲(如在图4中的实施例)。可是，在特定环境中，人们发现当电源电压升高时，跨过第二整流二极管D1的反向电压升高到危险水平(对于二极管)。为了克服这种情况，如图1a所示，可包括与D2连接的退磁线圈L4，这样负电压只出现在二极管上，而两个磁芯退磁并且次级电流被停止。如果使用的二极管为肖特基型，则存在这样的问题。可以选取具有低正向电压降的二极管，其在高电流水平上可以获取更高水平的效率。
图9的电路的工作与图1a所显示和描述的基本上相同。
总之，实施本发明的电源电子转换器，优选的，利用谐振技术和短且高的电流脉冲。当使用该转换器时，已经确定这种电流脉冲可以影响被转换的离子的形态从电解液中或者从电极板中转换成在阳极上(或阴极上)的化学充电状态。这种形态的改变依赖于充电电流的水平。持续的低电流促使位于电极板上的更大的结晶，而短的大幅度电流脉冲促使小颗粒结晶。这被看作是一个优势，即电池电极的颗粒形态将得到更高的安培时间。因此，“陈旧”的电池以这种方式充电可以恢复一些损失的容量。
虽然通过允许在充电脉冲之间出现相对较长的稳定时间可以减少电池的气体产生，但是通过在充电脉冲前或后添加放电脉冲可进一步减少气体产生。电流幅度或更具体的放电脉冲的电流-时间乘积为充电脉冲的电流-时间乘积的百分数。充电和放电相对于可能与电解液接触的标准氢参考电极来说影响了铅酸电池的阳极电位。对电池充电提高了阳极电位，同时放电降低了阳极电位。阴极也会发生相似的影响。可以理解，如果阳极具有相对较高的正电位，很可能产生气体，并且在主放电脉冲引入之前(或之后)放电脉冲的增加会即刻降低阳极电位，因此进一步减少了气体产生。放电脉冲由单独的电源转换器产生。如前所述，该电源转换器基于回扫转换器，该回扫转换器可以将放电能量由电池返回到电源以维持充电效率。其他类型的直流-直流转换器也可以用于放电功能。
当参考具体实施例描述本发明时，本领域普通技术人员可以意识到可以不脱离本发明作出形式上和细节上的改变。例如，虽然转换器被初始设定为使用半导体闸流管作为半导体开关，但是很明显可以用其他类型的开关代替这些部件也不会改变转换器的工作，例如IGBT、MOSFET或BJT。同样地，对于使用肖特基二极管工作的电压电平不可行的情况，可以在不脱离本发明的情况下使用其他的任何包括同步整流器在内的整流器来代替。变压器磁芯可以由任何适用的材料制成，例如，层压铁、铁粉或铁酸盐，根据选择的类型具有各种气隙。由L1和L2构成的谐振电感也可以使用不被包括在变压器磁芯上的单独的串联的电感构成，而不影响电路的工作。用于附加保护的跨过半导体闸流管的瞬时电压抑制的增加也不会改变该电源转换器的工作。此外，如果认为需要可以包括用于附加保护的跨过X1到X4的反并联二极管。
电源转换器起初被设计用于脉冲电池充电。但是，也可以同样应用于任何需要相似波形的情况，例如脉冲电沉积。
附加了合适的平滑部件，如标准电源中使用的，所述电路在不脱离本发明的电源转换器的情况下，甚至可以被用于产生可变的稳定的电流控制的直流输出。
上述大多数实施例可以在半桥结构中同样工作。
上述优选的实施例也可以用于干电池(锌碳型)脉冲充电中。
标准碳锌氯化物电池归入到原电池的一般分类中。原电池设定为在其正常寿命中电化学腐蚀。当放电时腐蚀率增加。不打算对原电池再次充电，但是锰二极管(即阳极板)的存在使得电池恢复一定的程度用于再利用。
可以了解到干电池可以被再次充电，但是并不如蓄电池一样有效。传统的干电池再充电技术典型地利用由包括可选的电流部件的直流电实现充电/放电周期的连续性。这也可以使用标准的具有整流旁路电阻的半波整流充电器来实现以允许在每个半周期部分放电。
图10显示了用于充电干电池的典型电路。变压器TX21的初级线圈连接到交流电源。变压器TX21的次级线圈的一端连接到二极管D21的阳极，并同样连接到可变电阻VR21的一端。可变电阻VR21的另一端连接到二极管D21的阴极并且同样连接到被充电的电池的正极端子。被充电的电池的负极端子连接到变压器TX21的次级线圈的另一端。
在工作中，变压器TX21的输出在正半个周期中由二极管D21整流，并当二极管D21的阴极上的电压超过被充电的电池的正极端子上的电压时，电流流向电池以对电池充电。一些电流也同样流过可变电阻VR21。在负半周期中，因为二极管D21被反向偏置所以没有电流流过二极管D21，但是放电电流将由电池中经由可变电阻VR21流出。放电电流由变压器TX21的输出电压和可变电阻VR21的值确定。
以这样的方式进行电池再充电存在很多问题。延长充电可以导致电解液的分解，使形成气体，这可能导致外部包装爆炸。为了避免这些问题，对这类充电进行了各种限制，包括：充电电压不能超过1.7伏/电池，并且充电电流必须介于具有50％过充电流的放电电流的25％和75％之间。但是，申请人认为在充电过程中最大电池电压可以在非常短的时期内超出，具有小于充电脉冲的电流时间乘积的放电脉冲。优点包括更快的再充电和改善的充电接受能力。
为了评定对锌碳型干电池脉冲充电的效果，进行了实验。三个未使用过的(PJ996型)11安培小时、6伏电池(同批制造)以相同的1A(标称)放电电流放电两小时，放电图如图11所示。三个电池(各标为“A”、“B”和“C”)处于下述情况：电池A，不进行任何充电并使其自然恢复；电池B，以平均0.75A的脉冲充电电流对其充电3小时，脉冲幅度为25A峰值、周期为85μm；电池C，以0.75A的恒定直流充电电流对其充电3小时。
在再充电过程中每个电池的终端电压如图12所示。电池A显示出恒定的恢复率。电池C显示出终端电压的快速升高，在升高到峰值电压7.3伏之后，在充电周期的其余时间稳定在6.5伏。电池B也显示出终端电压的快速升高，峰值电压降低到7.1伏并且提前5分钟发生。此外，充电过程终端电压与电池C一样降到6.5伏，但是电压然后以和电池A一样的速率继续上升。
三天之后的终端电压为：
电池A：5.92伏    电池B：6.03伏    电池C：5.90伏
这些电池再次被放电以获取电池B和C的充电效果。在重复次数的充电/放电循环之后，测得每个电池的安培小时量为：
电池A：8.0安培小时    电池B：10.7安培小时    电池C：9.5安培小时
从上述实验中可以得出：使用很短且大幅度脉冲的干电池的脉冲充电使得干电池相比于恒定电流充电可以更有效的复原。因此，图1a至图9所示很上述的本发明的优选实施例适用于对锌碳型干电池充电。

Claims (25)

1.一种用于在电化学设备中产生电化学转换的系统，包括：
与所述电化学设备连接的电源转换器；和
与所述电源转换器连接的触发电路，该触发电路包括脉冲发生器以触发所述电源转换器，从而产生正电流脉冲，用于穿过所述电化学设备而在所述电化学设备中引起电化学转换。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电化学设备为电池。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电化学设备为原电池，例如干电池。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电化学设备为蓄电池，例如铅酸蓄电池。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电化学设备为电镀设备。
6.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述电源转换器用于产生具有约50微秒到约1000微秒之间的持续时间的电流脉冲。
7.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述电流脉冲具有基本上恒定的脉冲宽度，该脉冲宽度由所述电源转换器控制。
8.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述电流脉冲具有在20小时的时间内(C20充电)完全充满或放空所述电池的可用容量所需要的电流幅度的约100倍的幅度。
