路和調(diào)節(jié)電路，充電電路對蓄電池進行充電，放電電路對蓄電池進行放電，調(diào)節(jié)電路根據(jù)蓄電池的充放電狀態(tài)對蓄電池進行放電，脈沖信號分別控制充電電路、放電電路和調(diào)節(jié)電路的導通;所述反饋單元連接脈沖信號產(chǎn)生單元，用于采集蓄電池充放電過程中的參數(shù)，脈沖信號產(chǎn)生單元根據(jù)采集的參數(shù)控制脈沖信號的疊加組合輸出。
[0030]該蓄電池內(nèi)化成充放電裝置的工作過程為:首先脈沖信號產(chǎn)生單元輸出正脈沖使IGBT功率單元的充電電路導通，對蓄電池DC充電，充電一定時間后停充;停充時間內(nèi)，脈沖信號產(chǎn)生單元輸出負脈沖使IGBT功率單元的放電電路導通，讓蓄電池DC瞬間放電，然后再次停充;然后再次，脈沖信號產(chǎn)生單元輸出正脈沖使IGBT功率單元的充電電路導通，對蓄電池DC充電，在這一過程中，調(diào)節(jié)電路隨時處于有效帶速狀態(tài)下導通，對蓄電池進行瞬間疊加放電；按上述充放電周期循環(huán)直至完成整個蓄電池內(nèi)化成充放電過程。
[0031]如圖4所示，所述蓄電池內(nèi)化成充放電裝置，主要由電源單元、脈沖信號產(chǎn)生單元、信號隔離放大單元、IGBT功率單元和反饋單元組成。
[0032]其中，電源單元A采用高效可靠數(shù)字控制芯片IW1710開關(guān)電源，其采取原邊反饋結(jié)構(gòu)，簡化了電路，調(diào)試簡單，為充放電裝置中其它各單元電路提供13V的工作電壓。
[0033]所述脈沖信號產(chǎn)生單元B包括由控制單元ICl組成的全智能厚膜電路及其它外圍電路，該厚膜電路的控制單元ICl采用STM32F103VET6芯片，通過ICl產(chǎn)生三路非對稱的PWM脈沖信號，再經(jīng)隔離放大單元中的IC2芯片隔離放大后，通過脈沖信號控制IGBT功率單元中充電電路、放電電路和調(diào)節(jié)電路的導通和關(guān)斷，以實現(xiàn)對蓄電池充放電的控制?？刂茊卧狪 Cl還同時通過其電壓采集V+、V-接口采集蓄電池充放電過程中的電壓參數(shù)，其LO+、LO-接口連接電流互感器用于采集蓄電池充放電過程中的電流參數(shù)。該厚膜電路具有功能配置靈活、驅(qū)動能力強、成本低等優(yōu)點。
[0034]所述IGBT功率單元包括充電電路、放電電路和調(diào)節(jié)電路，充電電路對蓄電池進行充電，放電電路對蓄電池進行放電，調(diào)節(jié)電路根據(jù)蓄電池的充放電狀態(tài)對蓄電池進行放電，脈沖信號分別控制充電電路、放電電路和調(diào)節(jié)電路的導通;所述充電電路包括第一開關(guān)管Ql，第一開關(guān)管Ql柵極連接充電脈沖信號輸出端，源極和發(fā)射極分別連接充電電源輸出端和蓄電池;所述放電電路包括第二開關(guān)管Q2和放電電阻RX，第二開關(guān)管Q2柵極連接放電脈沖信號輸出端，源極通過放電電阻RX連接蓄電池;所述調(diào)節(jié)電路包括第三開關(guān)管Q3和反饋電阻R9，第三開關(guān)管Q3柵極連接調(diào)節(jié)脈沖信號輸出端，源極通過反饋電阻R9連接蓄電池;第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極接地。
[0035]所述脈沖信號產(chǎn)生單元的控制單元ICl對輸入的脈沖信號進行疊加組合，輸出充電脈沖信號、放電脈沖信號和調(diào)節(jié)脈沖信號?？刂茊卧狪Cl的8腳與13腳分別輸出同步正脈沖和負脈沖，并在5腳輸出負脈沖，5腳輸出的負脈沖與8、13腳輸出的正負脈沖不同步；由ICl的8腳輸出的正脈沖經(jīng)R15與R68下拉，分別輸入信號隔離放大單元的IC2進行放大處理，經(jīng)IC2放大輸出的脈沖經(jīng)過R80、R12與Rl I下拉，驅(qū)動Q4，經(jīng)R2驅(qū)動第一開關(guān)管Ql (PNP場效應(yīng)管)導通，在第一開關(guān)管Ql導通期間，由充電電源VCC提供直流電源經(jīng)Ql脈寬調(diào)制對蓄電池DC充電；由ICl的13腳同步輸出的負脈沖，經(jīng)R16與R70下拉電阻，接入信號隔離放大單元的IC2進行放大處理，經(jīng)過R81，輸入Q5、Q6基極導通射隨放大，驅(qū)動第二開關(guān)管Q2脈寬調(diào)制下導通，在第二開關(guān)管Q2導通期間蓄電池DC對放電電阻RX瞬間疊加組合放電；ICl的5腳輸出疊加組合負脈沖，經(jīng)R5輸入Q7、Q8基極導通放大，驅(qū)動第三開關(guān)管Q3導通，第三開關(guān)管Q3導通期間，蓄電池DC對反饋電阻R9瞬間疊加組合放電。
[0036]所述反饋單元包括溫度采集電路、電流電壓采集電路，溫度采集電路連接脈沖信號產(chǎn)生單元，電流、電壓采集電路分別連接脈沖信號產(chǎn)生單元;分別采集蓄電池充放電過程中蓄電池溫度、電流和電壓變化的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)送入脈沖信號產(chǎn)生單元的控制單元IClo
