專利名稱：用于二次電池的充放電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)的一方面涉及一種用于二次電池的充放電器，更具體地講，涉及一種用于二次電池的雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器型充放電器，在所述充放電器中，擴(kuò)展電壓的范圍，從而可通過(guò)單獨(dú)的裝置執(zhí)行二次電池的充電和放電。
背景技術(shù)：
通常，雙向電源轉(zhuǎn)換器電路在降壓模式下將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓，并且在升壓模式下通過(guò)使用反電動(dòng)勢(shì)將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓。在這種情況下，通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)以脈沖寬度調(diào)制(以下稱為“PWM”)方法來(lái)控制轉(zhuǎn)換是有效的。利用PWM占空比來(lái)確定從雙向電源轉(zhuǎn)換器電路輸出的電壓幅值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種改進(jìn)的用于二次電池的充放電器。本發(fā)明的另一方面提供一種雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器型充放電器，在所述充放電器中， 在用于估計(jì)二次電池的壽命和質(zhì)量的裝置中執(zhí)行過(guò)充電測(cè)試，從而檢查二次電池的安全性。本發(fā)明的另一方面提供一種雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器型充放電器，在所述充放電器中， 可在一般開(kāi)關(guān)型DC/DC轉(zhuǎn)換器的升壓模式下將施加到電池上的電壓的范圍擴(kuò)展到最大負(fù)電壓的范圍，而沒(méi)有增加另外的輸入電源。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于二次電池的充放電器。所述充放電器包括二次電池、第一轉(zhuǎn)換器電路和第二轉(zhuǎn)換器電路、以及第一控制器和第二控制器。二次電池連接到所述充放電器的輸出級(jí)。第一轉(zhuǎn)換器電路包括第一脈沖電壓產(chǎn)生器和第一電感器。第一脈沖電壓產(chǎn)生器輸出根據(jù)第一占空比的第一脈沖電壓，第一電感器將與輸出的第一脈沖電壓關(guān)于時(shí)間的積分值成比例的第一電流輸出到二次電池的正極端。第二轉(zhuǎn)換器電路設(shè)置有第二脈沖電壓產(chǎn)生器和第二電感器。第二脈沖電壓產(chǎn)生器輸出根據(jù)第二占空比的第二脈沖電壓，第二電感器將與輸出的第二脈沖電壓關(guān)于時(shí)間的積分值成比例的第二電流輸出到二次電池的負(fù)極端。 第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比。第二控制器控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比。 在充電模式下，第一控制器可控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為大于0.5 的值，并且第二控制器可控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器處于截止?fàn)顟B(tài)。
可選擇地，在充電模式下，第一控制器可控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為大于0. 5的值，并且第二控制器可控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比為零。在放電模式下，第一控制器可控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為小于0.5 的值，并且第二控制器可控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓通過(guò)單獨(dú)的第一轉(zhuǎn)換器電路達(dá)到最小輸出電壓時(shí)，第一控制器可控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為零，并且第二控制器可控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比超過(guò)0. 5。可選擇地，在放電模式下，第一控制器可控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為小于0.5的值，并且第二控制器可控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比為零。當(dāng)二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓通過(guò)單獨(dú)的第一轉(zhuǎn)換器電路達(dá)到最小輸出電壓時(shí)，第一控制器可控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為零，并且第二控制器可控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比超過(guò)0.5。