[发明专利]一种带升降压系统的快速充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池的充电装置，特指一种带升降压系统的快速充电装置。

背景技术

常规的充电方式都是以0.1C-0.5C的电流对储能设备充电，这种充电方式的充电时间长达数个小时，为了实现快速充电，必须提高充电电流，尤其是在充电初期，充电电流一般在2C-5C，常规的办法是配备大功率的开关电源来提供大电流，导致充电设备成本较高，而为了将电池充满，充电过程中电流变化又较大，这样导致了充电设备功率变化也较大，对电网形成较大的波动，影响电网运行，大电流快速充电方式也会造成储能设备极化严重的问题。为此，有公开号为CN201616692U的中国专利公开了一种节能型快速充电装置，其组成包括电源转换模块、至少一快速充电型储能器、一配电模块以及一控制模块，通过储能器和电源转换模块共同为外部的储能设备充电，不需要大功率的开关电源，但是并没有配电模块的具体设计，在内置的储能器和外部储能设备存在较大压差的情况下无法调节，也不能解决储能设备极化的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带升降压系统的快速充电装置，具备对内置储能装置升降压功能，便于内置储能器对外部储能设备充电，同时具有对外部储能装置的去极化功能。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种带升降压系统的快速充电装置，连接在外部电源和外部储能装置之间，包括了一控制中心单元，控制中心单元连接了电源转换电路和内置储能装置，所述的外部电源经过电源转换电路分别电连接了内置储能装置和外部储能装置，所述的控制中心单元也连接了外部储能装置并检测其电压，所述的内置储能装置和外部储能装置经一双向升降压电路相互连接，所述的双向升降压电路连接至所述的控制中心单元并受其控制。双向升降压电路受控制中心单元控制，控制中心单元对双向升降压电路的控制基于内置储能装置和外部储能装置的压差，如果内置储能装置的电压大于外部储能装置的电压，则进行降压处理，反之则进行升压处理，使得内置储能装置可以保持对外部储能装置进行充电，如果外部储能装置的电压过高大于等于设定值则通过双向升降压电路对内置储能设备放电去极化，而且不会造成电能浪费。

作为优选，所述的双向升降压电路包括了第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关以及一快速储能器，所述的第一电子开关、快速储能器和第二电子开关依次串联之后连接在所述的内置储能设备和外部储能设备的正极线路之间，所述的第三电子开关一方面连接在第一电子开关和快速储能器连接点，另一方面连接在内置储能设备和外部储能设备负极线路，所述的第四电子开关一方面连接在第二电子开关和快速储能器连接点，另一方面也连接在内置储能设备和外部储能设备负极线路，所述的电子开关的控制端连接至所述的控制中心单元接收其发出的控制信号。四个电子开关和快速储能器组成双向升降压电路，如果内置储能装置的电压大于外部储能装置的电压，则有控制中心单元打开第一电子开关和第二电子开关，内置储能装置经过快速储能器平滑降压对外部储能装置充电，如果内置储能装置的电压小于外部储能装置的电压，则首先开通第一电子开关和第四电子开关，由内置储能装置先对快速储能器进行充电，经过设定时间之后，关闭第一电子开关和第四电子开关，开通第二电子开关和第三电子开关，升压之后的快速储能器对外部储能装置充电，通过四个电子开关和快速储能器的配合实现了对于内置储能装置的升降压处理，便于内置储能装置对外部储能装置充电，而当外部储能装置出现极化，电压上升超过设定值时，则先开通第二电子开关和第三电子开关，外部储能装置先对快速储能器充电，然后再开通第一电子开关和第四电子开关，由快速储能器对内置储能装置反充，如此既可以对外部储能装置放电去极化还不会造成电能浪费。

作为优选，所述的快速储能设备为一电感L1。

作为优选，所述的第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关均为场效应管，四个场效应管的栅极分别连接至所述的控制中心单元并接收控制信号。

作为进一步改进，第一电子开关的漏极连接内置储能设备的正极，所述第二电子开关的漏极连接外部储能设备的正极，所述的第三电子开关和第四电子开关的源极均连接在内置储能设备和外部储能设备负极线路上。通过控制中心单元对场效应管的时序控制，通过升降压电路对外部储能设备放电时，其内部产生放电负脉冲，可以起到去极化的作用，加速充电过程，并且可以去除蓄电池硫化现象造成的容量衰减。

作为优选，所述的控制中心单元包括电压检测器分别连接了内置储能设备和外部储能设备。控制中心单元需要实时检测内置储能设备和外部储能设备的电压，通过电压检测器完成。