鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法
【專利摘要】鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法，采用多個轉充電容分時對電池組放電的“微階段細化控制”方法獲取可控超大電流，根據(jù)超大電流充電過程中尖峰脈沖的諧波分析得出電池組的荷電狀態(tài)、超電壓、過電勢及內阻等動態(tài)參數(shù)；并通過諧波分析最終得出單極性尖峰脈沖的電流峰值與最小間歇時間，進而控制超大電流的輸出。消除了電池組的濃度差極化，避免了鉛酸蓄電池電流充電的析氫、析氧等現(xiàn)象，既保證了電池的壽命，又大大減少充電時間，經試驗充電效果為在極短時間內(9-15分鐘)完成鉛酸蓄電池容量的80％。
【專利說明】 鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于蓄電池充電【技術領域】，涉及到一種控制方法，特別是鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車的不斷發(fā)展與普及，對大功率蓄電池的安全、快速充電越來越受到相關科研人員的重視。鉛酸蓄電池作為至今仍在廣泛應用的動力蓄電池之一，其內部構造不斷改進，相關理論不斷發(fā)展，且制造成本低廉，研究鉛酸蓄電池的超大電流快速充電問題無疑具有非常重要的顯示意義。由于鉛酸蓄電池經過長時間的大電流充電會產生析氣現(xiàn)象，且電池極板間的歐姆極化、電化學極化及濃度差極化等現(xiàn)象是限制大電流快速充電的技術瓶頸所在，且嚴重影響了鉛酸蓄電池的使用壽命。國內外針對上述問題出現(xiàn)了多種電池理論模型與充電方法,如:
[0003]方法一:當前低速電動汽車普遍采用的2_5kW車載充電機多采用分段控制策略，充電過程包括浮充、恒壓、恒流等充電階段，采用較低的充電率(0.3C左右)，電流較小，充電完成時間大概在4-8小時，缺點是充電時間長，與燃油汽車加油的時間無法相比，而且大功率充電所需電能直接從電網獲取，對電網沖擊影響很大，也是制約電動汽車發(fā)展的主要瓶頸之一。
[0004]方法二、快速充電控制算法，缺點是超大電流的實現(xiàn)及控制受到限制，初期充電容量不能達到理論目標，而且為了克服電池的極化及析氣等現(xiàn)象，采用了階段負脈沖或長時間充電間歇控制，時間利用率及能量利用率偏低，一般采用析氣電壓門控法控制負脈沖或充電間歇，會造成極化積累效應，影響電池的使用壽命。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，設計了鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法，可以實現(xiàn)高效、快速、無損地對電池組充電，可以動態(tài)調控單電量充電脈沖電流峰值，消除充電過程中出現(xiàn)的極化、析氣等現(xiàn)象，使得電池組所能接受的充電電流曲線上移，接受能力增強，可以提高充電效率，最終達到快速充電的目的，經試驗，在極短時間內(9-15分鐘)可以充到電池組容量的80%。
[0006]本發(fā)明所采用的具體技術方案是:鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法，關鍵是:所述的方法包括以下步驟:
[0007]a、以開關式恒流源對超大電流峰值輸出單元中A、B、C通道的第一轉充電容、第二轉充電容和第三轉充電容充電，中心處理單元監(jiān)測第一轉充電容、第二轉充電容和第三轉充電容的端電壓突變曲線和電流曲線，通過諧波分析法分別解算出第一轉充電容、第二轉充電容和第三轉充電容的等效串聯(lián)電阻ESR ;
