一种高频脉冲快速充电方法及充电桩技术

本发明专利技术公开了一种高频脉冲快速充电方法,多谐振荡步骤产生连续的t1脉冲信号、t2脉冲信号；当多谐振荡步骤产生t1脉冲信号时，蓄电池在t1脉冲时段内正向充电；当多谐振荡步骤产生t2脉冲信号时，产生宽度可调的脉冲控制信号；当单稳态步骤产生触发脉冲时，蓄电池在该触发脉冲时段内放电；当单稳态步骤停止产生触发脉冲时，蓄电池在该停止时段内暂停放电；多谐振荡步骤再次产生t1脉冲信号之前，充电开关步骤和放电开关步骤停止，充电时间为2～3小时，寿命提高1.5-2倍。

【技术实现步骤摘要】
一种高频脉冲快速充电方法及充电桩
本专利技术涉及一种充电方法,具体地说，涉及一种高频脉冲快速充电方法及充电桩，属于电子

技术介绍
目前，随着全球能源危机的不断加深，低碳经济也成为我国经济发展的主旋律，电动汽车将会成为我国新能源战略的重要组成部分，我国政府及汽车产业已逐步认识到带节能和减排将是未来汽车技术发展的主要方向，发展电动汽车则是重中之重，也是汽车工业应对能源危机，环境和气候变化的挑战，保持可持续和谐发展的最佳途径。电动汽车是项复杂而系统的工程，给电动汽车蓄电池充电的充电桩就是其中重要组成部分之一，因此开发该产品具有广阔的市场前景，必将会给社会和企业带来更大的经济效益。随着国家新能源汽车补贴政策的出台，各个新能源车示范城市地方政策或延续或新推，为国家补贴配套，推动各地新能源汽车市场发展。国务院办公厅公布的《汽车产业调整和振兴规划》中提出，未来三年我国计划“形成50万辆纯电动车、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量5%作用”。根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性，电动汽车的充电模式存在一定的差别。对于充电方案的选择，现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统3种模式。常规充电模式常规充电是指采用小电流在较长的时间内对蓄电池进行慢速充电，这种充电又叫普通充电。常规蓄电池均采用小电流的恒压恒流三段式充电，一般充电时间为10～12小时，最长可达15小时，充电时间过长，给实际车辆使用带来许多不便，但由于常规充电以常规的电流为蓄电池充电，因此在家里、停车场和公共汽车站都可以进行。为实现在小电流的常规充电模式下进行快速充电，传统的充电装置主要是依靠提高充电电流达到蓄电池快速充电的目的，这样虽然会在一定程度上缩短蓄电池充电时间，但通常充电时间仍在8小时以上，而且这种持续大电流快速充电方式还会造成蓄电池使用寿命缩短，严重的还会导致蓄电池损坏。快速充电又称应急充电，是指以较大的电流在30min至2h的短时间内，为电动汽车进行充电的一种模式，充电时间短，一般充电电流为150-400A，由于充电电流大，易造成电池异常，导致电池寿命短且存在安全隐患，大电流还可能会对公用电网产生有害的影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高频脉冲快速充电方法，克服了现有充电方法的缺陷，采用本专利技术快速充电方法后，实现了在小电流下进行快速充电的目的。本专利技术的另一目的是延长蓄电池使用寿命。本专利技术的第三个目的是提供一种高频脉冲快速充电桩。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：高频脉冲快速充电方法,其特征在于，所述充电方法提供：一多谐振荡步骤，产生连续的t1脉冲信号、t2脉冲信号；一充电开关步骤，当多谐振荡步骤产生t1脉冲信号时，蓄电池在t1脉冲时段内正向充电；一单稳态步骤，当多谐振荡步骤产生t2脉冲信号时，产生宽度可调的脉冲控制信号；一放电开关步骤，当单稳态步骤产生触发脉冲时，蓄电池在该触发脉冲时段内放电；当单稳态步骤停止产生触发脉冲时，蓄电池在该停止时段内暂停放电；多谐振荡步骤再次产生t1脉冲信号之前，充电开关步骤和放电开关步骤停止。