專利名稱：用于電能蓄電池的充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于可再充電型蓄電池的充電器，例如被用在電動(dòng)車輛中的充電器。
現(xiàn)已知目前決定電驅(qū)動(dòng)車輛的發(fā)展，特別是用于私人用途的最重要的因素之一在于它們的電源能夠提供最大的功率以便能夠行駛最大距離的能力。的確這些特征值基本上決定了車輛的自身性能和它的行駛范圍。由于電源既可以包括一個(gè)由固定的充電器周期地充電的單個(gè)蓄電池，或在雙動(dòng)力或多動(dòng)力型汽車的情況下可以包括一個(gè)通過一個(gè)充電器與一個(gè)板熱力電源連接的蓄電池，所以人們理解適當(dāng)?shù)乜刂菩铍姵氐某潆?放電周期是這種電動(dòng)車輛的設(shè)計(jì)者們一直關(guān)心的。
在歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?573832中由本發(fā)明的申請(qǐng)人公開了一種用于改進(jìn)這種型式的蓄電池的充電周期的方法。在那個(gè)文件中公開的充電器能夠使蓄電池的最大充電容量的不均衡被補(bǔ)償。
為了這個(gè)目的，蓄電池的電池被分配在每個(gè)組至少包括一個(gè)電池的不同組中，每個(gè)電池組與其自己的充電電路連接，該充電電路由一個(gè)公共電源來供電。充電過程被分成兩個(gè)階段，在第一階段期間充電電路接收一個(gè)恒定密度的電流，而在第二階段期間實(shí)際上提供一個(gè)恒定的電壓。從當(dāng)在每個(gè)蓄電池組上的端子上的電壓大于一個(gè)預(yù)定的參考電壓時(shí)的時(shí)刻產(chǎn)生從第一階段到第二階段的過渡。
因此，所有電池可以被充電到它們的最大容量，而不損害具有最低的最大充電容量的電池或電池組。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)可再充電的蓄電池充電器，該充電器是對(duì)上述簡單描述的充電器的一種改進(jìn)和它能使蓄電池的充電速度被進(jìn)一步地增加，并且能夠提供一個(gè)極好的整體輸出。
本發(fā)明涉及一個(gè)包括幾個(gè)電池或串聯(lián)連接的電池組的電能蓄電池充電器，該充電器包括一個(gè)通過一個(gè)電源為每個(gè)電池或每個(gè)電池組供電的充電電路，所述充電電路包括一個(gè)變壓器，變壓器的初級(jí)繞組接收從所述電源來的電力，其次級(jí)繞組通過一個(gè)整流器與蓄電池或相關(guān)的電池組連接，該充電器的特征在于所述電源包括供電裝置，用于提供一個(gè)具有正弦波形的單向整流電壓，所述充電電路包括一個(gè)與所述供電裝置連接的回饋式變換器，并且所述充電器進(jìn)一步包括用于檢測每個(gè)蓄電池或每個(gè)蓄電池組的電壓的裝置和用于控制與其相關(guān)的變換器振蕩的導(dǎo)通和關(guān)斷的裝置，以便作為由所述檢測裝置檢測的電壓值的一個(gè)函數(shù)。
由于這些特征的結(jié)果，盡管在它們被制造時(shí)在它們的最大充電值中具有不均衡，蓄電池或蓄電池組都可以被充電到它們的最大值。此外，在放電過程中，本發(fā)明能夠使蓄電池電荷在所有的電池中被均勻地分布。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)通過下面結(jié)合附圖僅作為例子所進(jìn)行的描述將變得更明顯。


圖1和圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可再充電蓄電池充電器的總電路圖，圖1和2分別是該總圖的一半。
在這些圖中，蓄電池1被表示為由一個(gè)或幾個(gè)蓄電池的一定數(shù)量的組，G1，G2…Gn所形成，例如E1-G1，E2-G1，E1-G2，E2-G2…E1-Gn，E2-Gn。例如，在此可以任意地選擇每組為兩個(gè)蓄電池的數(shù)量。的確，根據(jù)一般蓄電池使用標(biāo)準(zhǔn)可以隨意地選擇組的數(shù)量和每組蓄電池的數(shù)量，在此沒有必要進(jìn)一步對(duì)它們進(jìn)行解釋，同樣能夠理解本發(fā)明。