[0008]b、當超大電流峰值輸出單元中A通道的第一轉充電容的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元通過輸出控制單元使超大電流峰值輸出單元中A通道的第二場效應管導通，則第一轉充電容開始對電池組放電，當B通道的第二轉充電容的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元通過輸出控制單元關斷第二場效應管，使第一轉充電容進入充電狀態(tài)，同時打開第四場效應管，使第二轉充電容對電池組放電，當C通道的第三轉充電容的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元通過輸出控制單元關斷第四場效應管，使第二轉充電容進入充電狀態(tài)，同時打開第六場效應管，第三轉充電容開始對電池組放電，當A通道的第一轉充電容的端電壓達到設定的電壓峰值時，第二場效應管導通，則第一轉充電容開始對電池組放電,如此循環(huán)給電池組充電，同時中心處理單元監(jiān)測電池組的端電壓突變曲線、實際可接受充電電流曲線、溫度，通過諧波分析法解算出電池組的充電內阻；
[0009]C、中心處理單元根據(jù)步驟a得到的等效串聯(lián)電阻ESR、步驟b得到的電池組充電內阻及實際可接受充電電流峰值分別得出第一轉充電容、第二轉充電容和第三轉充電容的實際充電電壓峰值，并通過輸出控制單元將實際充電電壓峰值反饋給超大電流峰值輸出單元，使第一轉充電容、第二轉充電容和第三轉充電容的端電壓達到實際充電電壓峰值后再對電池組進行充電；
[0010]d、當充入電池組電量和放電單元單次放電量比值達到設定值時，中心控制單元通過輸出控制單元輸出信號使放電單元中的第七場效應管和第八場效應管導通，第九場效應管和第十場效應管截止，則第一放電電容和第二放電電容并聯(lián)，電池組以尖峰脈沖放電，放電能量被存儲在第一放電電容和第二放電電容中，電池組恢復濃差極化后，中心處理單元通過輸出控制單元輸出信號給放電單元，使第七場效應管和第八場效應管截止，第九場效應管和第十場效應管導通，第一放電電容和第二放電電容串聯(lián)，所儲電能反充回電池組；
[0011]e、反充完成后進行短暫間歇，電池組既不充電也不放電，中心處理單元監(jiān)測電池組的荷電狀態(tài)，并計算和修正電池組容量、表征效率，由此更新最大可接受充電電流峰值，并根據(jù)表征效率趨勢和電池組端壓變化峰值接近氣析電壓程度，更新充電電流峰值和間歇時間，當表征效率減小同時電池組端壓變化峰值接近氣析電壓時，減小充電電流峰值并增大間歇時間直至表征效率恢復到設定范圍，當表征效率增大同時電池組端壓變化峰值遠離氣析電壓時，增大充電電流峰值并減小間歇時間直至表征效率恢復到設定范圍，同時計算在新的充電電流峰值下，充電/放電比例為恒值時，步驟b需循環(huán)的次數(shù)；
[0012]f、在間歇時，中心處理單元根據(jù)監(jiān)測到的電池組的溫度，計算溫升速率，當監(jiān)測溫度高于設定溫度時，在步驟e的基礎上再次增大間歇時間，直至溫度恢復到正常范圍，當監(jiān)測溫度低于設定溫度時，在步驟e的基礎上再次減小間歇時間，保證溫度在正常范圍內即可，同時中心處理單元根據(jù)監(jiān)測到的放電前后電池組端壓變化計算去極化程度，修正步驟b需循環(huán)的次數(shù)。
[0013]g、重復步驟a?f，直至步驟e所監(jiān)測的電池組的荷電狀態(tài)達到電池組容量的80%為止。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:采用“微階段細化控制”方法，利用多個轉充電容分時對電池組放電形成尖峰充電電流脈沖，每個脈沖精細控制電流峰值為當前時刻可接收最大電流，其放電曲線微階段按指數(shù)規(guī)律衰減，實現(xiàn)“馬斯最佳充電”最佳擬合，實現(xiàn)高效、快速、無損地對電池組充電,可以動態(tài)調控單電量充電脈沖電流峰值,消除充電過程中出現(xiàn)的極化、析氣等現(xiàn)象，使得電池組所能接受的充電電流曲線上移，接受能力增強，可以提高充電效率，最終達到快速充電的目的，經試驗，在極短時間內(9-15分鐘)可以充到電池組容量的80%。采用電容放電法，損失電能通過極性變換，可以反充到充電回路，節(jié)約了電能。
