[发明专利]用于电池充电器并联运行的电路布置

说明书

技术领域

本发明涉及用于电池充电器并联运行的电路布置，该电池充电器各自被设计为用于相应的预定充电电力并由交流干线电源(mains supply)馈送，其中，各个电池充电器包含直流输出端子的相应的对，用于连接到将被充电的电池，在输出端子对之间，脉冲直流电压的重复序列可被测量，其中，序列中的脉冲与馈送交流的脉冲对应地发生，脉冲直流电压的峰值高于将被充电的电池的标称端子电压。

背景技术

对于运行更高数量电池的用户，由于对使用这样的电池充电器的需要而产生困难：该电池充电器被设计为对与所用电池的电荷存储容量一致的所需电力进行充电。电池充电器制造者出售具有不同电力额定值的电池充电器类型。在用户方，所需总体充电电力常常变化，不存在如何通过可用电池充电器的并联连接来增大可用充电电力的实际方案，或者，这种方案具有几种限制。

合并几个个体充电器的电力中的这些困难的原因可被容易地理解，这是因为传统的电池充电器被设计为直流电压发生器，其中，端子电压随负载在狭窄范围内变化。可从电池充电器获得的电力基本上由电池充电器标称输出电压和充电下的电池的实际端子电压之间的电压差决定。如果电池电压高于充电器电路的标称输出电压，则充电电流可迅速减小，在相反的情况下，充电电流将迅速增大。

例如，如果对于电池的充电需要10kW的电力，且该电力被提供给分别具有5kW、3kW、2kW额定电力的三个充电器的并联连接，则必须保证所有并联连接的充电器的电压-电流曲线是相同的。如果任何充电器过载并且不能供给成比例地向其分配的电流，则其他充电器也将过载，并将停止其运行或被损坏。

如果适当的检查和控制电路被附加地使用的话，具有电压发生器设计的电池充电器仅能以临时方式并联连接，这种特性对充电器的灵活使用施加了严重的限制，由于需要复杂的控制，投资成本将会较高。

在美国专利7,135,836中，介绍了对于上面介绍的类型的电池充电器并联连接的实例，其中，使用主控制单元来检查相应的充电器全部根据测得的充电参数受到主控制电路的调节。在此电路布置中，所用的充电器电路全部具有相同的额定电力和设计，充电器的输出端子仅仅对于由控制限定的时间段通过受控开关并联连接，而不是如基于对其并联运行的介绍人们可能期望的那样以永久的方式。

其他的电池充电器电路是已知的，其具有不能被看作属于电压发生器类充电器的内部设计。在国际公开WO 01/06614中所介绍的电池充电器电路中，瞬间充电电压由充电的电容器和被激励的电感的能量的矢量和提供。此通电电感通过干线变压器(mains transformer)的副方绕组实现。电路使用交流干线电压的两个半周期，并提供具有高输出电流的特定的充电过程。输出电压的一个分量由一个或一个以上的电容的电压构成的事实使得充电过程灵活，因为将被充电的电池的任何可能的短路不能损害电路的运行，电池的端子电压可以以合适的方式控制充电过程。

类似的进一步的电池充电器电路已经在我们的三个一并待准的专利申请“Battery charger circuit”、“Battery charger operated from a three-phasemains”、“Battery charging circuit for charging two batteries”中介绍。这些充电电路类似于此公开的设计，因为与其充电电流路径线相串联，其包含一个或更多的具有预定电荷的电解电容器和适当激励的电感，优选为变压器的副方绕组和至少一个二极管。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电池充电器电路并联连接的电路布置，其中，相应的充电器电路根据其特定的额定电力对充电过程产生贡献，且其中，将不会发生上面提到的来自充电器电路并联连接的问题。

为了实现此目标，我们已经认识到，上面介绍的传统电池充电器的问题与这种充电器作为电压发生器的设计相关联且因此它们不能完全消除。根据本发明，我们已经认识到，在主充电电路中包含电解电容器与电感的电池充电器的情况下，输出电压的值可仅仅控制充电过程，而不会以根据电压发生器原理构建电池充电器的情况下那样的程度限制此过程。在前一种设计的电池充电器中，即在包含与电感串联的电容器的设计中，处于充电之下的电池的电压在短暂的充电时间段内将输出电压保持为恒定，因此，到这种限度，可在电感上(即在变压器的副方绕组上)测量的电压增大，充电电容器上的电压将减小，而充电电流的限度将会由电容器的电荷损耗以及电感的变换能量的组合效应决定。