9.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述电化学设备具有约1到10毫秒之间的稳定时间，以产生约1∶10到约1∶200之间的占空因数。
10.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述电源转换器包括一对或多对电感/电容组合，该组合可连接作为一套或多套谐振电路。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述电源转换器具有低阻抗。
12.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述电源转换器包括至少两个电感和至少两个电容，以形成两套或多套并联的谐振电路，这样使得所述电感中的电流是单向的，而所述电容中的电流是双向的。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述至少两个电感的线圈被缠绕在单个磁芯上。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，第一附加线圈被设置在所述磁芯上以构成降压变压器。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述附加线圈用于通过整流二极管来向所述电化学设备提供单向电流脉冲。
16.根据权利要求14或15所述的系统，还包括第二附加线圈，其设置在所述磁芯上以构成退磁线圈。
17.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述触发电路包括脉冲发生器，用于产生用于连接到所述电源转换器和所述脉冲发生器的多个半导体闸流管的触发电流脉冲，从而通过在所述谐振电路的部件之间进行开关来控制所述谐振电路的充电和放电。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述电源转换器用于使所通过的电流在振荡周期的后半周期反转，来关闭所述半导体闸流管。
19.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述系统还包括与第二电源转换器连接的第二脉冲发生器，所述第二电源转换器与所述电化学设备连接，用于在由所述第一电源转换器产生的所述正电流脉冲之间产生负电流脉冲，以减少在所述电化学设备中由所述正电流脉冲产生的气体的量。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述负电流脉冲具有能含量，并且所述正电流脉冲具有能含量，所述负电流脉冲的能含量少于所述正电流脉冲的能含量。
21.根据以上任一权利要求所述的系统，其中，所述电源转换器包括谐振电路。
22.一种用于在电化学设备中产生电化学转换的方法，包括：触发电源转换器以产生穿过所述电化学设备的正电流脉冲，以产生所述电化学转换。
23.一种用于在根据权利要求1至21中任一权利要求所述的系统中产生电化学转换的方法。
24.一种用于在参考如附图中所示的实施例的任一实施例基本上如前所述的电化学设备中产生电化学转换的系统。
25.一种用于在参考如附图中所示的实施例的任一实施例基本上如前所述的电化学设备中产生电化学转换的方法。
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WO (1) WO2005004301A1 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012083635A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Byd Company Limited Battery heating circuit
US8816634B2 (en) 2010-07-30 2014-08-26 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series
US8829856B2 (en) 2010-07-30 2014-09-09 Byd Company Limited Circuits and methods for heating batteries in parallel using resonance components in series
US8941358B2 (en) 2010-07-30 2015-01-27 Byd Company Limited Heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series and freewheeling circuit components
US8947049B2 (en) 2010-07-30 2015-02-03 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using voltage inversion and freewheeling circuit components
US8994332B2 (en) 2010-07-30 2015-03-31 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using voltage inversion based on predetermined conditions
US9065293B2 (en) 2010-12-23 2015-06-23 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using transformers
US9083196B2 (en) 2010-07-30 2015-07-14 Byd Company Limited Circuits and methods for heating batteries in parallel using resonance components in series
US9120394B2 (en) 2010-07-30 2015-09-01 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series and multiple charge storage components
US9160041B2 (en) 2010-07-30 2015-10-13 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series and bridging charge storage components
US9209644B2 (en) 2010-07-30 2015-12-08 Byd Company Limited Circuits and methods for heating batteries in series using resonance components in series
US9214706B2 (en) 2010-07-30 2015-12-15 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series based on charge balancing

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5126221B2 (ja) * 2007-03-30 2013-01-23 富士通株式会社 増幅回路
