一种馈能式变恒流值正负脉冲快速充电装置及方法

摘要

本发明属于电学技术领域，涉及一种充电设备及方法，特别是一种馈能式变恒流值正负脉冲快速充电装置及方法，交流电依次经过空气开关、EMI滤波电路、全桥整流滤波电路和功率因数校正电路，功率因数校正电路分别与控制器和第一电压检测电路连接，控制器分别与比较调理电路和第一辅助电源连接，蓄电池充放电管理主电路分别与第一电压检测电路和第二电压检测电路连接，电流互感器分别与输出滤波电容、蓄电池和偏置电路连接，第二光耦器分别与第二电压检测电路和单片机控制电路连接，单片机控制电路分别与第二辅助电源、显示电路、驱动电路和偏置电路连接，显示电路与第二辅助电源连接；其结构简单，操作方便，充电时间短，电能利用率高。

主权项

一种馈能式变恒流值正负脉冲快速充电装置，其特征在于主体结构包括空气开关、EMI滤波电路、全桥整流滤波电路、功率因数校正电路、蓄电池充放电管理主电路、第一电压检测电路、第二电压检测电路、电流互感器、第一辅助电源、第二辅助电源、控制器、比较调理电路、第一光耦器、第二光耦器、单片机控制电路、偏置电路、驱动电路和显示电路；空气开关与外接的220V交流电连接，220V交流电依次经过空气开关、EMI滤波电路、全桥整流滤波电路和功率因数校正电路，其中EMI滤波电路滤除电磁干扰；全桥整流滤波电路将交流电变成直流电；功率因数校正电路提高整个装置的功率因数并把整流后的直流电变成蓄电池充放电管理主电路所需要的输入直流电压；功率因数校正电路分别与控制器和第一电压检测电路电连接，控制器分别与比较调理电路和第一辅助电源电连接，第一电阻和第二电阻组成第一电压检测电路，用于检测整流后的电压，电压经过与第一电压检测电路电连接的第一光耦器隔离后，送入比较调理电路，使控制器产生第一驱动对功率因数校正电路的开关管进行控制；蓄电池充放电管理主电路分别与第一电压检测电路和第二电压检测电路电连接，第三电阻和第四电阻组成第二电压检测电路，用于检测蓄电池两端的电压；蓄电池充放电管理主电路采用双向Buck‑Boost直流变换电路，由电解电容、第一开关管、第一二极管、第二开关管、第二二极管、滤波电感、输出滤波电容和蓄电池按照电学原理组装构成，蓄电池充电时，蓄电池充放电管理主电路工作于buck电路断续工作模式叠加boost电路；蓄电池放电时，蓄电池充放电管理主电路工作于boost电路断续工作模式叠加buck电路，电解电容为功率因数校正电路的输出滤波电容，形成正负脉冲充放电电流；电流互感器分别与输出滤波电容、蓄电池和偏置电路电连接，检测蓄电池的充电电流和放电电流；第二光耦器分别与第二电压检测电路和单片机控制电路电连接，电流互感器检测到的电流值经过偏置电路后与第四电阻上的分压值经过第二光耦器隔离后的分压值一起送入单片机控制电路，单片机控制电路分别与第二辅助电源、显示电路、驱动电路和偏置电路电连接，偏置电路将电流互感器检测到的放电电流转化为正电流；电压经单片机控制电路运算后输出PWM控制信号，PWM控制信号经驱动电路后产生第二驱动和第三驱动两路驱动信号，分别用于控制与驱动电路连接的第一开关管和第二开关管；显示电路与第二辅助电源电连接，用于蓄电池充放电的指示。