一种优化方案，在t1脉冲时段，多谐振荡步骤产生高电平，进入充电开关步骤，蓄电池进行正向充电。进一步地，在t2脉冲时段，多谐振荡步骤产生低电平，充电开关步骤停止，蓄电池停止正向充电，进入放电开关步骤；在放电开关步骤，单稳态步骤输出窄脉冲，蓄电池进行快速放电。进一步地，所述充电方法还提供：一电压检测及保护步骤，当蓄电池电压充足时停止多谐振荡步骤、单稳态步骤。基于以上高频脉冲快速充电方法，一种实现所述充电方法的充电桩,其特征在于，所述充电桩包括：多谐振荡电路，用于产生连续的t1脉冲信号、t2脉冲信号；单稳态电路，用于接收多谐振荡电路的脉冲信号并在t2脉冲时段内运行，输出宽度可调的脉冲控制信号；充电开关电路，用于接收多谐振荡电路的脉冲信号，控制蓄电池在t1脉冲时段内的正向充电过程；放电开关电路，用于接收单稳态电路的脉冲控制信号，控制蓄电池在t2脉冲时段内的放电、放电暂停过程。一种优化方案，所述充电桩还包括：电压检测及保护电路，与蓄电池连接，用于检测蓄电池电压，当蓄电池电压充足时断开多谐振荡电路与单稳态电路的工作电源。进一步地，所述多谐振荡电路包括集成电路IC1、电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，集成电路IC1的1脚接地，5脚经电容C1接地，2、6脚接电阻R2、电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端接集成电路IC1的3脚、电阻R1的一端、单稳态电路、充电开关电路，电阻R1的另一端接集成电路IC1的4、8脚和单稳态电路。进一步地，所述单稳态电路包括集成电路IC2、电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4和电容C5，所述集成电路IC2的1脚接地，5脚经电容C4接地，2脚接电容C3、电阻R3的一端，电容C3的另一端接多谐振荡电路（1）、充电开关电路，电阻R3的另一端接多谐振荡电路、电阻R4的一端及电源、集成电路IC2的4脚、8脚，电阻R4的另一端接电容C5的一端、集成电路IC2的6脚、7脚，电容C5的另一端接地，集成电路IC2的3脚接放电开关电路。进一步地，所述充电开关电路包括电阻R6、电阻R8、电容C7和三极管VT1，电阻R6、电容C7的一端接多谐振荡电路，电阻R6、电容C7的另一端接三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电源，三极管VT1的发射极接放电开关电路。进一步地，所述放电开关电路包括电阻R7、电阻R9、电容C8、电容C9、三极管VT2、稳压二极管VD2，稳压二极管VD2的正极接单稳态电路，稳压二极管VD2的负极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电容C8的一端、三极管VT2的基极，电容C8的另一端接地，三极管VT2的集电极接充电开关电路、蓄电池的正极，三极管VT2的发射极接电阻R9、电容C9的一端，电阻R9、电容C9的另一端接地，蓄电池的负极接地。进一步地，所述电压检测及保护电路包括集成电路IC3、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、二极管VD7、三极管VT3、指示灯LED1、指示灯LED2和继电器KA线圈，集成电路IC3的1脚接集成电路IC3的2脚、5脚，集成电路IC3的3脚接蓄电池的正极，集成电路IC3的4脚接地，集成电路IC3的5脚经电阻R12接集成电路IC3的7脚、电阻R13的一端，集成电路IC3的6脚接电阻R10、电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，电阻R10的另一端接集成电路IC3的8脚、继电器KA线圈的一端、二极管VD7的负极、电阻R14的一端及电源，电阻R14的另一端接指示灯LED1的正极，电阻R13的另一端接三极管VT3的基极，三极管VT3的集电极接继电器KA线圈的另一端、二极管VD7的正极、指示灯LED1的负极、电阻R15的一端，电阻R15的另一端经指示灯LED2接地，三极管VT3的发射极接地。进一步地，继电器KA动触头连接在单稳态电路与电源之间。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：高频脉冲快速充电桩在充电过程中，采用了定时短促的放电或称之为“倒吸”式充电方式，使充电效率大大提高。采用高频脉冲充放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