JP5248201B2 (ja) * 2007-12-27 2013-07-31 エレクトロンスプリング株式会社 鉛蓄電池を再生させるための装置及び方法
US8536824B2 (en) * 2008-04-18 2013-09-17 Mi-Jack Canada, Inc. Lossless dynamic battery equalizer system and method
JP5341398B2 (ja) * 2008-06-03 2013-11-13 エレクトロンスプリング株式会社 エンジンのトルク及び出力を改善するための装置
US20100164437A1 (en) * 2008-10-24 2010-07-01 Mckinley Joseph P Battery formation and charging system and method
DE102012218512A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-17 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers aus einer dreiphasigen Wechselspannungsquelle
WO2014151803A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Bakercorp Dc power signal generation for electro-chemical reactor
KR101816363B1 (ko) * 2015-12-08 2018-01-10 한국생산기술연구원 무손실 에너지 회생 회로
EP3285361B1 (en) 2016-02-05 2020-10-28 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Terminal charging system, charging method, and power adapter
EP3229336B1 (en) * 2016-02-05 2020-09-30 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Charging method and adapter
CN110720166B (zh) * 2017-06-12 2023-07-18 加拿大电池能源公司 通过多级电压转换为电池充电

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1438377A (en) * 1973-08-14 1976-06-03 Ca Minister Nat Defence Battery chargers
DE3811371A1 (de) * 1988-04-05 1989-10-19 Habra Elektronik Verfahren zum laden und gleichzeitigen pruefen des zustandes eines nickelcadmium-akkumulators
US5304914A (en) * 1992-01-27 1994-04-19 Batonex Inc. Process for charging a battery
US5614805A (en) * 1992-11-19 1997-03-25 Tokin Corporation Method and apparatus for charging a secondary battery by supplying pulsed current as charging current
US5463304A (en) * 1993-11-22 1995-10-31 Winters; Thomas L. Life extending circuit for storage batteries
US5684683A (en) * 1996-02-09 1997-11-04 Wisconsin Alumni Research Foundation DC-to-DC power conversion with high current output
DE19707905C1 (de) * 1997-02-27 1998-02-05 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren zur Pulsstromversorgung von Galvanisieranlagen
HU223696B1 (hu) * 1999-07-15 2004-12-28 András Fazakas Kapcsolási elrendezés és eljárás akkumulátorok töltésére
AU2002211126A1 (en) * 2000-10-26 2002-05-06 Curtis Henry Dobbie System and method for charging rechargeable batteries
US6469473B1 (en) * 2001-03-16 2002-10-22 Battery Performance Technologies, Inc. Method and apparatus for using pulse current to extend the functionality of a battery
CA2380586A1 (en) * 2002-04-05 2003-10-05 Robert S. Feldstein Fast pulse battery charger
SI21248B (sl) * 2002-06-20 2008-12-31 Mikro + Polo Druĺ˝Ba Za Inĺ˝Eniring, Proizvodnjo In Trgovino D.O.O. Postopek in naprava za hitro polnjenje baterije

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8994332B2 (en) 2010-07-30 2015-03-31 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using voltage inversion based on predetermined conditions
US9209103B2 (en) 2010-07-30 2015-12-08 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series and current limiting components
US8816647B2 (en) 2010-07-30 2014-08-26 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series based on current limiting and voltage inversion with bi-directionality
US8823317B2 (en) 2010-07-30 2014-09-02 Byd Company Limited Circuits and methods for heating batteries in series using resonance components in series
US8829856B2 (en) 2010-07-30 2014-09-09 Byd Company Limited Circuits and methods for heating batteries in parallel using resonance components in series