[0015]超大電流峰值輸出單元電路設計采用間接控制峰值電流方法，通過轉充電容對電池直接放電獲取超大電流，超大電流的直接檢測控制是很難的，本電路中通過對轉充電容預充電壓并對電池組放電，在已知轉充電容ESR(其中包含開關等效電阻)、電池組內阻時，其充入電池組的電流峰值是確定的。而轉充電量計算是通過轉充電容端壓變化量和容值精確獲得。電路設計降低了超大電流檢測和控制的復雜性，提高了轉換效率。
[0016]為保障超大電流脈沖連續(xù)輸出，電路設計為多通道模式，由CA、CB、CC和QA、QB、QC構成三組轉充通道，以提高超大電流峰值脈沖輸出頻率。電路構成不限于三組。
[0017]轉充電容的預充電路為BUCK變換可控開關恒流電路，由全控開關器件Q(QA1、QBl、QCl)、續(xù)流二極管D(DA、DB、DC)和電感L(LA、LB、LC)(同時兼作濾波)組成，并利用軟件控制Q通斷來控制轉充電容的充電電流和端電壓，根據(jù)超大電流峰值需求動態(tài)調整對轉充電容的充電電流大小。
[0018]通過多組轉充電容充電電路，解決了超大電流峰值對直流母線的沖擊，大幅度平緩電流輸出，降低直流母線電流峰值和諧波，同時也降低對電源系統(tǒng)最大功率的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0020]圖2為本發(fā)明中超大電流峰值輸出單元和放電單元的電路原理圖。
[0021]附圖中，I代表超大電流峰值輸出單元,2代表中心處理單元，3代表輸出控制單元，4代表電池組，5代表放電單元，DC Pool代表開關式恒流源，GND代表地，QAl代表第一場效應管，QA2代表第二場效應管，QBl代表第三場效應管，QB2代表第四場效應管，QCl代表第五場效應管，QC2代表第六場效應管，Q3代表第七場效應管，Q4代表第八場效應管，Q5代表第九場效應管，Q6代表第十場效應管，LA代表第一電感，LB代表第二電感，LC代表第三電感，L代表第四電感，DA代表第一二極管，DB代表第二二極管，DC代表第三二極管，CA代表第一轉充電容，CB代表第二轉充電容，CC代表第三轉充電容，C28代表第一放電電容，C42代表第二放電電容。
【具體實施方式】
[0022]鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法，關鍵是:所述的方法包括以下步驟:
[0023]a、以開關式恒流源DC Pool對超大電流峰值輸出單元I中A、B、C通道的第一轉充電容CA、第二轉充電容CB和第三轉充電容CC充電，中心處理單元2監(jiān)測第一轉充電容CA、第二轉充電容CB和第三轉充電容CC的端電壓突變曲線和電流曲線，通過諧波分析法分別解算出第一轉充電容CA、第二轉充電容CB和第三轉充電容CC的等效串聯(lián)電阻ESR ；
[0024]b、當超大電流峰值輸出單元I中A通道的第一轉充電容CA的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元2通過輸出控制單元3使超大電流峰值輸出單元I中A通道的第二場效應管QA2導通，則第一轉充電容CA開始對電池組4放電，當B通道的第二轉充電容CB的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元2通過輸出控制單元3關斷第二場效應管QA2，使第一轉充電容CA進入充電狀態(tài)，同時打開第四場效應管QB2，使第二轉充電容CB對電池組4放電，當C通道的第三轉充電容CC的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元2通過輸出控制單元3關斷第四場效應管QB2，使第二轉充電容CB進入充電狀態(tài)，同時打開第六場效應管QC2，第三轉充電容CC開始對電池組4放電，當A通道的第一轉充電容CA的端電壓達到設定的電壓峰值時，第二場效應管QA2導通，則第一轉充電容CA開始對電池組4放電，如此循環(huán)給電池組4充電，同時中心處理單元2監(jiān)測電池組4的端電壓突變曲線、實際可接受充電電流曲線、溫度，通過諧波分析法解算出電池組4的充電內阻；