高频脉冲快速充电方法,其特征在于，所述充电方法提供：一多谐振荡步骤，产生连续的t1脉冲信号、t2脉冲信号；一充电开关步骤，当多谐振荡步骤产生t1脉冲信号时，蓄电池在t1脉冲时段内正向充电； 一单稳态步骤，当多谐振荡步骤产生t2脉冲信号时，产生宽度可调的脉冲控制信号；一放电开关步骤，当单稳态步骤产生触发脉冲时，蓄电池在该触发脉冲时段内放电；当单稳态步骤停止产生触发脉冲时，蓄电池在该停止时段内暂停放电；多谐振荡步骤再次产生t1脉冲信号之前，充电开关步骤和放电开关步骤停止。

【技术特征摘要】
1.高频脉冲快速充电方法,其特征在于，所述充电方法提供：一多谐振荡步骤，产生连续的t1脉冲信号、t2脉冲信号；一充电开关步骤，当多谐振荡步骤产生t1脉冲信号时，蓄电池在t1脉冲时段内正向充电；一单稳态步骤，当多谐振荡步骤产生t2脉冲信号时，产生宽度可调的脉冲控制信号；一放电开关步骤，当单稳态步骤产生触发脉冲时，蓄电池在该触发脉冲时段内放电；当单稳态步骤停止产生触发脉冲时，蓄电池在该停止时段内暂停放电；多谐振荡步骤再次产生t1脉冲信号之前，充电开关步骤和放电开关步骤停止；实现高频脉冲快速充电方法的充电桩包括：多谐振荡电路（1），用于产生连续的t1脉冲信号、t2脉冲信号；单稳态电路（2），用于接收多谐振荡电路（1）的脉冲信号并在t2脉冲时段内运行，输出宽度可调的脉冲控制信号；充电开关电路（3），用于接收多谐振荡电路（1）的脉冲信号，控制蓄电池在t1脉冲时段内的正向充电过程；放电开关电路（4），用于接收单稳态电路（2）的脉冲控制信号，控制蓄电池在t2脉冲时段内的放电、放电暂停过程；所述多谐振荡电路（1）包括集成电路IC1、电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，集成电路IC1的1脚接地，5脚经电容C1接地，2、6脚接电阻R2、电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端接集成电路IC1的3脚、电阻R1的一端、单稳态电路（2）、充电开关电路（3），电阻R1的另一端接集成电路IC1的4、8脚和单稳态电路（2）。2.如权利要求1所述的高频脉冲快速充电方法,其特征在于，在t1脉冲时段，多谐振荡步骤产生高电平，进入充电开关步骤，蓄电池进行正向充电。3.如权利要求1所述的高频脉冲快速充电方法,其特征在于，在t2脉冲时段，多谐振荡步骤产生低电平，充电开关步骤停止，蓄电池停止正向充电，进入放电开关步骤；在放电开关步骤，单稳态步骤输出窄脉冲，蓄电池进行快速放电。4.如权利要求1所述的高频脉冲快速充电方法,其特征在于，所述充电方法还提供：一电压检测及保护步骤，当蓄电池电压充足时停止多谐振荡步骤、单稳态步骤。5.如权利要求1所述的高频脉冲快速充电方法,其特征在于，所述充电桩还包括：电压检测及保护电路（6），与蓄电池连接，用于检测蓄电池电压，当蓄电池电压充足时断开多谐振荡电路（1）与单稳态电路（2）的工作电源。6.如权利要求1所述的高频脉冲快速充电方法,其特征在于，所述单稳态电路（2）包括集成电路IC2、电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4和电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利军，尹建华，程宁，刘筠，李滨，
申请(专利权)人：山东诺锐自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37