蓄電池E1-G1，E2-G1，E1-G2，E2-G2…E1-Gn，E2-Gn被串聯(lián)連接在一個(gè)正端2和一個(gè)負(fù)端3之間，其中正端是在一個(gè)正電位Ubatt，而負(fù)端位于地電位。然后，一個(gè)用于檢測電流強(qiáng)度的降壓電阻器4連接在蓄電池E2-Gn和地之間，該降壓電阻器4的作用將在下面被描述。
充電器包括一個(gè)通過端子6和7連接到一個(gè)交流電源(未示出)上的整流器5。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的許多實(shí)際應(yīng)用的一種應(yīng)用，充電器裝配在一個(gè)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛上，一個(gè)交流電源可以是公共供電系統(tǒng)，在該車輛上與公共供電系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的部分被固定以便對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。相反，如果它是一個(gè)裝備有一個(gè)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的雙動(dòng)力或多動(dòng)力車輛，那么交流電源可以是這個(gè)發(fā)電機(jī)。
整流器5包括一個(gè)在交流側(cè)與一個(gè)濾波器9連接的二極管整流橋8，濾波器9與端子6和7連接，在直流側(cè)上，二極管整流橋8與一個(gè)充電電容器10并聯(lián)連接。在充電電容器10的兩端上出現(xiàn)一個(gè)具有正弦波形的直流電壓。
整流器5的輸出端11與一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)13的固定極13a連接，該轉(zhuǎn)換開關(guān)13能夠使充電器的工作方式被變換。下面將解釋這個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)13的作用。轉(zhuǎn)換開關(guān)13的移動(dòng)觸點(diǎn)13c與一個(gè)半導(dǎo)體功率元件14的主通路的一端連接，例如該半導(dǎo)體功率元件14是一個(gè)IGBT元件。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，這個(gè)通路的另外一端公共地與n個(gè)變壓器T1至Tn的初級(jí)繞組連接，也就是說變壓器的數(shù)量與蓄電池1的蓄電池組的數(shù)量是一樣的多。在另一個(gè)實(shí)施例中，這種形式的半導(dǎo)體元件可以分別地與每個(gè)初級(jí)繞組串聯(lián)連接。
根據(jù)所示的實(shí)施例，變壓器T1-Tn的初級(jí)繞組也分別地與可控硅晶閘管Th1-Thn的陽極連接，它們的陰極公共地與整流器5的端子12連接。
變壓器T1-Tn的次級(jí)繞組分別地與由整流器二級(jí)管D1-Dn和電容器C1-Cn組成的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。在每個(gè)串聯(lián)電路中，在二極管和電容器之間的結(jié)點(diǎn)與蓄電池組的正電極15連接，而電容器和變壓器的次級(jí)繞組的連接點(diǎn)與蓄電池組的負(fù)電極16連接。例如，就組G2來說，二極管D2和電容器C2之間的結(jié)點(diǎn)與構(gòu)成蓄電池E1-G2和E2-G2的正極的端子15連接，而在變壓器T2的次級(jí)繞組和電容器C2之間的連接點(diǎn)與構(gòu)成蓄電池E1-G2和E2-G2的負(fù)極的端子16連接。應(yīng)該注意的是與二極管D1和電容器C1之間的結(jié)點(diǎn)連接的端子15同時(shí)也是充電器的正輸出端。此外，構(gòu)成蓄電池組Gn的負(fù)電極的端子16通過降壓電阻器4與變壓器Tn的次級(jí)繞組和電容器Cn之間的結(jié)點(diǎn)連接。