第一脈沖電壓產(chǎn)生器和第二脈沖電壓產(chǎn)生器中的每個(gè)可包括一對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)，所述一對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管根據(jù)由相應(yīng)的第一控制器或第二控制器的控制的相應(yīng)的占空比，周期性地輸出高電壓和低電壓。MOSFET可以是N-溝道增強(qiáng)型MOSFET。充放電器還可包括第一低通濾波器和第二低通濾波器。第一低通濾波器設(shè)置在第一電感器和二次電池的正極端之間。第二低通濾波器設(shè)置在第二電感器和二次電池的負(fù)極端之間。第一低通濾波器和第二低通濾波器可以是一次低通濾波器。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，充放電器被操作為電源轉(zhuǎn)換器，所述電源轉(zhuǎn)換器在輸入電壓的范圍內(nèi)保持靜態(tài)電流的同時(shí)增大電壓，從而擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)范圍，所述輸入電壓的范圍在放電模式下擴(kuò)展到最大負(fù)電壓的范圍。此外，可執(zhí)行電池的壽命和安全性測(cè)試，而不需要單獨(dú)的估計(jì)裝置。因此，可解決由于大容量電池的拆卸和移動(dòng)導(dǎo)致的測(cè)試時(shí)間的延遲以及由于電池的損害引起的問(wèn)題。此外，可在單獨(dú)的裝置中執(zhí)行包括過(guò)充電測(cè)試的二次電池的充電和放電操作，從而確保數(shù)據(jù)的可靠性。


通過(guò)參照以下結(jié)合附圖考慮時(shí)的詳細(xì)描述，本發(fā)明的更完整的理解及其隨之而來(lái)的許多優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，并且變得更好理解，在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)指示相同或相似的組件，其中圖1是示出構(gòu)造為對(duì)比示例的使用雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的用于二次電池的充放電器的電路圖；圖2是示出圖1的充放電器的等效電路的電路圖；圖3是示出圖1的充放電器的輸出級(jí)的電壓特性的曲線圖；圖4是示出構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)施例的用于二次電池的充放電器的電路圖；圖5是示出與構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)施例的充放電器的輸出級(jí)連接的二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓的特性曲線的曲線圖6是通過(guò)實(shí)際測(cè)量與構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)施例的充放電器的輸出級(jí)連接的二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓而獲得的曲線圖。
具體實(shí)施例方式在用于電池的充放電器的系統(tǒng)中，用于測(cè)試電池的壽命長(zhǎng)度的裝置稱為循環(huán)器。 循環(huán)器在諸如快速充電/放電轉(zhuǎn)換條件的環(huán)境下在范圍從幾天到幾個(gè)月的長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)測(cè)試電池。作為結(jié)果，估計(jì)相應(yīng)電池的響應(yīng)和耐久性。在傳統(tǒng)充放電器的過(guò)充電測(cè)試中，必須添加用于產(chǎn)生負(fù)電壓的商業(yè)電源以執(zhí)行測(cè)試，直到接近OV的電壓范圍。然而，由于電路的基準(zhǔn)電壓等，導(dǎo)致實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)精確的OV 的電壓電平。具體地講，在雙向開(kāi)關(guān)型的情況下，因?yàn)殡妷旱?，所以難以在升壓模式下提升電壓。因此，輸入電壓的范圍是最嚴(yán)重的問(wèn)題?；谶@個(gè)原因，在用于壽命估計(jì)的一般充放電器中，到目前為止通過(guò)單獨(dú)的裝置或虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)執(zhí)行過(guò)充電安全性測(cè)試。以下，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例。這里，當(dāng)將第一元件描述為連接到第二元件時(shí)，第一元件不僅可直接連接到第二元件，而且也可通過(guò)第三元件間接連接到第二元件。此外，為了清晰，省略了對(duì)完整理解本發(fā)明來(lái)說(shuō)不是必要的一些元件。此外，相同的標(biāo)號(hào)始終指示相同的元件。將參照?qǐng)D1和圖2描述構(gòu)造為對(duì)比示例的二次電池的雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器型充放電器。圖1是示出構(gòu)造為對(duì)比示例的充放電器的電路圖。圖2是簡(jiǎn)要示出圖1的充放電器的電路圖。