[0025]C、中心處理單元2根據(jù)步驟a得到的等效串聯(lián)電阻ESR、步驟b得到的電池組4充電內阻及實際可接受充電電流峰值分別得出第一轉充電容CA、第二轉充電容CB和第三轉充電容CC的實際充電電壓峰值，并通過輸出控制單元3將實際充電電壓峰值反饋給超大電流峰值輸出單元I，使第一轉充電容CA、第二轉充電容CB和第三轉充電容CC的端電壓達到實際充電電壓峰值后再對電池組4進行充電；
[0026]d、當電池組4端電壓和放電單元5端電壓的比值達到設定值時，中心控制單元2通過輸出控制單元3輸出信號使放電單元5中的第七場效應管Q3和第八場效應管Q4導通，第九場效應管Q5和第十場效應管Q6截止,則第一放電電容C28和第二放電電容C42并聯(lián)，電池組4以尖峰脈沖放電，放電能量被存儲在第一放電電容C28和第二放電電容C42中，電池組4恢復濃差極化后，中心處理單元2通過輸出控制單元3輸出信號給放電單元5，使第七場效應管Q3和第八場效應管Q4截止，第九場效應管Q5和第十場效應管Q6導通，第一放電電容C28和第二放電電容C42串聯(lián)，所儲電能反充回電池組4 ;
[0027]e、反充完成后進行短暫間歇，電池組4既不充電也不放電，中心處理單元2監(jiān)測電池組4的荷電狀態(tài)，并計算和修正電池組4容量、表征效率，由此更新最大可接受充電電流峰值，并根據(jù)表征效率趨勢和電池組4端壓變化峰值接近氣析電壓程度，更新充電電流峰值和間歇時間，當表征效率減小同時電池組4端壓變化峰值接近氣析電壓時，減小充電電流峰值并增大間歇時間直至表征效率恢復到設定范圍，當表征效率增大同時電池組4端壓變化峰值遠離氣析電壓時，增大充電電流峰值并減小間歇時間直至表征效率恢復到設定范圍，同時計算在新的充電電流峰值下，充電/放電比例為恒值時，步驟b需循環(huán)的次數(shù)；
[0028]f、在間歇時，中心處理單元2根據(jù)監(jiān)測到的電池組4的溫度，計算溫升速率，當溫度高于設定溫度而溫升速率大于等于零時，在步驟e的基礎上再次增大間歇時間，直至溫度恢復到正常范圍，當溫度低于設定溫度而溫升速率小于零時，在步驟e的基礎上再次減小間歇時間，保證溫度在正常范圍內即可；
[0029]g、重復步驟a?f，直至步驟e所監(jiān)測的電池組4的荷電狀態(tài)達到電池組4容量的80%為止。
[0030]所述的步驟d中充入電池組4電量和放電單元5單次放電量比值設定值的范圍為(50?200):1，通過極化電壓進行調整。
[0031]所述的超大電流峰值輸出單元I包括并聯(lián)連接的A通道、B通道、C通道，A通道還包括第一場效應管QA1、第一二極管DA、第一電感LA，第一場效應管QAl的漏極與開關式恒流源DC Pool連接，第一場效應管QAl的源極與第一電感LA連接，第一電感LA的另一端與第二場效應管QA2的漏極連接，第二場效應管QA2的源極與電池組4的正極連接，第一二極管DA的負極與第一場效應管QAl的源極連接，第一二極管DA的正極與地GND連接，第一轉充電容CA的一端與第二場效應管QA2的漏極連接，第一轉充電容CA的另一端與地GND連接，B通道還包括第三場效應管QBl、第二二極管DB、第二電感LB，第三場效應管QBl的漏極與開關式恒流源DC Pool連接，第三場效應管QBl的源極與第二電感LB連接，第二電感LB的另一端與第四場效應管QB2的漏極連接，第四場效應管QB2的源極與電池組4的正極連接，第二二極管DB的負極與第三場效應管QBl的源極連接，第二二極管DB的正極與地GND連接，第二轉充電容CB的一端與第四場效應管QB2的漏極連接，第二轉充電容CB的另一端與地GND連接，C通道還包括第五場效應管QC1、第三二極管DC、第三電感LC，第五場效應管QCl的漏極與開關式恒流源DC Pool連接，第五場效應管QCl的源極與第三電感LC連接，第三電感LC的另一端與第六場效應管QC2的漏極連接，第六場效應管QC2的源極與電池組4的正極連接，第三二極管DC的負極與第五場效應管QCl的源極連接，第三二極管DC的正極與地GND連接，第三轉充電容CC的一端與第六場效應管QC2的漏極連接，第三轉充電容CC的另一端與地GND連接，電池組4的負極與地GND連接。
