CN207697534U - 一种电动汽车大功率快速脉冲充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车大功率快速脉冲充电装置，解决的是脉冲参数固定的技术问题，通过采用包括依次连接的电源输入端，整流电路，可调的功率变换电路，高频脉冲隔离变压器，可调的正向脉冲发生电路，电池，可调的反向脉冲发生电路及放电电阻；所述电动汽车大功率快速脉冲充电装置还包括中央控制单元，中央控制单元连接有电池参数检测模块，电池参数检测模块还与电池连接；所述可调的功率变换电路、可调的正向脉冲发生电路及可调的反向脉冲发生电路均受控连接于于中央控制单元的技术方案，较好的解决了该问题，可用于电动汽车充电应用中。

Description

一种电动汽车大功率快速脉冲充电装置

技术领域

本实用新型充电设备领域，具体涉及一种电动汽车大功率快速脉冲充电装置。

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，因此，提供一种能够改变充电脉冲的电动汽车大功率快速脉冲充电装置就很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中存在的充电脉冲参数固定的技术问题。提供一种新的电动汽车大功率快速脉冲充电装置，该电动汽车大功率快速脉冲充电装置具有充电脉冲可随电池参数调节、充电速度快的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种电动汽车大功率快速脉冲充电装置，所述电动汽车大功率快速脉冲充电装置包括依次连接的电源输入端，整流电路，可调的功率变换电路，高频脉冲隔离变压器，可调的正向脉冲发生电路，电池，可调的反向脉冲发生电路及放电电阻；所述电动汽车大功率快速脉冲充电装置还包括中央控制单元，中央控制单元连接有电池参数检测模块，电池参数检测模块还与电池连接；所述可调的功率变换电路、可调的正向脉冲发生电路及可调的反向脉冲发生电路均受控连接于中央控制单元。

本实用新型的工作原理：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、放电负向脉冲参数能够通过中央控制单元控制改变，中央控制单元根据电池参数检测模块的反馈端的参数与标准值进行对比，从而判定充电正向脉冲、放电负向脉冲的应为参数，进行相应调整。

该调整能够在电池需要快速充电时提供较大的充电脉冲进行快速充电，在需要快速放电是提供较大的放电脉冲进行快速放电，在零界点时减小脉冲从而防止装置损坏。

上述方案中，为优化，进一步地，所述电池参数检测模块包括电池电量检测模块，电池电量检测模块包括电池电压检测模块及电池电流检测模块。

进一步地，所述电池参数检测模块还包括电池温度检测模块。

进一步地，所述中央控制单元包括比较器，比较器的一个输入端连接电池参数检测模块的反馈端，另一个输入端连接标称分压电路，比较器的输出端作为中央控制单元的控制信号输出端。

进一步地，所述可调的功率变换电路包括一个可调衰减器，可调衰减器的控制端与中央控制单元控制信号输出端连接。

进一步地，所述可调的反向脉冲发生电路为反接输出的可调的正向脉冲发生电路，所述可调的正向脉冲发生电路包括第一反向器，与第一反向器输入端连接的电容C2，电阻Rr1，输出端连接的电容C1；电容C1连接有电阻Rr2，第二反向器的输入端，电阻Rr2连接有可调电阻机构，可调电阻机构接地；所述第二反向器的输出连接有第三反向器以及电容C2，所述第三反向器的输出端连接高频脉冲隔离变压器。

进一步地，所述可调电阻结构包括一分N电子开关，与电子开关第i支路串联的电阻Ri；电阻Ri与电阻Ri-1的比值为2；所述一分N电子开关的控制端连接中央控制单元控制信号输出端；其中，N为大于1的正整数，i为小于N的正整数。

本实用新型的有益效果：

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，实现快速充电的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1，电动汽车大功率快速脉冲充电装置示意图。

图2，中央控制单元比较器连接示意图。

图3，可调的正向脉冲发生电路示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例提供一种电动汽车大功率快速脉冲充电装置，如图1，所述电动汽车大功率快速脉冲充电装置包括依次连接的电源输入端，整流电路，可调的功率变换电路，高频脉冲隔离变压器，可调的正向脉冲发生电路，电池，可调的反向脉冲发生电路及放电电阻；所述电动汽车大功率快速脉冲充电装置还包括中央控制单元，中央控制单元连接有电池参数检测模块，电池参数检测模块还与电池连接；所述可调的功率变换电路、可调的正向脉冲发生电路及可调的反向脉冲发生电路均受控连接于中央控制单元。