US8836277B2 (en) 2010-07-30 2014-09-16 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series based on current limiting and voltage inversion with bi-directionality and common inductance
US8970172B2 (en) 2010-07-30 2015-03-03 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods with resonance components in series using voltage inversion and freewheeling circuit components
US8841883B2 (en) 2010-07-30 2014-09-23 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods with resonance components in series using energy transfer and voltage inversion
US8941357B2 (en) 2010-07-30 2015-01-27 Byd Company Limited Heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series and freewheeling circuit components
US8941358B2 (en) 2010-07-30 2015-01-27 Byd Company Limited Heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series and freewheeling circuit components
US8941356B2 (en) 2010-07-30 2015-01-27 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods with resonance components in series using energy transfer
US8947049B2 (en) 2010-07-30 2015-02-03 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using voltage inversion and freewheeling circuit components
US9214706B2 (en) 2010-07-30 2015-12-15 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series based on charge balancing
US8816634B2 (en) 2010-07-30 2014-08-26 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series
US9083196B2 (en) 2010-07-30 2015-07-14 Byd Company Limited Circuits and methods for heating batteries in parallel using resonance components in series
US9059125B2 (en) 2010-07-30 2015-06-16 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods with resonance components in series using voltage inversion
US9209644B2 (en) 2010-07-30 2015-12-08 Byd Company Limited Circuits and methods for heating batteries in series using resonance components in series
US9082740B2 (en) 2010-07-30 2015-07-14 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series and bridge charge storage components
US8975872B2 (en) 2010-07-30 2015-03-10 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods with resonance components in series using voltage inversion based on predetermined conditions
US9087806B2 (en) 2010-07-30 2015-07-21 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series based on charge balancing
US9093413B2 (en) 2010-07-30 2015-07-28 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series
US9093414B2 (en) 2010-07-30 2015-07-28 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series and multiple charge storage components
US9105595B2 (en) 2010-07-30 2015-08-11 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods based on battery discharging using resonance components in series
US9120394B2 (en) 2010-07-30 2015-09-01 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series and multiple charge storage components
US9160041B2 (en) 2010-07-30 2015-10-13 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using resonance components in series and bridging charge storage components
WO2012083635A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Byd Company Limited Battery heating circuit
US9065293B2 (en) 2010-12-23 2015-06-23 Byd Company Limited Battery heating circuits and methods using transformers
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