[0032]所述的放電單元5還包括第四電感L，第九場效應管Q5的漏極依次串聯(lián)第一放電電容C28和第四電感L后與電池組4的正極連接，第九場效應管Q5的源極與第十場效應管Q6的漏極連接，第十場效應管Q6的源極串聯(lián)第二放電電容C42后與地GND連接，第七場效應管Q3的漏極與電池組4的正極連接，第七場效應管Q3的源極與第十場效應管Q6的源極連接，第八場效應管Q4的漏極與第九場效應管Q5漏極連接，第八場效應管(Q4)的源極與地GND連接。
[0033]實驗方法:室溫條件下，先對兩個標稱24V200AH牽引鉛酸蓄電池組進行充電至滿，然后靜置I小時使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內，然后對這兩個電池組4進行阻性負載恒流放電(25A)，當兩個電池組4的端電壓都為20.4V (單格電壓為1.7V，1.7x12 = 20.4V)時放電終止，記錄時間并計算初始放電容量(Ah)，并分別作為樣本一和樣本二進行如下實驗:
[0034]采用本方法分別對兩個電池組4充電5分鐘，然后靜置0.5小時以上，使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內，然后對兩個電池組4進行阻性負載恒流放電(25A)放電，當兩個電池組4的端電壓都為20.4V(單格電壓為1.7V，1.7x12 = 20.4V)時放電終止，記錄放電時間，計算其放電量(Ah)，再靜置0.5小時以上，使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內；
[0035]采用本方法分別對兩個電池組4充電10分鐘，然后靜置0.5小時以上，使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內，然后對兩個電池組4進行阻性負載恒流放電(25A)放電，當兩個電池組4的端電壓都為20.4V(單格電壓為1.7V，1.7x12 = 20.4V)時放電終止，記錄放電時間，計算其放電量(Ah)，再靜置0.5小時以上，使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內；
[0036]米用本方法分別對兩個電池組充電15分鐘,然后靜置0.5小時以上,使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內，然后對兩個電池組4進行阻性負載恒流放電(25A)放電，當兩個電池組4的端電壓都為20.4V(單格電壓為1.7V，1.7x12 = 20.4V)時放電終止，記錄放電時間，計算其放電量(Ah)，再靜置0.5小時以上，使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內；
[0037]采用本方法分別對兩個電池組充電20分鐘，然后靜置0.5小時以上，使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內，然后對兩個電池組4進行阻性負載恒流放電(25A)放電，當兩個電池組4的端電壓都為20.4V(單格電壓為1.7V，
1.7x12 = 20.4V)時放電終止，記錄放電時間，計算其放電量(Ah)，再靜置0.5小時以上，使電池組4的溫度、電池內電解液濃度、電池的極化程度恢復到正常范圍內，然后分別測量兩個電池組4的端電壓；
[0038]充電實驗的結果和分析:
[0039]樣本一初始放電容量178AH，設定溫度43 °C，實驗結果如表1所示:
[0040]表1
[0041]
【權利要求】