分別包括變壓器T1-Tn之中的一個(gè)變壓器、可控硅晶閘管Th1-Thn之中的一個(gè)可控硅晶閘管、二極管D1-Dn之中的一個(gè)電容器1、和電容器C1-Cn之中的一個(gè)電容器的電路與半導(dǎo)體功率元件14(對(duì)所有這些電路是公用的)一起構(gòu)成許多變換器，由專家稱為＂回饋式變換器＂。在圖1和圖2中，已經(jīng)分別給出了這些變換器總的參考符號(hào)CV1-CVn，并且在下面的描述中將把它們簡單地稱為＂變換器＂。
如能夠看到的，這些變換器是簡單設(shè)計(jì)并且保證一個(gè)有效的磁耦合，同時(shí)由一個(gè)公共的開關(guān)元件14來控制。每個(gè)變換器可以由它自己的可控硅晶閘管Th1-Thn來關(guān)斷。在供電側(cè)的情況下，變換器被串聯(lián)連接，僅在半導(dǎo)體功率元件14中流動(dòng)的電流幅值中有一個(gè)變化，當(dāng)可控硅晶閘管Th1-Thn關(guān)斷它們對(duì)應(yīng)的變換器時(shí)，在這種情況下在其它變換器中的電流幅值保持不變化。因此，這些變換器相互不影響并且半導(dǎo)體功率元件的控制(導(dǎo)通間隔)與充電器的變換器的數(shù)量無關(guān)。
此外，應(yīng)指出的是所有這些變換器可以電地和機(jī)械地相互被分離，以致于它們可以直接地與蓄電池組連接來供電。
在每個(gè)變換器CV1-CVn中，二極管D1-Dn可以是任何適合的硅型二極管。然而，最好是利用具有相對(duì)高的阻斷電壓的肖特基(Schottky)型二極管。
也應(yīng)該指出的是電容器C1-Cn的作用是減少在蓄電池中流動(dòng)的電流峰值。它們可以具有一個(gè)低的值。在一定的情況下，作為這些蓄電池的容性值的函數(shù)，甚至它們可以被完全地省略。
每個(gè)變換器CV1-CVn包括一個(gè)比較器電路COMP1-COMPn，它們用于監(jiān)視由該變換器提供的蓄電池組的電壓。每個(gè)比較器接收從與其相關(guān)的蓄電池組來的電源。在這里所示的實(shí)施例中，其中被設(shè)計(jì)用來精確地控制對(duì)蓄電池充電和放電的每個(gè)比較器電路COMP1-COMPn包括兩個(gè)比較器，它們把每個(gè)蓄電池組G1-Gn的電壓與兩個(gè)參考電壓相比較，即與全波充電值對(duì)應(yīng)的第一較高參考電壓Us1，和與一個(gè)值對(duì)應(yīng)的第二較低參考電壓Us2，在放電期間，在該值之后，一個(gè)給定的蓄電池組的充電必需通過其它蓄電池組的充電來補(bǔ)償。下面將描述利用這些參考電壓的過程。
這兩個(gè)參考電壓具有一個(gè)滯后量，該滯后量可以選擇相同的值，但它們必需至少補(bǔ)償相關(guān)蓄電池組的內(nèi)部電阻。
應(yīng)該指出每個(gè)比較器電路也可以監(jiān)視蓄電池的其它運(yùn)行參數(shù)，例如，把它的溫度與一個(gè)參考溫度相比較或把某個(gè)充電或放電周期與一個(gè)時(shí)間的參考周期相比較。這種型式的另一個(gè)實(shí)施例可以表示為除負(fù)載以外的蓄電池型式。也能夠使參考電壓Us1和Us2依賴于溫度，在該參考電壓上比較器電路起作用，為此目的可以利用合適的電阻器，而電阻器的電阻率是溫度的一個(gè)函數(shù)。
每個(gè)比較器電路COMP1-COMPn的輸出分別地與一個(gè)光耦合器OC1-OCn連接，它們確保比較器電路與位于電源側(cè)上充電器的部分電分離。
利用一個(gè)邏輯電路來確保充電器的操作控制，該邏輯電路包括至少在所示實(shí)施例中的一個(gè)適合編程的微處理器17和幾個(gè)具有AND邏輯功能的分立電路。然而，本領(lǐng)域里的技術(shù)人員將理解由后者確保的功能也可以通過把它們編入到后者的程序中由微處理器17來進(jìn)行，通過分立電路構(gòu)成充電器的這種方式事實(shí)上最好是一個(gè)部分實(shí)施例。