該對(duì)比示例具有這樣的構(gòu)造輸入電壓Vl施加到轉(zhuǎn)換器電路10，轉(zhuǎn)換器電路10 輸出輸出電壓V2。通過(guò)將二次電池連接到輸出輸出電壓V2的輸出級(jí)來(lái)執(zhí)行充電和放電。 以下，如果必要，將使用術(shù)語(yǔ)“二次電池”或“輸出級(jí)”來(lái)描述輸出電壓V2。同時(shí)，在降壓模式和升壓模式下操作轉(zhuǎn)換器電路10。在降壓模式下，轉(zhuǎn)換器電路 10使用反電動(dòng)勢(shì)逐步降低輸入電壓VI，以執(zhí)行對(duì)二次電池V2充電的操作。在升壓模式下， 轉(zhuǎn)換器電路10逐步提升輸入電壓VI，以執(zhí)行對(duì)二次電池V2放電的操作。將參照?qǐng)D2對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖2所示，轉(zhuǎn)換器電路包括控制器110、脈沖電壓產(chǎn)生器120、電感器Ll和低通濾波器130。以下，使用轉(zhuǎn)換器電路表示包括脈沖電壓產(chǎn)生器、電感器和低通濾波器，由單獨(dú)的控制器來(lái)操作脈沖電壓產(chǎn)生器、電感器和低通濾波器。脈沖電壓產(chǎn)生器120是在控制器110的控制下通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)方法來(lái)轉(zhuǎn)換輸入電源并輸出轉(zhuǎn)換后的電源的電路。PWM方法控制高電平信號(hào)(On)和低電平信號(hào)(Off)在一個(gè)周期中規(guī)則地切換。在這種情況下，通過(guò)控制高電平信號(hào)對(duì)周期的時(shí)間比 (即，占空比)來(lái)控制平均輸出電壓或電流。在電源中，通常使用占空比來(lái)控制輸出電壓。從脈沖電壓產(chǎn)生器120產(chǎn)生方波，并將方波提供到電感器Li。同時(shí)，電感器Ll中的電流幅值被給定為電壓關(guān)于時(shí)間的積分值。因此，電感器Ll中的電流具有三角波形狀， 其中，當(dāng)脈沖電壓產(chǎn)生器120的電壓處于高電壓狀態(tài)(即，處于導(dǎo)通狀態(tài))時(shí)，該電流以一次函數(shù)形式增大，當(dāng)脈沖電壓產(chǎn)生器120的電壓處于低電壓狀態(tài)(即，處于截止?fàn)顟B(tài))時(shí)， 該電流以一次函數(shù)形式減小。同時(shí)，當(dāng)在降壓模式下執(zhí)行逐步下降轉(zhuǎn)換時(shí)，電感器Ll用于產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)。此外，在減小損耗的同時(shí)，電感器Ll與低通濾波器130 —起用于移除交流分量，稍后將描述低通濾波器130。在該對(duì)比示例中，低通濾波器130實(shí)現(xiàn)為一次低通濾波器。在這種情況下，電容器 Cl并聯(lián)連接到二次電池BAT。低通濾波器130用于從輸出電壓移除交流分量。將參照?qǐng)D3描述構(gòu)造為該對(duì)比示例的用于二次電池的充放電器的輸出級(jí)的電壓特性。圖3示出根據(jù)該對(duì)比示例的充放電器的放電級(jí)(S卩，輸出級(jí))中二次電池的端子之間施加的電壓。如上所述，通過(guò)脈沖電壓產(chǎn)生器120的操作將根據(jù)占空比的平均電壓輸出到二次電池的正極端。因此，根據(jù)該對(duì)比示例的單獨(dú)的脈沖電壓產(chǎn)生器120，連接到二次電池的輸出級(jí)的電壓不能無(wú)限地減小，而是收斂到恒定電SV_ref。因此，對(duì)于過(guò)充電測(cè)試，這樣的結(jié)構(gòu)是有缺陷的。即，必須提供單獨(dú)的構(gòu)造，來(lái)將施加到連接至輸出級(jí)的二次電池的電壓降低到從單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器電路10輸出的最小輸出電壓V_ref以下。以下，將描述包括這種結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。將參照?qǐng)D4描述構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)施例的用于二次電池的充放電器。圖 4是示出構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明原理的該實(shí)施例的充放電器的電路圖。構(gòu)造為該實(shí)施例的充放電器包括二次電池、第一轉(zhuǎn)換器電路100和第二轉(zhuǎn)換器電路 200。二次電池連接到第一轉(zhuǎn)換器電路100的輸出級(jí)和第二轉(zhuǎn)換器電路200的輸出級(jí)。 在這種連接狀態(tài)下，執(zhí)行二次電池的充電和放電操作。如上所述，第一轉(zhuǎn)換器電路100包括第一脈沖電壓產(chǎn)生器120、第一電感器Li、第一低通濾波器130和第一控制器110。在該實(shí)施例中，如上所述，第一脈沖電壓產(chǎn)生器120基于輸入電壓Vl輸出具有根據(jù)第一占空比的平均電壓。第一脈沖電壓產(chǎn)生器120具有一對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)Ql和Q2。在這種情況下，M0SFETQ1和Q2可實(shí)現(xiàn)為N-溝道增強(qiáng)型M0SFET。 