一种带有脉冲修复功能的充电器的制作方法

1.本发明涉及充电器技术领域，具体为一种带有脉冲修复功能的充电器。


背景技术：

2.充电器按设计电路工作频率来分，可分为工频机和高频机。工频机是以传统的模拟电路原理来设计，机器内部电力器件都较大，一般在带载较大运行时存在较小噪声，但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强，可靠性及稳定性均比高频机强；但是现有的充电器电池在长时间使用时容易老化，老化后的电池内部活性降低，蓄能减少，使用寿命大大缩短。
3.因此，研发一种带有脉冲修复功能的充电器，用于解决上述至少一种技术问题成为一种必需。


技术实现要素：

4.本发明为提高充电电池的活性，延长充电电池的使用寿命，提供了如下技术方案：
5.一种带有脉冲修复功能的充电器，包括：
6.电池组，多个共同组成电池阵列，且电池阵列的输出端电性连接有脉冲获取模块，同时电池阵列的输入端和多个电池组的本体上安装有充电器检测模块的各个组件；
7.脉冲获取模块，电性连接有脉冲平衡模块；
8.脉冲平衡模块，电性连接有通讯模块和控制模块；
9.充电器检测模块，电性连接有通讯模块和控制模块；
10.控制模块，电性连接有通讯模块。
11.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：所述脉冲获取模块包括直流转换电路、脉冲发生电路和采样电路，所述直流转换电路电性连接脉冲发生电路，所述脉冲发生电路电性连接采样电路。
12.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：直流转换电路，用于将电池组上传的交流电转换为直流电；
13.脉冲发生电路，用于通过变频脉冲的脉冲发生器，产生脉冲信号；
14.采样电路，用于采集电池组输出端的电压高低和电流大小，方便后续对脉冲宽度的调节。
15.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：所述脉冲平衡模块包括第一正脉冲电路、第一负脉冲电路、脉冲控制电路、第二正脉冲电路和第二负脉冲电路，所述第一正脉冲电路和第二负脉冲电路均电性连接脉冲控制电路，所述脉冲控制电路电性连接第二正脉冲电路和第二负脉冲电路。
16.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：第一正脉冲电路，用于提供高频正脉冲；
17.第一负脉冲电路，用于提供高频负脉冲；
18.脉冲控制电路，用于根据采样电路上传的信号，控制调整后的脉冲宽度；
19.第二正脉冲电路，用于在主脉冲宽度调整后，给电池组提供辅助高频正脉冲；
20.第二负脉冲电路，用于在主脉冲宽度调整后，给电池组提供辅助高频负脉冲。
21.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：所述充电器检测模块包括电流检测电路、电压检测电路、温度检测电路和断电电路，所述电流检测电路、电压检测电路和温度检测电路均电性连接有断电电路，所述电池阵列的输出端连接电流检测电路和电压检测电路，所述电池组上安装温度检测电路，所述电池阵列的输入端和输出端均连接断电电路。
22.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：电流检测电路，用于检测通过的电流数值的大小和电流大小的波动值，在电流过大和电流大小波动值超过阈值时上传信息；
23.电压检测电路，用于检测通过的电压数值的高低，在电压过高时上传信息；
24.温度检测电路，用于检测各个电池组上的温度，并在超过温度阈值后上传信息；
25.断电电路，用于在接收到上传的信息后控制电池阵列的输出端和输入端均断开，从而隔绝电池阵列与外界电路。
26.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：
27.所述控制模块包括单片机、输出功率调整电路和稳压调整电路，所述单片机电性连接有输出功率调整电路，所述输出功率调整电路电性连接有稳压调整电路，单片机提供控制功能，输出功率调整电路根据预设值和远程命令调整电池阵列输出功率，稳压调整电路稳定输出电压，减少电压波动。
28.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：
29.所述通讯模块包括无线传输模块、远程控制服务器和报警模块，所述无线传输模块信号连接远程控制服务器，无线传输模块将各个模块发送的信息上传到远程控制服务器，报警模块在接收到各个模块发送的超过阈值的检测信息后进行报警，远程控制服务器方便远程人员观察信息，控制装置工作。
30.作为本发明所述的带有脉冲修复功能的充电器的一种优选方案，其中：生产完成后，通过将使用时间和工况相同的正常充电器以及该带有脉冲修复功能的充电器充分放电后，利用恒流充电至50％soc，在50％soc处对电池系统进行试验，测试电池系统直流内阻特性，得出电池的放电欧姆内阻r
α
、放电极化内阻r
β
、和放电总内阻r
χ
，计算公式为：
[0031][0032][0033][0034]
同理可以计算得到充电内阻r
δ
，然后根据ocv和测试得到的直流内阻dcir数据，利用如下公式：
[0035]
放电时的输出功率＝tmin
×
ocv
‑
tmin]/r
α
[0036]
充电时的输出功率＝tmax
×
[tmax
‑
ocv]/r
δ
[0037]
计算出两个充电器50％soc状态下的充放电功率，并进行比对，反复测试后，获取该带有脉冲修复功能的充电器的修复效果标准值。
[0038]
与现有技术相比：
[0039]