在圖1和圖2中，微處理機(jī)17與接口18-1至18-5連接，通過該接口微處理機(jī)17與其它充電器部件聯(lián)系。
接口18-1與一個(gè)用于檢測在端子6和7上出現(xiàn)的供電電壓的電路19。這個(gè)檢測電路19也與一個(gè)閾值電路20連接，該閾值電路20的輸出公共地與幾個(gè)AND門電路21-1至21n的一個(gè)第一輸入端連接，這些AND門電路分別地與變換器CV1-CVn相聯(lián)系。閾值電路20使充電器在一個(gè)位于一個(gè)預(yù)定范圍之內(nèi)的供電電壓上工作。
接口18-2與一個(gè)AND門電路22輸出端連接，該AND門電路22具有幾個(gè)分別與變換器CV1-CVn的光耦合器OC1-OCn連接的輸入端。AND門電路22包括另一個(gè)與一個(gè)脈沖寬度控制電路23連接的輸出端，一方面脈沖寬度控制電路23控制半導(dǎo)體元件14，另一方面，控制每個(gè)可控硅晶閘管Th1-Thn。
接口18-3與一個(gè)放大器24的輸出連接，該放大器的輸入端與一個(gè)降壓電阻器4連接。該放大器提供關(guān)于在蓄電池中流動(dòng)的電流Ibatt的數(shù)據(jù)。相同的信號(hào)被提供給一個(gè)閾值檢測器25。
接口18-4與微處理機(jī)17連接，用于從微處理機(jī)17接收控制信號(hào)，該控制信號(hào)是由通過其它接口和由其它控制系統(tǒng)(在此沒有描述)提供給微處理機(jī)17的信號(hào)產(chǎn)生的。接口18-4提供一個(gè)信號(hào)給AND門電路26的第一輸入端，該AND門電路26在其另一輸入端上接收由閾值檢測器25提供的信號(hào)。AND門電路26的輸出端與光耦合器27連接，該光耦合器的輸出端與AND門電路21-1至21n的一個(gè)輸入端并聯(lián)連接。
接口18-5連接在微處理機(jī)17和充電器的端子2之間，用于傳送信號(hào)Ubatt。
AND門電路ET 21-1至21-n通過它們的一個(gè)輸入端與閾值電路20的輸出端連接。這些AND門電路的其它輸入端分別地與光耦合器OC1-OCn連接。它們的輸出端分別地與AND門電路28-1至28-n的一個(gè)輸入端連接，AND門電路28-1至28-n其它的輸入端分別地與AND門電路21-1至21-n的輸出端連接。AND門電路28-1至28-n其它的輸入端被連接在控制電路23的輸出端上。AND門電路28-1至28-n的輸出端分別地與可控硅晶閘管Th1-Thn的控制電極連接。
半導(dǎo)體功率元件14的控制電極與一個(gè)放大器29的輸出端連接，該放大器的輸入端也與控制電路23的輸出端連接。
最后，充電器的端子2與轉(zhuǎn)換開關(guān)13的固定觸點(diǎn)13b連接。A.蓄電池充電方式在這種方式中，轉(zhuǎn)換開關(guān)13位于＂充電＂位置，即，它的可動(dòng)觸點(diǎn)13c位于固定觸點(diǎn)13a上。
在充電開始時(shí)，在由整流橋8提供的整流供電電壓的每半個(gè)周期期間，在由控制電路23提供的控制脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間上半導(dǎo)體功率元件14和可控硅晶閘管Th1-Thn一直導(dǎo)通。在這些條件下，這個(gè)電壓直接地提供給變換器CV1-CVn的變壓器T1-Tn的初級(jí)繞組。
在這些初級(jí)繞組中產(chǎn)生的電流以使它們的電感線性磁化的方式增加。由于在每半個(gè)周期期間半導(dǎo)體功率元件14的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間保持恒定，所以這些電流的幅值與供電電壓成正比并且電流的波形也是正弦波形直到半導(dǎo)體功率元件14不導(dǎo)通的時(shí)刻為止。濾波器9確保電壓諧波不能被反送給連接在端子6和7上的電源。而且，吸收的電流和電壓實(shí)際上是同相位的，以致于實(shí)際上無功分量不能使這個(gè)電源變化。