N-溝道增強(qiáng)型MOSFET在控制器的控制下將漏電流限制到零。第一控制器110用于控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器120的占空比。即，第一控制器110 可通過(guò)增大MOSFET Ql關(guān)于周期的信號(hào)比(即，占空比)來(lái)控制根據(jù)該實(shí)施例的充放電器在充電模式下操作。相反，第一控制器110可通過(guò)減小MOSFET Ql關(guān)于周期的信號(hào)比來(lái)控制根據(jù)該實(shí)施例的充放電器在放電模式下操作。同時(shí)，占空比為零表示第一控制器110使 MOSFET Ql截止并保持MOSFET Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)。第一控制器110使第一脈沖電壓產(chǎn)生器 120截止，或者第一控制器110控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器120處于截止?fàn)顟B(tài)，表示第一控制器110通過(guò)保持MOSFET Ql和Q2處于截止?fàn)顟B(tài)來(lái)允許第一脈沖電壓產(chǎn)生器120自身處于開(kāi)路。在這種情況下，第一控制器110控制N-溝道增強(qiáng)型M0SFET，使得電流基本上不流過(guò) MOSFET Ql和Q2，從而獲得第一脈沖電壓產(chǎn)生器120處于開(kāi)路的效果。第一電感器Ll用于接收以PWM方法輸出的電壓，以輸出積分電流。S卩，如上所述， 第一電感器輸出與通過(guò)對(duì)電壓關(guān)于時(shí)間的變化進(jìn)行積分而獲得的值相應(yīng)的電流。因此，第一電感器中的電流不能被快速地改變，而是具有連續(xù)值。第一電感器Ll將這樣的電流輸出到二次電池BAT的正極端。第一低通濾波器130用于從第一電感器Ll輸出的電流移除交流分量并將移除了交流分量的電流輸出到二次電池BAT的正極端。如上所述，第一低通濾波器130可與第一電感器Ll 一起在減小功率損耗的同時(shí)移除交流分量。第一低通濾波器130包括與二次電池BAT串聯(lián)連接的電阻器R以及與二次電池BAT并聯(lián)連接的電容器Cl。即，考慮到功率損耗等，第一低通濾波器130可實(shí)現(xiàn)為一次低通濾波器。第二轉(zhuǎn)換器電路200具有幾乎與第一轉(zhuǎn)換器電路100相同的構(gòu)造。S卩，第二轉(zhuǎn)換器電路200包括第二控制器210、第二脈沖電壓產(chǎn)生器220、第二電感器L2和第二低通濾波器230。第二轉(zhuǎn)換器電路200具有與第一轉(zhuǎn)換器電路100相同的構(gòu)造和功能。然而，第二轉(zhuǎn)換器電路200與第一轉(zhuǎn)換器電路100關(guān)于二次電池BAT對(duì)稱地設(shè)置。第二轉(zhuǎn)換器電路200 與第一轉(zhuǎn)換器電路100的不同之處在于來(lái)自第二轉(zhuǎn)換器電路200的電流被輸出到二次電池BAT的負(fù)極端?？墒÷缘诙屯V波器230的電阻器。同時(shí)，第二控制器210以與第一控制器110相同的方式控制MOSFET Q3和Q4輸出具有根據(jù)第二占空比的平均電壓的脈沖電壓。以下，將參照?qǐng)D5描述構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)施例的充放電器的充電模式和放電模式。圖5是示出與構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明原理的該實(shí)施例的充放電器的輸出級(jí)連接的二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓的特性曲線的曲線圖。首先，將描述充電模式。充電模式可劃分為靜態(tài)電流時(shí)間段Tl和靜態(tài)電壓時(shí)間段 T2。在靜態(tài)電流時(shí)間段Tl中，在將MOSFET Ql和Q2的占空比控制為約0. 55或更大時(shí)對(duì)二次電池BAT充電。S卩，在一個(gè)周期的55%中，MOSFET Ql導(dǎo)通，而MOSFET Q2截止；然后，在該周期的剩余45%中，MOSFET Ql截止，而MOSFET Q2導(dǎo)通。在靜態(tài)電壓時(shí)間段T2中，在當(dāng)二次電池BAT的電壓變?yōu)樘囟ㄖ祷蚋髸r(shí)，將MOSFET Ql和Q2的占空比控制在約0. 5至 0. 55的范圍內(nèi)時(shí)，二次電池BAT的電壓保持恒定。在實(shí)際的充放電器中，重復(fù)地通過(guò)保護(hù)電路執(zhí)行自然放電然后以回復(fù)電壓執(zhí)行充電，使二次電池BAT的電壓保持恒定。在這種情況下，第二控制器210可控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器220處于截止?fàn)顟B(tài)，或者可控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器220的占空比為零。在第二控制器210控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器220處于截止?fàn)顟B(tài)的情況下，根據(jù)該實(shí)施例的充放電器可獲得第二轉(zhuǎn)換器電路200處于開(kāi)路的效果。即，這種情況與對(duì)比示例的情況幾乎相似。