1.鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法，其特征在于:所述的方法包括以下步驟: a、以開關式恒流源(DCPool)對超大電流峰值輸出單元(I)中A、B、C通道的第一轉充電容(CA)、第二轉充電容(CB)和第三轉充電容(CC)充電，中心處理單元(2)監(jiān)測第一轉充電容(CA)、第二轉充電容(CB)和第三轉充電容(CC)的端電壓突變曲線和電流曲線，通過諧波分析法分別解算出第一轉充電容(CA)、第二轉充電容(CB)和第三轉充電容(CC)的等效串聯(lián)電阻ESR; b、當超大電流峰值輸出單元(I)中A通道的第一轉充電容(CA)的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元(2)通過輸出控制單元(3)使超大電流峰值輸出單元(I)中A通道的第二場效應管(QA2)導通，則第一轉充電容(CA)開始對電池組⑷放電，當B通道的第二轉充電容(CB)的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元(2)通過輸出控制單元(3)關斷第二場效應管(QA2)，使第一轉充電容(CA)進入充電狀態(tài)，同時打開第四場效應管(QB2)，使第二轉充電容(CB)對電池組(4)放電，當C通道的第三轉充電容(CC)的端電壓達到設定的電壓峰值時，中心處理單元(2)通過輸出控制單元(3)關斷第四場效應管(QB2)，使第二轉充電容(CB)進入充電狀態(tài)，同時打開第六場效應管(QC2)，第三轉充電容(CC)開始對電池組⑷放電，當A通道的第一轉充電容(CA)的端電壓達到設定的電壓峰值時，第二場效應管(QA2)導通，則第一轉充電容(CA)開始對電池組(4)放電，如此循環(huán)給電池組(4)充電，同時中心處理單元(2)監(jiān)測電池組⑷的端電壓突變曲線、實際可接受充電電流曲線、溫度，通過諧波分析法解算出電池組(4)的充電內阻； C、中心處理單元(2)根據(jù)步驟a得到的等效串聯(lián)電阻ESR、步驟b得到的電池組(4)充電內阻及實際可接受充電電流峰值分別得出第一轉充電容(CA)、第二轉充電容(CB)和第三轉充電容(CC)的實際充電電壓峰值，并通過輸出控制單元(3)將實際充電電壓峰值反饋給超大電流峰值輸出單元(I)，使第一轉充電容(CA)、第二轉充電容(CB)和第三轉充電容(CC)的端電壓達到實際充電電壓峰值后再對電池組(4)進行充電； d、當充入電池組(4)電量和放電單元(5)單次放電量比值達到設定值時，中心控制單元⑵通過輸出控制單元⑶輸出信號使放電單元(5)中的第七場效應管(Q3)和第八場效應管(Q4)導通，第九場效應管(Q5)和第十場效應管(Q6)截止，則第一放電電容(C28)和第二放電電容(C42)并聯(lián)，電池組⑷以尖峰脈沖放電，放電能量被存儲在第一放電電容(C28)和第二放電電容(C42)中，電池組(4)恢復濃差極化后，中心處理單元(2)通過輸出控制單元(3)輸出信號給放電單元(5)，使第七場效應管(Q3)和第八場效應管(Q4)截止，第九場效應管(Q5)和第十場效應管(Q6)導通,第一放電電容(C28)和第二放電電容(C42)串聯(lián)，所儲電能反充回電池組(4)； e、反充完成后進行短暫間歇，電池組(4)既不充電也不放電，中心處理單元(2)監(jiān)測電池組(4)的荷電狀態(tài)，并計算和修正電池組(4)容量、表征效率，由此更新最大可接受充電電流峰值，并根據(jù)表征效率趨勢和電池組(4)端壓變化峰值接近氣析電壓程度，更新充電電流峰值和間歇時間，當表征效率減小同時電池組⑷端壓變化峰值接近氣析電壓時，減小充電電流峰值并增大間歇時間直至表征效率恢復到設定范圍，當表征效率增大同時電池組(4)端壓變化峰值遠離氣析電壓時，增大充電電流峰值并減小間歇時間直至表征效率恢復到設定范圍，同時計算在新的充電電流峰值下，充電/放電比例為設定值時，步驟b需循環(huán)的次數(shù)； f、在間歇時，中心處理單元⑵根據(jù)監(jiān)測到的電池組⑷的溫度，計算溫升速率，當監(jiān)測溫度高于設定溫度時，在步驟e的基礎上再次增大間歇時間，直至溫度恢復到正常范圍，當監(jiān)測溫度低于設定溫度時，在步驟e的基礎上再次減小間歇時間，保證溫度在正常范圍內即可，同時中心處理單元(2)根據(jù)監(jiān)測到的放電前后電池組(4)端壓變化計算去極化程度，修正步驟b需循環(huán)的次數(shù)。 