在半導(dǎo)體功率元件14的導(dǎo)通周期期間，在變壓器T1-Tn的初級(jí)繞組上的電壓被傳送給后面的次級(jí)繞組。然而，由于對(duì)應(yīng)的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組相反的繞組方向和由于對(duì)應(yīng)的二極管D1和Dn的存在，所以沒有電流能夠在次級(jí)繞組中和在蓄電池中流動(dòng)。當(dāng)在由控制電路23提供一個(gè)控制脈沖的末端上半導(dǎo)體功率元件14不關(guān)斷時(shí)，在初級(jí)繞組中的電流突然地被中斷，它在次級(jí)繞組中感應(yīng)出一個(gè)相反的電壓。這個(gè)電壓一直增加直到各個(gè)二極管D1-Dn開始導(dǎo)通為止。從這一時(shí)刻，在變壓器T1-Tn的磁路中聚積的功率被消耗在蓄電池的電池組G1-Gn中，在次級(jí)繞組中的電流實(shí)際上以一線性的方式減少直到零為止。在一個(gè)短的復(fù)位周期之后，在供電電壓的下半個(gè)周期期間這個(gè)過程能夠重復(fù)。
當(dāng)它的電壓(端子15和16)達(dá)到第一參考電壓Us1時(shí)，對(duì)于每個(gè)電池組G1-Gn該過程結(jié)束。在這個(gè)時(shí)刻，這組的比較器電路，COMP1-COMPn，提供一個(gè)輸出信號(hào)給相應(yīng)的AND門電路21-1至21n，該輸出信號(hào)是提供相應(yīng)的光耦合器OC1-OCn提供的。AND門電路21-1至21-n將該信號(hào)傳送給與其連接的AND門電路28-1至28-n。從AND門電路28-1至28-n來的輸出信號(hào)使相關(guān)的變換器CV1-CVn不導(dǎo)通并且這組電池的充電暫時(shí)停止。
當(dāng)所有的電池組已經(jīng)達(dá)到等于第一參考電壓Us1的一個(gè)電壓和所有變換器被關(guān)斷時(shí)，微處理器17調(diào)整控制電路23以致充電電流此后被固定在一個(gè)低的電流密度上。通過減少由控制電路23提供的控制脈沖寬度可以產(chǎn)生這種情況。
由于充電方式被暫時(shí)地中斷，蓄電池組的電壓稍微地被降低，這是由公知的滯后現(xiàn)象引起的。在一個(gè)電池組的端子上電壓一降低到低于由對(duì)應(yīng)比較器電路COMP1-COMPn固定的值，由于它的可控硅晶閘管Th1-Thn再次被導(dǎo)通，所以對(duì)應(yīng)的變換器CV1-CVn就不被阻斷。因此，由上述變換器供電的充電組可以通過一個(gè)低強(qiáng)度的充電電流完成它的充電。在這組電池的內(nèi)電阻的兩端上產(chǎn)生了一個(gè)低的電壓降，并且當(dāng)最終的充電電壓(電壓Us1)再次被達(dá)到時(shí)，這個(gè)電池組的充電已經(jīng)被增加。
當(dāng)所有電池組已經(jīng)再次達(dá)到一個(gè)與電壓Us1對(duì)應(yīng)的電壓時(shí)，利用一個(gè)低的充電電流和低的強(qiáng)度該過程可以被重復(fù)幾次。每次重復(fù)的結(jié)果是所有蓄電池充電增加到它的最大容量，具有最大容量的電池也已經(jīng)收到了他們的完整充電電平。
因此，可以看到，根據(jù)本發(fā)明的操作能夠使由于不可避免的機(jī)械公差引起的在蓄電池的容量中的不均衡被補(bǔ)償?？偟某潆姵掷m(xù)時(shí)間與具有最大充電容量的電池組的充電持續(xù)時(shí)間相對(duì)應(yīng)。B.蓄電池放電方式根據(jù)本發(fā)明特別有利的特征，該充電器能夠使蓄電池的充電電平的補(bǔ)償在它們相互之間被進(jìn)行，為此目的，可以利用與相對(duì)于充電方式已經(jīng)描述的過程相同的過程來進(jìn)行。
為了這個(gè)目的，在放電期間，轉(zhuǎn)換開關(guān)13被設(shè)置以致于它的移動(dòng)觸點(diǎn)13c與它的固定觸點(diǎn)13b連接。在這些條件下，端子2的電壓被提供給半導(dǎo)體功率元件14以致于蓄電池本身能夠供電給變換器CV1-CVn。
