脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)及充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)及充電方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動汽車和電動自行車的發(fā)明問世，給人們的交通和工作帶來極大方便。它們都 具有清潔、環(huán)保、使用靈活等特性。其所用的電池質(zhì)量好壞及正確的充電方式，則影響電池 的使用壽命。也就是說，影響車子本身的使用壽命。
[0003] 鐵鋰電池有著眾多優(yōu)點，并且可以生產(chǎn)出各種不同容量的電池，廣泛地應(yīng)用在大 型電動車輛、輕型電動車、太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲能設(shè)備、小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀 器、UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈等方面。研究和實踐表明，電池充電過程對電池壽命影響 最大。也就是說，絕大多數(shù)的鐵鋰電池不是使用壞的，而是被"充壞"的。因此研制新型的 鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義。
[0004] 傳統(tǒng)的充電機(jī)存在以下弊端：傳統(tǒng)的充電機(jī)在電池出現(xiàn)硫化現(xiàn)象時充電電流變 小，而正常的使用用戶充電時間一般保持不變，這樣，電池就一直處于非充滿狀態(tài)，使用者 則感覺電池容量下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對傳統(tǒng)的充電機(jī)在電池出現(xiàn)硫化現(xiàn)象時充電電流變小，電池一直處于非充滿狀 態(tài)，使用者感覺電池容量下降的問題，本發(fā)明提供了一種脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)及充 電方法。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提出一種脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)，包括主電路、前面板控制 系統(tǒng)和輸入輸出接口；所述主電路包括整流單元、調(diào)制單元和CPU控制單元；
[0007] 所述整流單元和所述CPU控制單元均與所述調(diào)制單元連接；
[0008] 所述CPU控制單元與所述前面板控制系統(tǒng)連接；
[0009] 所述整流單元和所述調(diào)制單元均與所述輸入輸出接口連接；
[0010] 所述前面板控制系統(tǒng)用于設(shè)置充電參數(shù)值；所述主電路用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流 電，并根據(jù)所述充電參數(shù)值對所述直流電進(jìn)行調(diào)制；所述輸入輸出接口用于輸出充電電流。
[0011] 優(yōu)選地，所述前面板控制系統(tǒng)包括調(diào)壓確認(rèn)鍵、電壓調(diào)整旋鈕、電流調(diào)整旋鈕、頻 率調(diào)整旋鈕、波形切換旋鈕、輸出開關(guān)、電壓顯示屏、電流顯示屏以及頻率顯示屏；
[0012] 所述調(diào)壓確認(rèn)鍵、所述電壓調(diào)整旋鈕、所述電流調(diào)整旋鈕、所述頻率調(diào)整旋鈕、所 述波形切換旋鈕和所述輸出開關(guān)均與所述CPU控制單元連接；
[0013] 所述電壓顯示屏和所述電壓調(diào)整旋鈕連接；
[0014] 所述電流顯示屏和所述電流調(diào)整旋鈕連接；
[0015] 所述頻率顯示屏和所述頻率調(diào)整旋鈕連接；
[0016] 所述調(diào)壓確認(rèn)鍵用于對調(diào)整電壓進(jìn)行確認(rèn)。
[0017] 優(yōu)選地，所述輸入輸出接口包括電源輸入接口、電壓采集接口和電流輸出接口；
[0018] 所述電源輸入接口用于為脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)提供工作電源；
[0019] 所述電壓采集接口用于通過電壓外采線與待充電的鐵鋰電池連接并充電；