g、重復步驟a~f，直至步驟e所監(jiān)測的電池組(4)的荷電狀態(tài)達到電池組⑷容量的80%為止。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法，其特征在于:所述的步驟d中充入電池組(4)電量和放電單元(5)單次放電量比值設定值的范圍為(50~200):1，通過極化電壓進行調整。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法，其特征在于:所述的超大電流峰值輸出單元(I)包括并聯(lián)連接的A通道、B通道、C通道，A通道還包括第一場效應管(QAl)、第一二極管(DA)、第一電感(LA)，第一場效應管(QAl)的漏極與開關式恒流源(DC Pool)連接，第一場效應管(QAl)的源極與第一電感(LA)連接，第一電感(LA)的另一端與第二場效應管(QA2)的漏極連接，第二場效應管(QA2)的源極與電池組(4)的正極連接，第一二極管(D A)的負極與第一場效應管(QAl)的源極連接，第一二極管(DA)的正極與地(GND)連接，第一轉充電容(CA)的一端與第二場效應管(QA2)的漏極連接，第一轉充電容(CA)的另一端與地(GND)連接，B通道還包括第三場效應管(QBl)、第二二極管(DB)、第二電感(LB)，第三場效應管(QBl)的漏極與開關式恒流源(DC Pool)連接，第三場效應管(QBl)的源極與第二電感(LB)連接，第二電感(LB)的另一端與第四場效應管(QB2)的漏極連接，第四場效應管(QB2)的源極與電池組⑷的正極連接，第二二極管(DB)的負極與第三場效應管(QBl)的源極連接，第二二極管(DB)的正極與地(GND)連接，第二轉充電容(CB)的一端與第四場效應管(QB2)的漏極連接，第二轉充電容(CB)的另一端與地(GND)連接，C通道還包括第五場效應管(QCl)、第三二極管(DC)、第三電感(LC)，第五場效應管(QCl)的漏極與開關式恒流源(DC Pool)連接，第五場效應管(QCl)的源極與第三電感(LC)連接，第三電感(LC)的另一端與第六場效應管(QC2)的漏極連接，第六場效應管(QC2)的源極與電池組(4)的正極連接，第三二極管(DC)的負極與第五場效應管(QCl)的源極連接，第三二極管(DC)的正極與地(GND)連接，第三轉充電容(CC)的一端與第六場效應管(QC2)的漏極連接，第三轉充電容(CC)的另一端與地(GND)連接，電池組(4)的負極與地(GND)連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的鉛酸蓄電池超大電流尖峰脈沖充電控制方法，其特征在于:所述的放電單元(5)還包括第四電感(L)，第九場效應管(Q5)的漏極依次串聯(lián)第一放電電容(C28)和第四電感(L)后與電池組(4)的正極連接，第九場效應管(Q5)的源極與第十場效應管(Q6)的漏極連接，第十場效應管(Q6)的源極串聯(lián)第二放電電容(C42)后與地(GND)連接，第七場效應管(Q3)的漏極與電池組(4)的正極連接，第七場效應管(Q3)的源極與第十場效應管(Q6)的源極連接，第八場效應管(Q4)的漏極與第九場效應管(Q5)漏極連接，第八場效應管(Q4)的源極與地(GND)連接。
【文檔編號】H01M10/44GK103956531SQ201410205681
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權日:2014年5月15日
【發(fā)明者】李永偉, 孟志永, 于國慶, 蔡明偉 申請人:河北科技大學