充電電平補(bǔ)償實(shí)際的目的是降低當(dāng)被制造時(shí)具有一個(gè)較低最大容量的蓄電池，并且由此明顯地增加容量。為了這個(gè)目的，本發(fā)明意圖是用某種方法把具有最大容量的電池容量轉(zhuǎn)入到具有最低容量的電池容量中。
因此，在放電方式期間，每個(gè)比較器電路COMP1-COMPn通過把與其相關(guān)的電池組的電壓與被固定在一個(gè)值上的參考電壓Us2相比較來監(jiān)視相關(guān)電池組的電壓，在該固定的電壓值之后認(rèn)為一組電池的充電應(yīng)該由其它電池組的充電來補(bǔ)償。
如果在放電期間，一個(gè)給定組的電壓減少到低于電壓Us2，那么與其相關(guān)的變換器CV1-CBn被導(dǎo)通，實(shí)際上它的可控硅晶閘管Th1-Thn被導(dǎo)通。除了此刻它是具有最大容量的蓄電池組之外，一個(gè)導(dǎo)通的變換器將以與在充電過程期間相同的方法操作，上述具有最大容量的蓄電池組將補(bǔ)償該組充電的缺少或補(bǔ)償用于操作變換器的蓄電池組的充電的缺少。
應(yīng)該注意像應(yīng)這樣一個(gè)有功變換器的變壓器磁路的激磁能量是從所有蓄電也中提取。然而，只要具有較低容量的電池?cái)?shù)小于具有較大容量的電池?cái)?shù)，在對(duì)應(yīng)磁路(S)的去磁相位期間功率不提供給與導(dǎo)通變換器(S)連接的電池。
在所有充電電平之間一旦再次達(dá)到一個(gè)均衡狀態(tài)，所有變換器就被關(guān)斷，然后所有蓄電池組把功率提供給與蓄電池連接的損耗器。
在放電過程期間這個(gè)電流補(bǔ)償過程可以被重復(fù)幾次并且具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。首先，由于具有相對(duì)較低的最大容量的電池更慢地被放電并且達(dá)到對(duì)于蓄電池壽命的最小可允許容量，所以蓄電池所有明顯的最大容量是更高的。因此，對(duì)于所有電池來說該蓄電池更有規(guī)則地和更均勻地被放電。
因此，由于人們知道一般地一個(gè)蓄電池不應(yīng)被完全地放電而被保持在一定的剩余電荷上(從最大可能電荷的20-40％)，所以非常精確地監(jiān)視這個(gè)最小允許電平是很重要的。例如對(duì)于具有非常頻繁的充電/放電循環(huán)的專門用途，例如電動(dòng)車來說，這個(gè)要求是決定性的，由于本發(fā)明，特別是在所有蓄電池之間恒定均勻地放電，所以通過檢測蓄電池端子上的電壓Ubatt可以簡單地進(jìn)行這個(gè)監(jiān)視，該電壓是代表所有電池的充電電平的一個(gè)參數(shù)。
也應(yīng)該注意的是固定在比較器電路COMP1-COMPn中的較低參考電壓Us2可以被用于容易地控制最小充電電平，人們希望把這個(gè)充電電平施加到蓄電池上。
本發(fā)明也能使蓄電池的狀態(tài)被監(jiān)視。為了進(jìn)行這個(gè)監(jiān)視，微處理器17被編程以便對(duì)在放電狀態(tài)期間每個(gè)電池組與其相關(guān)的變換器連接的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。這個(gè)數(shù)相對(duì)于用于其它電池組的數(shù)越高，上述電池組的質(zhì)量將損壞的越大。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的一個(gè)充電器僅作為例子可以包括下列元件整流橋8 General Instruments GBU8G變壓器T1-Tn Siemens，core ETD-49，N27，最大電感240mT半導(dǎo)體功率元件14 Mitsubishi IGBT，1200V，8A可控硅晶閘管Th1-Thn Texas Instruments 800V，4A二極管D1-Dn Schottky二極管30V，10A，反向峰值電壓35V光耦合器OC1-OCn27 Siemens ILCT6，DUAL比較器電路COMP1-COMPnLM339N，QUAD微處理器17 RISC Microchips 1651和167權(quán)利要求