[0037]蓄電池內(nèi)化成充放電裝置在工作過程中，經(jīng)電流、電壓采集電路對充放電過程中的電流、電壓及電壓上升速率進行采集，并反饋至ICl芯片進行處理，由ICl芯片分別調(diào)節(jié)充電脈沖、放電脈沖和調(diào)節(jié)脈沖的輸出。具體地，ICl芯片根據(jù)電流實際值和目標值的差值通過PID算法計算出脈沖占空比，控制輸出電流有效改變脈沖充電電流進行充電及脈沖放電電流進行放電，實現(xiàn)對蓄電池DC充電和放電過程的控制。通過連接在控制單元4腳的RT2溫度采集電路采集蓄電池DC的溫度信號，實現(xiàn)對溫度數(shù)據(jù)的采集;經(jīng)控制單元ICl中的溫度放大電路，反饋至ICl芯片進行處理，通過PID算法控制疊加負脈沖的輸出。具體地，溫度采集電路采集的蓄電池DC溫度參數(shù)反饋至ICl，ICl自動調(diào)整對調(diào)節(jié)電路中第三開關(guān)管Q3進行導通控制的調(diào)節(jié)脈沖的脈寬調(diào)制輸出；當蓄電池DC溫度過高時，RT2檢測到溫度數(shù)據(jù)變化后，反饋至ICl由ICl自動調(diào)節(jié)控制，使5腳輸出的調(diào)節(jié)負脈沖變寬或變窄。
[0038]本實用新型還涉及一種蓄電池內(nèi)化成充放電設(shè)備，包括強電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)，所述強電系統(tǒng)包括電源供應(yīng)模塊、充放電轉(zhuǎn)換模塊和上述充放電裝置，所述電源供應(yīng)模塊連接電網(wǎng)，電源供應(yīng)模塊、充放電轉(zhuǎn)換模塊和充放電裝置依次連接，所述弱電系統(tǒng)包括控制驅(qū)動電路、溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器，控制驅(qū)動電路分別連接電源供應(yīng)模塊和充放電轉(zhuǎn)換模塊，溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器分別連接充放電裝置。電源供應(yīng)模塊包括電源變壓器、三相整流逆變電路和PFC校正電路，電源變壓器、三相整流逆變電路和PFC校正電路依次連接，三相整流逆變電路連接控制驅(qū)動電路。
[0039]如圖2所示，該蓄電池內(nèi)化成充放電設(shè)備包括強電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)，所述強電系統(tǒng)包括電源變壓器、三相整流逆變電路、PFC校正電路、充放電轉(zhuǎn)換模塊和充放電裝置，所述電源變壓器、三相整流逆變電路、PFC校正電路、充放電轉(zhuǎn)換模塊和充放電裝置依次連接，充放電裝置連接蓄電池電池DC;所述弱電系統(tǒng)包括控制驅(qū)動電路、溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器，控制驅(qū)動電路分別連接電源供應(yīng)模塊中的三相整流逆變電路和充放電轉(zhuǎn)換模塊，溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器分別連接充放電裝置。
[0040]如圖3所示，該內(nèi)化成充放電設(shè)備采用三相隔離變壓器進行電源變壓，再通過三個整流逆變模塊，分別由DI?D6六個可控硅結(jié)構(gòu)組成整流輸出，整流模塊輸出回路中串聯(lián)連接PFC校正電路，PFC校正電路連接充放電轉(zhuǎn)換模塊，該充放電轉(zhuǎn)換模塊采用充放電切換器，實現(xiàn)在充放電設(shè)備中電網(wǎng)對蓄電池充電和蓄電池對電網(wǎng)放電之間的自動切換，充放電切換器的KMl、KM2分別各有兩組觸點，切換器KMl的兩組觸點交叉并接在切換器KM2的兩組觸點上，充放電轉(zhuǎn)換模塊連接充放電裝置，充放電裝置接到蓄電池DC，實現(xiàn)對蓄電池DC的充電和放電。
[0041 ] 對蓄電池DC充電時，電能從交流電網(wǎng)經(jīng)電源變壓器、三相整流逆變電路、PFC校正電路，PFC校正電路對經(jīng)電源變壓器和三相整流逆變電路處理輸出的電流進行濾波，平滑輸出直流電流作為蓄電池DC的充電電源，然后接入充放電轉(zhuǎn)換模塊，此時切換器KMl閉合，充電電源輸入到充放電裝置，充放電裝置經(jīng)過混頻處理，輸出疊加組合脈沖對蓄電池DC充電；當蓄電池DC需放電時，切換器KMl斷開，切換器KM2閉合，此時蓄電池DC進行放電，放電電流經(jīng)PFC校正電路校正后，再次經(jīng)三相整流逆變電路、電源變壓器后返回到交流電網(wǎng)。
[0042]該內(nèi)化成充放電設(shè)備中弱電系統(tǒng)包括控制驅(qū)動電路、微處理單