同時(shí)，在第二控制器210控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器220的占空比為零的情況下，MOSFET Q3處于截止?fàn)顟B(tài)，而MOSFET Q4處于導(dǎo)通狀態(tài)。因此，從第二電感器L2來(lái)看，第二脈沖電壓產(chǎn)生器220的阻抗具有接近零的值。接下來(lái)，將描述放電模式。放電模式可以是兩個(gè)時(shí)間段。即，放電模式可劃分為第一放電時(shí)間段T3和第二放電時(shí)間段T4。在第一放電時(shí)間段T3中，二次電池BAT主要依賴第一轉(zhuǎn)換器電路100的功能來(lái)放電。在第二放電時(shí)間段T4中，二次電池BAT主要依賴第二轉(zhuǎn)換器電路200的功能來(lái)放電。在第一放電時(shí)間段T3中，如上所述，在第二轉(zhuǎn)換器電路200保持截止?fàn)顟B(tài)或者其占空比被控制為零的狀態(tài)下，通過(guò)第一轉(zhuǎn)換器電路100執(zhí)行放電。即，控制第一轉(zhuǎn)換器電路 100的占空比為小于0. 5的值。隨著執(zhí)行放電，施加到二次電池BAT上的電壓通過(guò)上面描述的單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器電路收斂到臨界電壓V_ref。當(dāng)二次電池BAT的電壓足夠地接近于臨界電SV_ref時(shí)，執(zhí)行第二放電時(shí)間段T4。 在第二放電時(shí)間段T4中，在第一轉(zhuǎn)換器電路100保持截止?fàn)顟B(tài)或者其占空比被控制為零的狀態(tài)下執(zhí)行放電。即，控制第二轉(zhuǎn)換器電路200的占空比為超過(guò)0.5的值。在這種情況下，從第二電感器L2輸出的電流流入二次電池BAT的負(fù)極端。即，通過(guò)第二轉(zhuǎn)換器電路200在二次電池BAT的負(fù)極端形成高電勢(shì)。因此，施加到二次電池BAT上的電壓通過(guò)單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器電路減小到臨界電之下，并且可下降到最大負(fù)電壓的范圍。以這種方式，可執(zhí)行過(guò)充電測(cè)試。將參照?qǐng)D6描述從構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明原理的該實(shí)施例的電路實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)。圖6是通過(guò)實(shí)際測(cè)量與構(gòu)造為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的充放電器的輸出級(jí)連接的二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓而獲得的曲線圖。從通過(guò)構(gòu)造為該實(shí)施例的電路實(shí)際測(cè)量的結(jié)果可以看出，放電電壓下降到最大負(fù)電壓-1. 5V。盡管已經(jīng)結(jié)合特定示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反，本發(fā)明旨在覆蓋包括在權(quán)利要求及其等同物的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
權(quán)利要求
1.一種用于二次電池的充放電器，所述充放電器包括二次電池；第一轉(zhuǎn)換器電路，具有第一脈沖電壓產(chǎn)生器和第一電感器，所述第一脈沖電壓產(chǎn)生器輸出根據(jù)第一占空比的第一脈沖電壓，所述第一電感器將與輸出的第一脈沖電壓關(guān)于時(shí)間的積分值成比例的第一電流輸出到二次電池的正極端；第二轉(zhuǎn)換器電路，具有第二脈沖電壓產(chǎn)生器和第二電感器，所述第二脈沖電壓產(chǎn)生器輸出根據(jù)第二占空比的第二脈沖電壓，所述第二電感器將與輸出的第二脈沖電壓關(guān)于時(shí)間的積分值成比例的第二電流輸出到二次電池的負(fù)極端；第一控制器，控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比；以及第二控制器，控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電器，其中，在充電模式下，第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為大于0.5的值，并且第二控制器控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器處于截止?fàn)顟B(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充放電器，其中，在充電模式的靜態(tài)電流時(shí)間段中，第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為大于0. 55的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充放電器，其中，在靜態(tài)電流時(shí)間段之后發(fā)生的充電模式的靜態(tài)電壓時(shí)間段中，當(dāng)二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓超過(guò)預(yù)定值時(shí)，第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比在0. 