[0020] 所述電流輸出接口用于為待充電的鐵鋰電池提供充電電流。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述電流輸出接口包括第一電流輸出接口和第二電流輸出接口，所述第 一電流輸出接口與鐵鋰電池正極連接，所述第二電流輸出接口與鐵鋰電池負(fù)極連接。
[0022] 優(yōu)選地，所述電壓采集接口第一端通過電壓外采線與鐵鋰電池正極連接，所述電 壓采集接口第二端通過電壓外采線與鐵鋰電池負(fù)極連接。
[0023] 優(yōu)選地，包括：
[0024] 根據(jù)預(yù)設(shè)的鐵鋰電池充電規(guī)格和充電要求，通過前面板控制系統(tǒng)設(shè)置充電參數(shù) 值，并發(fā)送給CPU控制單元；
[0025] 交流電通過整流單元進(jìn)行整流，輸出直流電；
[0026] 所述CPU控制單元根據(jù)所述充電參數(shù)值，控制調(diào)制單元對所述直流電進(jìn)行調(diào)制， 輸出方形或正弦波的充電電流至鐵鋰電池。
[0027] 優(yōu)選地，所述輸出的方形或正弦波的充電電流通過反饋電路與所述CPU控制單元 連接；
[0028] 所述充電電流經(jīng)所述CPU控制單元校準(zhǔn)后，控制所述調(diào)制單元輸出校準(zhǔn)后的充電 電流至鐵鋰電池。
[0029] 優(yōu)選地，充電電流的電流輸出接口包括第一電流輸出接口和第二電流輸出接口， 所述第一電流輸出接口與電池正極連接，所述第二電流輸出接口與電池負(fù)極連接；如果所 述第一電流輸出接口與電池負(fù)極連接，所述第二電流輸出接口與電池正極連接，則會有報 警提示。
[0030] 優(yōu)選地，當(dāng)鐵鋰電池充電至預(yù)設(shè)電壓值后，充電機(jī)系統(tǒng)自動停止充電。
[0031 ] 優(yōu)選地，所述充電參數(shù)值包括充電電壓、充電電流和充電頻率；
[0032] 當(dāng)所述充電電壓小于預(yù)設(shè)充電電壓范圍的第一端值或大于所述預(yù)設(shè)充電電壓范 圍的第二端值，所述CPU控制單元控制所述充電電壓等于所述預(yù)設(shè)充電電壓范圍的第一端 值或第二端值；
[0033] 當(dāng)所述充電電流小于預(yù)設(shè)充電電流范圍的第一端值或大于所述預(yù)設(shè)充電電流范 圍的第二端值，所述CPU控制單元控制所述充電電流等于所述預(yù)設(shè)充電電流范圍的第一端 值或第二端值；
[0034] 當(dāng)所述充電頻率小于預(yù)設(shè)充電頻率范圍的第一端值或大于所述預(yù)設(shè)充電頻率范 圍的第二端值時，所述CPU控制單元控制所述充電頻率等于所述預(yù)設(shè)充電頻率范圍的第一 端值或第二端值。
[0035] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提出的一種新型的脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)及充 電方法，能夠提高鐵鋰電池的電荷接受率，降低充電過程中電池溫升，保證每次充電電池都 可以達(dá)到充滿狀態(tài)，延長電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0036] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。
[0037] 圖1為本發(fā)明一實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖2為本發(fā)明一實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電系統(tǒng)的主電路的示意圖；
[0039] 圖3為本發(fā)明一實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電系統(tǒng)的前面板控制系統(tǒng) 的組成圖；
[0040] 圖4為本發(fā)明一實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖，對發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清 楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0042] 圖1示出了本實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括 主電路100、前面板控制系統(tǒng)200和輸入輸出接口 300 ;所述主電路100包括整流單元101、 調(diào)制單元102和CPU控制單元103 ;
