一种新型充电放电装置制造方法及图纸

一种新型充电放电装置，它包含一个由开关器件（１１、１２）、续流二极管（１３、１４）和电感（１５）构成的能量双向传递变换器，它可以将母线（４１、４２）上的能量给蓄电池（１６）充电，也可以转换为对蓄电池进行放电，并将放电的能量送入母线。通过检测装置（２１、２２）和控制电路（２３、２４、２５）可以对电池充电或放电时的电流和电压进行控制。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型充电放电装置。在蓄电池的研究、生产、半成品和成品测试以及使用中，需要多种电源变换装置对蓄电池进行充电和放电。很多场合要求装置同时具有充电和放电功能，并且能够快速切换，当电池的放电能量较大或放电对环境温度影响较大时，能量的合理循环利用或放电热量的引出就很重要。目前使用的充电放电装置很多，功率范围很广，一般是通过继电器或机械开关进行充电和放电的切换，其中，在ZL 94 2 09823.4中公知的充放电装置是一种适应范围宽、充电和放电一体并且能够实现能量的双向传递，它使用了继电器作为充电和放电的切换开关，从而限制了它的切换速度。在IEEE PESC 1978 RECORD中发表了由R.D.Middlebrook，Slobodan Cuk and W.beken著作的A NewBattery Charge/discharge Converter，文中的充电放电转换器在典型的Cuk电路的基础上，加入一个开关器件和一个续流二极管分别与原电路的续流二极管和开关器件并联构成对称电路实现能量的双向传递，它使用电容来贮能和传送能量，并使用了两个电感，它对电容的要求较高。本专利技术的一个目的是提供一种无继电器和机械开关的充电放电装置，它能够快速切换充电和放电状态，实现能量的双向传递。本专利技术的另一个目的是提供一种将放电能量馈入直流母线的充电放电装置，放电的能量能够被并联在母线上的其他装置利用、储存或引出消耗。本专利技术由以下部分组成——个由开关器件(11、12)、续流二极管(13、14)和电感(15)构成的能量双向传递变换器主变换器。对蓄电池(16)充电时，开关器件(11)、续流二极管(14)和电感(15)工作；放电时，开关器件(12)、续流二极管(13)和电感(15)工作；——电流检测电路(21)、电流调整端(51)和电流比较电路(23)，它用来设定或限定蓄电池(16)充电与放电的电流；——电压检测电路(22)、电压调整端(52)和电压比较电路(24)，它用来设定或限定蓄电池(16)充电与放电的电压；——调制电路(25)，根据电流比较器(23)和电压比较器(24)的输出来控制开关器件。充电/放电控制端用来切换主变换器的工作方式；——驱动电路(31)用于驱动开关器件(11)，驱动电路(32)用于驱动开关器件(12)；——直流母线(41、42)为装置给蓄电池(16)充电时提供能量，并且能接受蓄电池(16)放电时送入母线的能量。这样一种充电放电装置可以用于充电电池、电池极板和半成品电池的充电和放电，如电池的化成、检测、蓄电池活化以及新充电方法。该装置在充电/放电转换时不需要机械开关或机械继电器，能进行快速切换，可以进行恒流、恒压、恒流限压、恒压限流充电和放电，还可以按一定波形或程控电流、程控电压等方式充电和放电。电池的放电能量可以被其他单元用于充电或储存备用，从而达到高效率节能的目的。关于本专利技术的工作原理将通过例子给以详细说明，附附图说明图1表示了本专利技术的一个实施例装置。在如图1所示实施例装置中，开关器件(11、12)采用VMOS管、GTR、IGBT或其他开关器件，装置工作在高频开关状态，调制电路采用PWM(脉冲宽度调制)方式。以下分别以充电和放电两种状态说明其工作原理，为简化说明，均设为理想器件。充电时，开关器件(11)按一定占空比开通和关断，开通时，母线(41、42)的电压U1和蓄电池(16)的电压U2之差U1-U2加于电感(15)两端，使电感(15)的电流上升，电感(15)的储能增加；关断时，电感(15)通过续流二极管(14)向蓄电池(16)释放能量。PWM调制电路(25)工作在固定频率，根据蓄电池(16)的电压和流过的电流来控制开关器件(11)的导通时间宽度，从而调节输送给蓄电池(16)的能量，达到控制蓄电池(16)充电的电流和电压。电流控制端(51)和电压控制端(52)可以与电位器或其他控制电路相接，实现电流和电压的调整与变化。放电时，与充电类似，开关器件(12)按一定占空比开通和关断，开通时，蓄电池(16)的电压U2加于电感(15)两端，使电感(15)的电流上升，电感(15)的储能增加；关断时，电感(15)通过续流二极管(13)向母线(41、42)释放能量。PWM调制电路(25)，根据蓄电池(16)的电压和流过的电流来控制开关器件(12)的导通时间宽度，从而达到控制蓄电池(16)放电的电流和电压。控制端(53)控制调制电路(25)选择驱动电路(31)和(32)，充电时选择驱动电路(31)，放电时选择驱动电路(32)，这样，该装置可以实现快速转换，改变能量的传递方向。如上所述，装置在充电和放电的切换时没有使用机械开关和继电器，不存在机械触点的寿命问题，尤其适合于频繁切换的场合，例如，蓄电池的化成和测试。该装置能够较简单地实现放电能量的循环利用，对于节约能源有重要意义。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个由开关器件、电感及二极管等构成的能量双向传递充电放电装置，其特征在于一对直流母线（４１、４２）上接入两个并联有二极管（１３、１４）的开关器件（１１、１２），在两个开关器件的中点连接电感（１５）和蓄电池（１６）即构成了基本的能量双向传递充电放电装置；对蓄电池（１６）充电时，开关器件（１１）、续流二极管（１４）和电感（１５）工作；放电时，开关器件（１２）、续流二极管（１３）和电感（１５）工作。

【技术特征摘要】
1.一个由开关器件、电感及二极管等构成的能量双向传递充电放电装置，其特征在于一对直流母线(41、42)上接入两个并联有二极管(13、14)的开关器件(11、12)，在两个开关器件的中点连接电感(15)和蓄电池(16)即构成了基本的能量双向传递充电放电装置；对蓄电池(16)充电时，开关器件(11)、续流二极管(14)和电感(15)工作；放电时，开关器件(12)、续流二极管(13)和电感(15)工作。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：龙顺游，
申请(专利权)人：龙顺游，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]