5至0. 55的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電器，其中，在充電模式下，第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為大于0.5的值，并且第二控制器控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電器，其中，在放電模式下，第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為小于0.5的值，并且第二控制器控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器處于截止?fàn)顟B(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充放電器，其中，當(dāng)二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓通過(guò)單獨(dú)的第一轉(zhuǎn)換器電路達(dá)到最小輸出電壓時(shí)，第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為零，并且第二控制器控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比超過(guò)0. 5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電器，其中，在放電模式下，第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為小于0.5的值，并且第二控制器控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比為零。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的充放電器，其中，當(dāng)二次電池的兩個(gè)端子之間施加的電壓通過(guò)單獨(dú)的第一轉(zhuǎn)換器電路達(dá)到最小輸出電壓時(shí)，第一控制器控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比為零，并且第二控制器控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比超過(guò)0. 5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電器，其中，第一脈沖電壓產(chǎn)生器和第二脈沖電壓產(chǎn)生器中的每個(gè)包括一對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括在第一脈沖電壓產(chǎn)生器中的一對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管根據(jù)由第一控制器控制的第一占空比周期性地輸出高電壓和低電壓，包括在第二脈沖電壓產(chǎn)生器中的一對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管根據(jù)由第二控制器控制的第二占空比周期性地輸出高電壓和低電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充放電器，其中，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管是N-溝道增強(qiáng)型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電器，所述充放電器還包括 第一低通濾波器，設(shè)置在第一電感器和二次電池的正極端之間； 第二低通濾波器，設(shè)置在第二電感器和二次電池的負(fù)極端之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的充放電器，其中，第一低通濾波器和第二低通濾波器是一次低通濾波器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于二次電池的充放電器，所述充放電器包括二次電池，連接到充放電器的輸出級(jí)；第一轉(zhuǎn)換器電路，包括第一脈沖電壓產(chǎn)生器和第一電感器，所述第一脈沖電壓產(chǎn)生器輸出根據(jù)第一占空比的第一脈沖電壓，所述第一電感器將與輸出的第一脈沖電壓關(guān)于時(shí)間的積分值成比例的第一電流輸出到二次電池的正極端；第二轉(zhuǎn)換器電路，包括第二脈沖電壓產(chǎn)生器和第二電感器，所述第二脈沖電壓產(chǎn)生器輸出根據(jù)第二占空比的第二脈沖電壓，所述第二電感器將與輸出的第二脈沖電壓關(guān)于時(shí)間的積分值成比例的第二電流輸出到二次電池的負(fù)極端；第一控制器，控制第一脈沖電壓產(chǎn)生器的第一占空比；以及第二控制器，控制第二脈沖電壓產(chǎn)生器的第二占空比。
文檔編號(hào)H02M3/155GK102377209SQ20111009009
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者徐尚鐵, 朱利亞, 白承赫, 表永學(xué), 賽爾吉·瓦西凱夫 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社