[0043] 所述整流單元101和所述CPU控制單元103均與所述調(diào)制單元102連接；
[0044] 所述CPU控制單元103與所述前面板控制系統(tǒng)200連接；
[0045] 所述整流單元101和所述調(diào)制單元102均與所述輸入輸出接口 300連接；
[0046] 所述前面板控制系統(tǒng)200用于設(shè)置充電參數(shù)值；所述主電路100用于將交流電轉(zhuǎn) 換為直流電，并根據(jù)所述充電參數(shù)值對所述直流電進(jìn)行調(diào)制；所述輸入輸出接口 300用于 輸出充電電流。
[0047] 其中，如圖2所示，所述整流單元101用于對輸入交流市電進(jìn)行整流，得到直流電 壓；所述調(diào)制單元102用于對直流電壓進(jìn)行調(diào)制；所述CPU控制單元103用于對調(diào)制單元進(jìn) 行控制，得到符合要求的充電電流，當(dāng)輸出電壓或電流在預(yù)設(shè)范圍之外時，所述CPU控制單 元103自動控制所述調(diào)制單元102,使其等于最接近的預(yù)設(shè)范圍端值；其中所述CPU控制單 元103與前面板控制系統(tǒng)相連，方便用戶直觀的對所述調(diào)制單元102進(jìn)行控制。
[0048] 本實施例能夠通過所述前面板控制系統(tǒng)調(diào)整充電電壓、電流、頻率和波形，以提高 鐵鋰電池接受率，從而增加鐵鋰電池電量吸收率，實現(xiàn)對鐵鋰電池脈沖式大電流充電，降低 充電過程電池溫升；消除硫化現(xiàn)象，延長電池的使用壽命。
[0049] 作為本實施例的優(yōu)選方案，如圖3所示，所述前面板控制系統(tǒng)200包括調(diào)壓確認(rèn) 鍵、電壓調(diào)整旋鈕、電流調(diào)整旋鈕、頻率調(diào)整旋鈕、波形切換旋鈕、輸出開關(guān)、電壓顯示屏、電 流顯示屏以及頻率顯示屏；所述輸入輸出接口包括電源輸入接口、電壓采集接口和電流輸 出接口。
[0050] 其中，所述電源輸入接口用于為脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)提供工作電源；所述 電壓采集接口用于通過電壓外采線與待充電的鐵鋰電池連接并充電；所述電流輸出接口用 于為待充電的鐵鋰電池提供充電電流，是脈沖式鐵鋰電池充電機(jī)系統(tǒng)的工作單元。所述調(diào) 壓確認(rèn)鍵用于對調(diào)整電壓進(jìn)行確認(rèn)，每次調(diào)整電壓旋鈕后，都需要按下調(diào)壓確認(rèn)鍵確認(rèn)電 壓設(shè)定值。所有顯示屏均采用工業(yè)LED顯示屏，數(shù)據(jù)更加清晰明了，簡單的用戶界面設(shè)計， 確保用戶操作簡單直觀。所有接口均采用標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計，使接線更加直觀方便。進(jìn)一步地， 所述調(diào)壓確認(rèn)鍵、所述電壓調(diào)整旋鈕、所述電流調(diào)整旋鈕、所述頻率調(diào)整旋鈕、所述波形切 換旋鈕和所述輸出開關(guān)均與所述CPU控制單元103連接，用戶根據(jù)待充電的鐵鋰電池規(guī)格， 設(shè)定輸出電壓、輸出電流，輸出頻率和輸出波形，從而改變所述CPU控制單元103的參數(shù)，進(jìn) 而對所述調(diào)制單元102進(jìn)行控制。所述電壓顯示屏和所述電壓調(diào)整旋鈕連接；所述電流顯 示屏和所述電流調(diào)整旋鈕連接；所述頻率顯示屏和所述頻率調(diào)整旋鈕連接。其中，所述調(diào)壓 確認(rèn)鍵用于對調(diào)整電壓的確認(rèn)，每次調(diào)整電壓旋鈕后，都需要按下調(diào)壓確認(rèn)鍵確認(rèn)電壓設(shè) 定值。所述電壓調(diào)整旋鈕、所述電流調(diào)整旋鈕、所述頻率調(diào)整旋鈕、所述波形切換旋鈕根據(jù) 待充電的鐵鋰電池規(guī)格用于對調(diào)制單元進(jìn)行控制，調(diào)整輸出電壓、輸出電流，輸出頻率和輸 出波形