這(zhe)種(zhong)充(chong)電(dian)方(fang)式(shi)在(zai)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)的(de)初(chu)期(qi)

，充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)遠(yuan)小(xiao)於(yu)蓄(xu)電(dian)池(chi)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)

，因(yin)而(er)拉(la)長(chang)了(le)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)，造(zao)成(cheng)電(dian)能(neng)的(de)浪(lang)費(fei)。而(er)在(zai)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)的(de)後(hou)期(qi)，充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)又(you)大(da)於(yu)蓄(xu)電(dian)池(chi)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)電(dian)流(liu)
，蓄(xu)電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)，產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)析(xi)氣(qi)，並(bing)形(xing)成(cheng)內(nei)部(bu)硫(liu)化(hua)結(jie)晶(jing)
，大(da)大(da)縮(suo)短(duan)了(le)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，甚(shen)至(zhi)有(you)可(ke)能(neng)永(yong)久(jiu)性(xing)地(di)損(sun)壞(huai)電(dian)池(chi)。這(zhe)不(bu)僅(jin)造(zao)成(cheng)了(le)浪(lang)費(fei)，也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)對(dui)環(huan)境(jing)的(de)汙(wu)染(ran)。同(tong)時(shi)，這(zhe)種(zhong)傳(chuan)統(tong)充(chong)電(dian)機(ji)采(cai)用(yong)變壓器變壓整流，可控矽控製的途徑，技術落後
，設備笨重，可靠性也差。

美mei國guo科ke學xue家jia馬ma斯si通tong過guo對dui鉛qian酸suan蓄xu電dian池chi的de大da量liang試shi驗yan研yan究jiu，提ti出chu了le一yi條tiao鉛qian酸suan蓄xu電dian池chi可ke接jie受shou的de充chong電dian電dian流liu曲qu線xian。在zai充chong電dian過guo程cheng的de初chu期qi，蓄xu電dian池chi可ke接jie受shou的de充chong電dian電dian流liu很hen大da。隨sui著zhe充chong電dian過guo程cheng的de延yan續xu
，充chong電dian電dian流liu逐zhu漸jian按an指zhi數shu規gui律lv減jian小xiao。讓rang充chong電dian機ji的de充chong電dian電dian流liu按an這zhe樣yang一yi條tiao理li想xiang電dian流liu曲qu線xian變bian化hua，就jiu可ke以yi最zui大da限xian度du的de提ti高gao充chong電dian效xiao率lv。同tong時shi，試shi驗yan表biao明ming，采cai用yong脈mai衝chong式shi的de充chong電dian方fang式shi是shi消xiao除chu各ge種zhong極ji化hua現xian象xiang，提ti高gao充chong電dian速su度du，延yan長chang蓄xu電dian池chi循xun環huan使shi用yong壽shou命ming的de有you效xiao途tu徑jing。這zhe種zhong充chong電dian方fang式shi是shi在zai對dui蓄xu電dian池chi充chong電dian的de過guo程cheng中zhong適shi時shi暫zan停ting充chong電dian
，並bing適shi當dang加jia入ru放fang電dian脈mai衝chong。當dang電dian池chi充chong電dian停ting止zhi時shi，電dian池chi的de歐ou姆mu極ji化hua消xiao失shi


，濃nong差cha極ji化hua和he電dian化hua學xue極ji化hua減jian弱ruo。若ruo能neng在zai電dian池chi充chong電dian過guo程cheng中zhong讓rang其qi反fan向xiang放fang電dian，則ze極ji化hua現xian象xiang迅xun速su消xiao失shi，電dian池chi內nei部bu溫wen度du也ye會hui因yin放fang電dian而er得de到dao有you效xiao控kong製zhi。脈mai衝chong電dian流liu充chong放fang電dian對dui電dian池chi極ji板ban有you加jia強qiang其qi韌ren性xing的de效xiao果guo，可ke以yi大da大da提ti高gao蓄xu電dian池chi的de循xun環huan使shi用yong壽shou命ming。同tong時shi，由you於yu電dian池chi極ji化hua現xian象xiang的de消xiao失shi，脈mai衝chong電dian流liu又you可ke以yi深shen層ceng次ci地di激ji活huo電dian池chi內nei部bu的de活huo性xing物wu質zhi，從cong而er大da幅fu度du提ti高gao蓄xu電dian池chi的de充chong電dian有you效xiao容rong量liang。

dangqian，daiyouzishiyingkongzhijishudemaichongshichongdianjiyichengweikuangyongdianjichechongdianjidezhuyaofazhanfangxiang。yinci
，kaifaxinyidaidezhinengkuaisuchongdianjibujinkeyitigaochongdianxiaolv
，jiangdishiyongdanweideyunyingchengben
，tongshiyejuyoujieneng
、環保等諸方麵的社會意義。