本发明通过脉冲获取模块获取输出电流的脉冲，将输出电流的采样信息输送到脉冲平衡模块中，脉冲平衡模块提供高频正脉冲和高频负脉冲，恢复锂成分的活性，通过脉冲扫描振荡对电池组的电极表面持续冲击，使电极表面物质被击碎和溶解，辅助恢复充电活性，并在击碎表面后，通过辅助高频正脉冲和辅助高频负脉冲为电池表面也能够提供更好的活力，同时在电池组工作的过程中，对电池组的各项数据进行监控，在电池组的数据出现异常时，及时进行报警提醒工作人员，自动断开电路，该带有脉冲修复功能的充电器，能够通过多次不同方式的脉冲振荡，对充电器的电池电极和表面进行激活，进而提高电池的活性，延长电池的使用寿命。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
[0041]
图1为本发明的系统框图；
[0042]
图2为本发明脉冲获取模块的系统框图；
[0043]
图3为本发明脉冲平衡模块的系统框图；
[0044]
图4为本发明充电器检测模块的系统框图；
[0045]
图5为本发明控制模块的系统框图；
[0046]
图6为本发明通讯模块的系统框图。
[0047]
图中：100电池组、200脉冲获取模块、210直流转换电路、220脉冲发生电路、230采样电路、300脉冲平衡模块、310第一正脉冲电路、320第一负脉冲电路、330脉冲控制电路、340第二正脉冲电路、350第二负脉冲电路、400充电器检测模块、410电流检测电路、420电压检测电路、430温度检测电路、440断电电路、500控制模块、510单片机、520输出功率调整电路、530稳压调整电路、600通讯模块、610无线传输模块、620远程控制服务器、630报警模块。
具体实施方式
[0048]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0049]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0050]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式进一步的详细描述。
[0051]
实施例1：通过脉冲获取模块200获取电池组100组成的电池阵列输出电流的脉冲，
并将输出电流的电压和电流采样到脉冲平衡模块300中，脉冲平衡模块300首先提供高频正脉冲给电池组100的正极输出扩散能量，并通过高频负脉冲形成高频谐振，使不活泼的锂成分逐步脱离负极附近的影响，恢复锂成分的活性，然后根据采样到的信号，控制调整后的脉冲宽度，通过脉冲扫描振荡，以特定的扫描频率、连续变化的电压，对电池组100的电极表面持续冲击，使电极表面物质被击碎和溶解，从而辅助恢复充电活性，并在击碎表面后，通过辅助高频正脉冲和辅助高频负脉冲为电池表面也能够提供更好的活力，同时在电池组100工作的过程中，对电池组100的电压、电流和温度数据进行监控，并将监控数据上传到远程端，方便监控人员查看，在电池组100的数据出现异常时，及时进行报警，提醒现场工作人员，从而配合远程人员进行维护，并且能够在出现危险前自动断开电路，提高安全性。
[0052]
实施例2：与实施例1中不同的是，通过直流转换电路210将电池组100上传的交流电转换为直流电，脉冲发生电路220通过变频脉冲的脉冲发生器，产生脉冲信号，采样电路230采集电池组100输出端的电压高低和电流大小，方便后续对脉冲宽度的调节。
[0053]
实施例3：与实施例1中不同的是，第一正脉冲电路310提供高频正脉冲，第一负脉冲电路320提供高频负脉冲，脉冲控制电路330根据采样电路230上传的信号，控制调整后的脉冲宽度，第二正脉冲电路340在主脉冲宽度调整后，给电池组100提供辅助高频正脉冲，第二负脉冲电路350在主脉冲宽度调整后，给电池组100提供辅助高频负脉冲。
[0054]
实施例4：与实施例1中不同的是，电流检测电路410检测通过的电流数值的大小和电流大小的波动值，在电流过大和电流大小波动值超过阈值时上传信息；电压检测电路420检测通过的电压数值的高低，在电压过高时上传信息，温度检测电路430检测各个电池组100上的温度，并在超过温度阈值后上传信息，断电电路440在接收到上传的信息后控制电池阵列的输出端和输入端均断开，从而隔绝电池阵列与外界电路。
[0055]
生产完成后，通过将使用时间和工况相同的正常充电器以及该带有脉冲修复功能的充电器充分放电后，利用恒流充电至50％soc，在50％soc处对电池系统进行试验，测试电池系统直流内阻特性，得出电池的放电欧姆内阻r
α
、放电极化内阻r
β
、和放电总内阻r
χ
，计算公式为：
[0056][0057][0058][0059]
同理可以计算得到充电内阻r
δ
，然后根据ocv和测试得到的直流内阻dcir数据，利用如下公式：
[0060]
放电时的输出功率＝tmin
×
ocv
‑
tmin]/r
α
[0061]
充电时的输出功率＝tmax
×
[tmax
‑
ocv]/r
δ
[0062]
计算出两个充电器50％soc状态下的充放电功率，并进行比对，反复测试后，获取该带有脉冲修复功能的充电器的修复效果标准值。
[0063]
工作原理：
[0064]
通过脉冲获取模块200获取输出电流的脉冲，将输出电流的采样信息输送到到脉冲平衡模块300中，脉冲平衡模块300提供高频正脉冲和高频负脉冲，恢复锂成分的活性，通过脉冲扫描振荡对电池组100的电极表面持续冲击，使电极表面物质被击碎和溶解，辅助恢复充电活性，并在击碎表面后，通过辅助高频正脉冲和辅助高频负脉冲为电池表面也能够提供更好的活力，同时在电池组100工作的过程中，对电池组100的各项数据进行监控，在电池组100的数据出现异常时，及时进行报警提醒工作人员，自动断开电路。
[0065]
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。