本实施例中的电源输入端、整流电路、高频脉冲隔离变压器以及放电电阻均采用现有技术中的模块化产品。

具体地，如图1，所述电池参数检测模块包括电池电量检测模块，电池电量检测模块包括电池电压检测模块及电池电流检测模块。

为了实现在电池温度超过零界点时电池放电，优选地，所述电池参数检测模块还包括电池温度检测模块。

具体地，所述中央控制单元包括多个比较器，如图2，比较器的一个输入端连接电池参数检测模块的反馈端，另一个输入端连接标称分压电路，比较器的输出端作为中央控制单元的控制信号输出端。每个比较器设置一种标称分压电路，用于检测实时检测的电流、电压或温度是否超过标称分压电路预设的值。温度如果超过设定值，则中央控制单元输出控制信号给可调反向脉冲发生电路，加快放电速度。标称分压电路包括串联的电阻Rb1与电阻Rb2，电阻Rb1与电阻Rb2的公共连接点连接到比较器输入端，电阻Rb1接电压VCC，电阻Rb2接地。

具体地，所述可调的功率变换电路包括一个可调衰减器，可调衰减器的控制端与中央控制单元控制信号输出端连接。

具体地，如图3，所述可调的反向脉冲发生电路为反接输出的可调的正向脉冲发生电路，所述可调的正向脉冲发生电路包括第一反向器F1，与第一反向器 F1输入端连接的电容C2，电阻Rr1，输出端连接的电容C1；电容C1连接有电阻Rr2，第二反向器F2的输入端，电阻Rr2连接有可调电阻机构，可调电阻机构接地；所述第二反向器F2的输出连接有第三反向器以及电容C2，所述第三反向器F2的输出端连接高频脉冲隔离变压器。

详细地，如图3，所述可调电阻结构包括串联的8个电阻，每个电阻设置有旁通电路，旁通电路上设置有电子开关，电子开关的控制端连接中央控制单元控制信号输出端；所述8个电阻中电阻Ri与电阻Ri-1的比值为2；其中i为小于8的正整数。因此，R8＝2R7＝4R6＝8R5＝16R4＝32R3＝64R2＝128R1，对8个电阻旁通电路的通断控制，能够组合处R1-256R1步进大小的电阻值，从而能够控制256种脉冲。为了确定需要256种电阻值中的哪一种电阻值作为脉冲发生电路中的加入电阻值，电子开关步进调整，在中央控制单元控制信号输出端在高电平时持续变换电阻，按大小顺序变换，当控制信号输出端的信号电平由高电平变为低电平时，则表示选择的电阻值已经确定，无需继续变换。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本实用新型，但是本实用新型不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本实用新型精神和范围内，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

Claims (7)

1.一种电动汽车大功率快速脉冲充电装置，其特征在于：所述电动汽车大功率快速脉冲充电装置包括依次连接的电源输入端，整流电路，可调的功率变换电路，高频脉冲隔离变压器，可调的正向脉冲发生电路，电池，可调的反向脉冲发生电路及放电电阻；

所述电动汽车大功率快速脉冲充电装置还包括中央控制单元，中央控制单元连接有电池参数检测模块，电池参数检测模块还与电池连接；

所述可调的功率变换电路、可调的正向脉冲发生电路及可调的反向脉冲发生电路均受控连接于中央控制单元。

2.根据权利要求1所述的电动汽车大功率快速脉冲充电装置，其特征在于：所述电池参数检测模块包括电池电量检测模块，电池电量检测模块包括电池电压检测模块及电池电流检测模块。

3.根据权利要求2所述的电动汽车大功率快速脉冲充电装置，其特征在于：所述电池参数检测模块还包括电池温度检测模块。

4.根据权利要求3所述的电动汽车大功率快速脉冲充电装置，其特征在于：所述中央控制单元包括比较器，比较器的一个输入端连接电池参数检测模块的反馈端，另一个输入端连接标称分压电路，比较器的输出端作为中央控制单元的控制信号输出端。

5.根据权利要求4所述的电动汽车大功率快速脉冲充电装置，其特征在于：所述可调的功率变换电路包括一个可调衰减器，可调衰减器的控制端与中央控制单元控制信号输出端连接。

6.根据权利要求4所述的电动汽车大功率快速脉冲充电装置，其特征在于：所述可调的反向脉冲发生电路为反接输出的可调的正向脉冲发生电路，所述可调的正向脉冲发生电路包括第一反向器，与第一反向器输入端连接的电容C2，电阻Rr1，输出端连接的电容C1；电容C1连接有电阻Rr2，第二反向器的输入端，电阻Rr2连接有可调电阻机构，可调电阻机构接地；所述第二反向器的输出连接有第三反向器以及电容C2，所述第三反向器的输出端连接高频脉冲隔离变压器。

7.根据权利要求6所述的电动汽车大功率快速脉冲充电装置，其特征在于：所述可调电阻结构包括一分N电子开关，与电子开关第i支路串联的电阻Ri；电阻Ri与电阻Ri-1的比值为2；所述一分N电子开关的控制端连接中央控制单元控制信号输出端；

其中，N为大于1的正整数，i为小于N的正整数。