一種智能型全自動快速充電機

電氣原理

充電機電氣原理框圖見圖1。電氣原理分為三大部分，即逆變主通道

、檢測控製單元和對話單元(顯示操作單元)。

圖1：充電機電氣原理框圖

逆變主通道將380 V交流電源變換為可對電池進行充電的可控直流電源
，由輸入回路、工頻整流濾波電路、移相全橋(ZVT-PWM)變換電路、高頻整流電路濾波電路、輸出回路及放電回路組成。

輸入回路即供電回路

，在非運行狀態時，可切斷主通道電源。輸入回路設計有軟啟動功能
，避免啟動衝擊對回路元件造成的損傷。

工頻整流濾波電路將380 V交流電整流為約550 V的直流電

，如圖2所示。

圖2：工作整流濾波電路示意圖

移相全橋功率變換電路是主通道的核心，完成從直流到交流再到直流的變換。如圖3所示。通過改變橋臂IGBT控製信號的相位，來改變耦合到高頻變壓器的波形寬度，從而改變輸出給被充電池的電流
、電壓值。

圖3：移相全橋功率變換電路示意圖

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高頻整流濾波電路將高頻變壓器副邊的高頻交流電，整流為電池充電要求的平滑直流電。

輸出開關電路在非充電狀態下保證主通道與被充電池的隔離，防止發生反接造成的危險。

放電電路實現"充-停-放-停-充"的充電方式
，從而改善電池的充電效果和恢複電池的性能。此外，還可以對電能未消耗完的待充電池進行放電處理。

控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)接(jie)收(shou)來(lai)自(zi)對(dui)話(hua)單(dan)元(yuan)給(gei)定(ding)的(de)參(can)數(shu)和(he)命(ming)令(ling)，並(bing)通(tong)過(guo)對(dui)主(zhu)通(tong)道(dao)各(ge)相(xiang)關(guan)參(can)數(shu)的(de)實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce)，動(dong)態(tai)控(kong)製(zhi)主(zhu)通(tong)道(dao)的(de)工(gong)作(zuo)，實(shi)現(xian)要(yao)求(qiu)的(de)充(chong)電(dian)功(gong)能(neng)和(he)充(chong)電(dian)進(jin)程(cheng)。同(tong)時(shi)為(wei)設(she)備(bei)提(ti)供(gong)多(duo)種(zhong)保(bao)護(hu)。

控製單元采用最新嵌入式內核芯片ARM設計。采集模擬量為：4路溫度
、輸出電流、放電電流、輸出電壓和電池電壓。控製量為：輸入開關、軟啟動、輸出開關


、輸出電容放電和ZVT-PWM變換控製等。

控製單元與對話單元之間為RS232全雙工通信。控製單元接收來自對話單元的各種控製命令

，並向對話單元實時發送數據。

對話單元是整機操作平台，接收並實現操作者的各種工作指令
，完成各種工作方式的參數設定、記憶及各種動靜態參數顯示。對話單元由控製芯片、LCM、參數存儲器和操作按鍵組成。

當充電機進入工作狀態時，設備首先進行自檢。自檢項目包括充電電池是否反接、主通道各部分是否正常。

自檢結果將發送給對話單元。

自檢正常時
，設備處於待命狀態，準備接收由對話單元發來的各種命令及參數，並按要求開始相應的工作進程。

自檢故障時，對話單元顯示故障編號，等待檢修。

工作方式

智能型全自動快速充電機設計了三種工作方式：便捷方式、智能方式和放電方式。

bianjiefangshi。yizhongchangguidehengliuxianyadingshichongdiangongzuofangshi，cifangshigongzuoshi，chongdianjiyishedingdianliuxiangfuzaidianpinghengliuchongdian
，dangchongdiandianyadadaoxianzhidianyashi，dianyabuzaishangsheng


，erchongdiandianliuzhujianjianxiao。dangchongdianshijiandadaoshedingshijianshi，chongdianjizidongjieshuchongdianguocheng。cizhongmoshichongdian，dianliubuyichaoguo100 A，否則電瓶不易充滿，且析氣量大。

