專利名稱：能量回饋型電池化成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池化成裝置，在電池放電時(shí)，將放電能量轉(zhuǎn)換為電能，給其它電池充電的。
背景技術(shù)：
目前，二次電池(俗稱充電電池)的化成設(shè)備在對(duì)電池進(jìn)行化成的過(guò)程中，電池放電釋放出的能量均以熱的方式消耗掉。這不僅浪費(fèi)了電能，而且還導(dǎo)致環(huán)境溫度上升，在大規(guī)模生產(chǎn)電池時(shí)矛盾更加突出。一方面電池充電時(shí)充進(jìn)去的電能在放電時(shí)化作熱能大量消耗，導(dǎo)致環(huán)境溫度上升另一方面，為了保持電池化成過(guò)程所必需的環(huán)境溫度，需要加大空調(diào)的功率，更加浪費(fèi)電能，增加設(shè)備投資；再有，化成設(shè)備自身工作在過(guò)熱的環(huán)境中，導(dǎo)致電子元器件的性能變差和老化，性能和可靠性變差，壽命降低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種將電池放電能量轉(zhuǎn)換為電能的能量回饋型電池化成裝置。
為達(dá)到上述目的本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是由推挽電路、開(kāi)關(guān)變壓器和整流電路組成，其特征是所述的推挽電路由場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2和三極管Q3、Q4及電阻R23組成，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極接至母線正端IN1，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極接至母線的地端IN2，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2的柵極并聯(lián)接至三極管Q3、Q4的發(fā)射極，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極CRL+和場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極分別接至開(kāi)關(guān)變壓器T1的輸入端，變壓器T1的輸出端接至由二極管D7、D10、D13和電感L1組成的整流電路的輸入端，整流電路的輸出端OUT1和OUT2接至被化成的電池。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能夠節(jié)約電能，不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境溫度升高，同時(shí)，增加了化成設(shè)備本身的可靠性和壽命。以傳統(tǒng)化成裝置和本實(shí)用新型對(duì)100Ah電池化成過(guò)程作對(duì)比、計(jì)算得出在充電過(guò)程中，動(dòng)力電池的平均電壓是3.9V，用30A充電，采用本實(shí)用新型充電時(shí)，動(dòng)力電池消耗的功率為39V*30A＝117W，本實(shí)用新型的效率為85％，則總消耗功率為117W/85％＝138W；用傳統(tǒng)化成裝置充電時(shí)，供電電源的電壓應(yīng)為7V，充電消耗的總功率為7V*30A＝210W；從計(jì)算結(jié)果可以看出，充電時(shí)本實(shí)用新型比傳統(tǒng)化成裝置少消耗210W-138W＝72W。充電時(shí)間大約為4小時(shí)，節(jié)約電能72W*4H＝288WH。放電時(shí)，動(dòng)力電池放電的功率為3.6V*30A＝108W，放電3.3小時(shí)釋放的總能量為108W*3.3H＝356WH。采用能量回收系統(tǒng)，回收效率為75％，則回收的能量為356WH*75％＝267WH。因此動(dòng)力電池一個(gè)充放過(guò)程節(jié)約電能288+267＝555WH。如果不采用能量回收裝置，以上由能量回收系統(tǒng)回收的能量將全部轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)到空氣中，需要使用工業(yè)空調(diào)機(jī)或采用工業(yè)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行降溫，按照80％效率，又需要消耗電能555WH/80％＝694WH；因此總節(jié)電555WH+694WH＝1249WH，即1.249度。按照工業(yè)用電0.8元/度計(jì)算，一只動(dòng)力電池節(jié)電1.249*0.8＝1.0元，日產(chǎn)1萬(wàn)只動(dòng)力電池節(jié)約1萬(wàn)元，1年300工作日，共節(jié)電可達(dá)300萬(wàn)元。


圖1是本實(shí)用新型的方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
由圖1-圖2可知本實(shí)用新型所述的推挽電路由場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2和三極管Q3、Q4及電阻R23組成，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極接至母線正端IN1，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極接至母線的地端IN2，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2的柵極并聯(lián)接至三極管Q3、Q4的發(fā)射極，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極CRL+和場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極分別接至開(kāi)關(guān)變壓器T1的輸入端，變壓器T1的輸出端接至由二極管D7、D10、D13和電感L1組成的整流電路的輸入端，整流電路的輸出端OUT1和OUT2接至被化成的電池。
