一种新型的蓄电池充电技术研究.pdf

2011年6月15日
现代电子技术
Jun,2011
第34卷第12期
Modern Electronics Technique
Vol 34 No, 12
种新型的蓄电池充电技术研究
刁洪君,李苗苗
(哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080)
摘要:通过分析铅酸电池组串联充电不均新的产生原因,采用不对称半桥和Buck两级主电路结构,结合三段式克
电法,提出了一种新型的克电器设计方案,解决了充电不均衡的难題。实验站果表明,方彙能实現电池组的并联均術克
电,避免电池性能差别的扩大,不对称半桥的零电压软开关也提高了克电器的放。
关锥词;三段式充电;两级主电路;不对称半桥;克电不均
中图分类号:TN919-34
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2011)12-0160-03
Research of a New Battery Charging Technology
DIAO Hong-jun, LI Miao-miao
(College of Electricity and Electronic Engineering, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China
Abstract: A design of an improved charger was proposed to solve the problem of charging nonequilibrium by analysing
the reason of charging non-equilibrium of series lead acid batteries. It adopts AHB and two-level main circuit combined with
three-step charging method. Experimental results indicate that the proposed method can realize the equalizing charging of se-
ries batteries, avoid the expansion of battery differences, and improve the efficiency of the charger by the aid of ZVS of AHB.
Keywords: three-step charging; two-level main circuit; asymmetrical half-bridge; charging nonequilibrium
目前铅酸著电池在各种供电场合得到广泛的应用,的充电器采用串联充电方式,通过各个电池的电流都是
为了充分发挥铅酸菩电池的作用,充电器在给电池充电
样的。尽管采用了三段式的充电方法,但是充电时能
的过程中,应给蓄电池充足电,应尽量避免过充电,从控制的电压只是电池组的串联电压,仍然伴有电池组充
而其使其延长寿命。实践证明,要保证铅酸蓄电池的使电不均衡并且扩大的现象。蓄电池工作状态曲线如
用寿命,采用正确的充电方法是非常重要的,蓄电池常图1所示。因此在此基础上采用一种新的解决方法。
常被采用串联的方式组成电池组来提高输出电压,相应
电
的就可以采用串联方式进行充电。但是因其蓄电池
的单个容量、端电压和内阻在制造和使用过程中会不可
避免地产生不一致的问题,从而形成蓄电池组在充电过
程中往往会不均衡,结果会使蓄电池组的使用寿命严重
缩短。本文提出了一种新型的充电器设计方案,隔离的
三路输出分别对单个蓄电池进行充电,同时采用新型的
三段式充电控制方法。
1充电理论
蓄电池在工作工程中主要具有3种工作状态:放电
因1电池工作执态曲鐵
状态、充电状态和浮充状态。处于放电状态时,蓄电池2改进设计方案
将储蓄的化学能转化为电能供给负载;充电状态是在蓄
电池放电之后进行能量储蓄的状态,此种状态下电能转2.1主电路
化为化学能存储起来;浮充状态则是蓄电池维持一定化
改进的新型充电器主电路,如图2所示。前级采用
学能存储量所要保持的工作状态,浮充状态下的蓄电池开关不对称半桥实现丁多路的隔离输出,并且利用自
的储能不会因为自放电而损失。放电、充电、浮充电身产生的寄生参数,实现谐振式零电压软开关以此减小
8个状态构成蓄电池的一个完整的工作循环?。传统开关的损耗,同时也避免了因变压器漏感而带来的电压
尖峰们。后级采用成熟简单的Buck电路拓扑,实现降
收稿日期:2011-01-26
压并用此来满足三段式充电的要求。
万方数据