智能方式。一種針對不同規格型號的電池采取不同整定參數充電的工作方式。而對每一種電池又有三種充電模式，即初充模式
、恒流模式和快速模式。

a．初充模式。為兩階段的定電流
、定時間的自動充電方式。主要為新電池初充設計。此模式充電，兩階段電流均不宜過大，

b．恒(heng)流(liu)模(mo)式(shi)。開(kai)始(shi)充(chong)電(dian)時(shi)為(wei)恒(heng)流(liu)工(gong)作(zuo)
，當(dang)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao)到(dao)設(she)定(ding)值(zhi)時(shi)轉(zhuan)入(ru)穩(wen)壓(ya)工(gong)作(zuo)，當(dang)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)達(da)到(dao)設(she)定(ding)時(shi)間(jian)或(huo)充(chong)電(dian)容(rong)量(liang)滿(man)時(shi)自(zi)動(dong)停(ting)止(zhi)充(chong)電(dian)，這(zhe)是(shi)基(ji)本(ben)進(jin)程(cheng)。當(dang)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)足(zu)夠(gou)長(chang)時(shi)
，基(ji)本(ben)進(jin)程(cheng)會(hui)疊(die)加(jia)周(zhou)期(qi)性(xing)的(de)放(fang)電(dian)脈(mai)衝(chong)，疊(die)加(jia)後(hou)的(de)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)為(wei)"充-停-放-停-充"。

c．快速模式。快速模式包含三個順序階段：恒流
、恒(heng)壓(ya)和(he)小(xiao)電(dian)流(liu)維(wei)持(chi)。恒(heng)流(liu)段(duan)以(yi)大(da)電(dian)流(liu)充(chong)電(dian)為(wei)特(te)征(zheng)
，當(dang)充(chong)電(dian)量(liang)達(da)到(dao)設(she)定(ding)容(rong)量(liang)或(huo)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)達(da)到(dao)設(she)定(ding)值(zhi)或(huo)電(dian)壓(ya)升(sheng)至(zhi)限(xian)定(ding)值(zhi)時(shi)結(jie)束(shu)，轉(zhuan)入(ru)恒(heng)壓(ya)段(duan)。恒(heng)流(liu)段(duan)可(ke)使(shi)電(dian)瓶(ping)恢(hui)複(fu)80％左zuo右you的de容rong量liang。恒heng壓ya段duan則ze維wei持chi恒heng流liu充chong電dian結jie束shu時shi的de電dian壓ya，而er電dian流liu逐zhu漸jian減jian小xiao，當dang恒heng壓ya充chong電dian達da到dao設she定ding時shi間jian時shi

，自zi動dong轉zhuan入ru維wei持chi充chong電dian過guo程cheng。快kuai速su模mo式shi和he恒heng流liu模mo式shi一yi樣yang
，當dang充chong電dian時shi間jian足zu夠gou長chang時shi，基ji本ben進jin程cheng會hui疊die加jia周zhou期qi性xing的de放fang電dian脈mai衝chong，疊die加jia後hou的de充chong電dian過guo程cheng為wei"充-停-放-停-充"。恒壓過程結束時，電瓶容量可恢複95％以yi上shang。當dang充chong電dian進jin程cheng轉zhuan入ru維wei持chi充chong電dian過guo程cheng時shi，脈mai衝chong疊die加jia停ting止zhi。放fang電dian方fang式shi是shi為wei人ren工gong對dui電dian瓶ping放fang電dian而er設she計ji的de功gong能neng。進jin入ru該gai方fang式shi時shi
，電dian瓶ping按an照zhao設she定ding電dian流liu放fang電dian，當dang電dian瓶ping電dian壓ya降jiang到dao設she定ding值zhi時shi自zi動dong停ting止zhi放fang電dian。

技術性能和參數

1)額定輸入電壓：380 VAC±10％50 Hz
；
2)額定輸出功率：30 kW；
3)直流輸出電流：5-200 A；
4)直流輸出電壓：30～300 V；
5)工作模式：三種
，便捷充電
、智能充電和自動放電。智能充電模式分為三種充電方式
，即初充方式、恒流方式和快速方式
；
6)具有自檢功能；
7)具有電池反接保護功能
；
8)具有過流、過載、短路和超溫等保護功能；

本設計以大功率IGBT為核心，嵌入先進的智能控製係統
，在充電過程中實時檢測電池的充電情況
，自動調整充電參數，實現最佳的模式控製。通過"充-停-放-停-充"的de脈mai衝chong充chong電dian方fang式shi
，實shi現xian了le可ke控kong的de去qu極ji化hua功gong能neng和he最zui佳jia的de充chong電dian工gong藝yi要yao求qiu
，提ti高gao了le充chong電dian效xiao率lv和he電dian池chi的de充chong電dian容rong量liang
，延yan長chang了le電dian池chi的de使shi用yong壽shou命ming，同tong時shi設she備bei還hai具ju有you自zi檢jian及ji多duo種zhong保bao護hu功gong能neng，有you著zhe廣guang闊kuo的de應ying用yong前qian景jing。