1.包括幾個(gè)電池或串聯(lián)連接的電池組(G1-Gn；E1-G1，E2-G1，E1-G2，E2-G2，…E1-Gn-1，E2-Gn-1，E1-Gn，E2-Gn)的電能蓄電池充電器，該充電器包括一個(gè)通過一個(gè)電源(5，6，7)為每個(gè)電池或每個(gè)電池組供電的充電電路，所述充電電路包括一個(gè)變壓器(T1-Tn)，變壓器的初級(jí)繞組接收從所述電源來的電力，其次級(jí)繞組通過一個(gè)整流器(D1，C1，D2，C2…Dn1，Cn1，Dn，Cn)與蓄電池或相關(guān)的電池組連接，該充電器的特征在于所述電源(5，6，7)包括供電裝置(8，9，10)，用于提供一個(gè)具有正弦形狀或波形的單向整流電壓，所述充電電路包括一個(gè)與所述供電裝置(8，9，10)連接的回饋式變換器(CV1-CVn)，并且所述充電器進(jìn)一步包括用于檢測每個(gè)蓄電池或每個(gè)蓄電池組的電壓的裝置(COMP1-COMPn)和用于控制與其相關(guān)的變換器振蕩的導(dǎo)通和關(guān)斷的裝置(14，17，21-1至21n，23，28-1至28n，Th1-Thn)，以便作為由所述檢測裝置檢測的電壓值的一個(gè)函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的充電器，其特征在于每個(gè)變換器(CV1-CVn)包括所述變壓器(T1-Tn)和所述整流器(D1-Dn，C1-Cn)和至少一個(gè)與所述變壓器(T1-Tn)的初級(jí)繞組串聯(lián)連接到所述供電裝置(8，9，10)上的第一可控半導(dǎo)體元件(14，Th1-Thn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的充電器，其特征在于所述每個(gè)變壓器(T1-Tn的初級(jí)繞組被串聯(lián)連接在所述第一可控半導(dǎo)體元件(14)和一個(gè)第二可控半導(dǎo)體元件(Th1-Thn)之間，并它們與所述供電裝置(8，9，10)串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的充電器，其特征在于所述可控半導(dǎo)體元件之中的一個(gè)元件(14)對(duì)于所有變換器(CV1-CVn)是公用的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一個(gè)充電器，其特征在于該充電器也包括開關(guān)裝置(13)，用于在所述蓄電池的充電方式期間使所述變換器(CV1-CVn)與所述供電裝置(8，9，10)連接，在它的放電期間使變換器(CV1-CVn)與蓄電池的端子的一端連接。
全文摘要
該充電器包括一個(gè)用于每個(gè)蓄電池或每個(gè)蓄電池組的充電電路。每個(gè)充電電路包括一個(gè)由提供一個(gè)連續(xù)的正弦波電壓的電源(5-12)供電的回饋式變換器(CV1)。每個(gè)變換器包括一個(gè)變壓器(T1)，變壓器的初級(jí)繞組被串聯(lián)連接在兩個(gè)可控半導(dǎo)體(14和Th1)之間的電源上。變換器(CV1)振蕩的導(dǎo)通和關(guān)斷被控制為蓄電池的電壓或蓄電池組(1)的電壓的函數(shù)。該裝置能使在制造時(shí)蓄電池具有的最大充電中的不均衡被補(bǔ)償。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1145542SQ9611093
公開日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1996年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月16日
發(fā)明者A·韋津尼 申請(qǐng)人:Smh管理服務(wù)有限公司