本實(shí)用新型的工作原理通過(guò)計(jì)算機(jī)統(tǒng)一調(diào)配，恒流源對(duì)電池進(jìn)行充放電，放電電池的能量通過(guò)電源母線流向充電電池，實(shí)現(xiàn)能量回饋功能。當(dāng)所有的電池充電時(shí)，該裝置從供電裝置取得能量；所有電池放電時(shí)，放電能量通過(guò)供電裝置以熱的形式消耗掉。
IN1，IN2與電源母線連接，OUT1，OUT2與電池連接，CX2，E1，E5，C6，E13，C7為濾波電容，L1為濾波電感。充電時(shí)，計(jì)算機(jī)給出控制信號(hào)DRA為高電平，通過(guò)限流電阻R23和由三極管Q3、Q4組成的推挽電路，場(chǎng)效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，電流由主變壓器T1的CRL+流向CRL-端，主變壓器輸出端電流通過(guò)止逆二極管D10、D7、D13流向OUT1、OUT2，OUT1和OUT2為輸出端，直接接電池；放電時(shí)，計(jì)算機(jī)給出控制信號(hào)DRA為低電平，通過(guò)限流電阻R23和由三極管Q3、Q4組成的推挽電路，場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，電池電流經(jīng)過(guò)主變壓器T1，流向IN1、IN2，同到電源母線。
本實(shí)用新型是將升壓式恒流開(kāi)關(guān)電源和降壓式恒流開(kāi)關(guān)電源合并為一個(gè)具有能量回饋功能的電池化成裝置，每個(gè)電池化成裝置的輸出端連接一只電池，輸入端相互并聯(lián)，接入供電系統(tǒng)，根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令，完成對(duì)電池的充電或者放電功能。當(dāng)有多只電池進(jìn)行充放電時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)配，將放電電池放出來(lái)的能量充入需要充電的電池之中，實(shí)現(xiàn)能量回饋功能；特殊情況下，如果所有的電池全部充電，則從供電裝置取電如果所有的電池全部放電，則多余的能量通過(guò)供電裝置的外接散熱器以熱的形式消耗掉。本實(shí)用新型由于屬于電池生產(chǎn)裝置，在電池大批量連續(xù)生產(chǎn)的過(guò)程中絕大部分的情況是同時(shí)存在需要充電和放電的電池。因此，能量回饋功能在絕大部分的情況下是有效的。
權(quán)利要求1.一種能量回饋型電池化成裝置，由推挽電路、開(kāi)關(guān)變壓器、整流電路和供電裝置組成，其特征是所述的推挽電路由場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2和三極管Q3、Q4及電阻R23組成，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極接至母線正端IN1，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極接至母線的地端IN2，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2的柵極并聯(lián)接至三極管Q3、Q4的發(fā)射極，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極CRL+和場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極分別接至開(kāi)關(guān)變壓器T1的輸入端，變壓器T1的輸出端接至由二極管D7、D10、D13和電感L1組成的整流電路的輸入端，整流電路的輸出端OUT1和OUT2接至被化成的電池。
專利摘要一種能量回饋型電池化成裝置。它包括由場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2和三極管Q3、Q4及電阻R23組成推挽電路，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極接至母線正端IN1，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極接至母線的地端IN2，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2的柵極并聯(lián)接至三極管Q3、Q4的發(fā)射極，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極CRL＋和場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極分別接至開(kāi)關(guān)變壓器T1的輸入端，變壓器T1的輸出端接至由二極管D7、D10、D13和電感L1組成的整流電路的輸入端，整流電路的輸出端OUT1和OUT2接至被化成的電池。該裝置實(shí)現(xiàn)了能量回饋功能，電池充電時(shí)從電源母線獲取能量，電池放電能量回饋到電源母線，可以作為其它電池的充電能量。能夠節(jié)約電能，不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境溫度升高，減少環(huán)境控制設(shè)備投資，同時(shí)，增加了化成設(shè)備本身的可靠性和壽命。
文檔編號(hào)H01M6/00GK2694503SQ20042001859
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者張軍 申請(qǐng)人:張軍, 李樸, 方英民