[发明专利]一种适用于蓄电池系统的快速充电装置及其水冷系统

说明书

本发明公开了一种适用于蓄电池系统的快速充电装置，用于连接交流电源和蓄电池的电池组，实现电池组的快速充电，其中，有源滤波器、交流接触器和三相整流桥按照相位顺次连接，输入电感和输入电容串联后连接到所述三相整流桥的输出端正极和负极，所述交流转换模块的输入端与输入电容两端相连接，且交流转换模块输出端与隔离变压器的输入端相连接；高压直流继电器、输出电容和电池组串联，所述输出电容的一端通过输出电感与二极管整流桥的阴极相连接，另一端与二极管整流桥的阳极相连接，且二极管整流桥的输出端与隔离变压器的输出端相连接。本发明技术方案的方法，可以在有效提高蓄电池充电效率的同时提高蓄电池在充放电过程中的安全性。

技术领域

本发明属于蓄电池充电领域，具体涉及一种适用于蓄电池系统的快速充电装置及其水冷系统。

背景技术

舰载电磁发射用供能系统需要同时具备高能量密度和高功率密度，由数万个单体电池串并联组成。供能系统额定电压为DC10KV，电网供能接口为AC380V，蓄电池系统在放电过程中瞬时电压能够达到DC15KV，因此充放电过程需要进行高低压隔离。进一步的，整个蓄电池系统的充电时间为30min，因此需要需用具备快速充电的充电装置为蓄电池组进行充电。在电磁发射系统处于非发射状态时，蓄电池系统需要降低对地电压等级至500V，以提高整个系统的绝缘耐压安全性。目前一般是对蓄电池系统分组以降低充电装置的电压等级需求，进而针对每组蓄电池设计一个充电装置，通过多个充电装置的组合为整个蓄电池系统进行快速充电。

现有技术中，CN105576306A公开了一种电池快速充电方法，采用一个宽的大电流脉冲搭配一个窄的小电流脉冲的充电方式，以减小大脉冲电流充电所带来的极化，再用一个窄的小电流脉冲进行放电，进一步消除极化。其主要解决的是锂电池在大脉冲电流的情况下出现的严重极化问题，由于解决了极化的问题，所以可以增加整个脉冲充电的时间，从而提高脉冲充电阶段的充电速度。但是极化是由于锂电池自身离子和电子导电能力的下降所形成的，这与锂电池本身的结构特性是密不可分的，其并不能当然解决舰载电磁发射用供能系统在充电过程中存在的问题。而在CN107785948中公开了一种在进行快速充电的情况下能够对多个电池单元进行适当地充电的快速充电装置，在放电的情况下实行使各电池单元的充电量同等的同等化处理，从而在进行快速充电的情况下，能够对多个电池单元进行适当地充电。也就是说，其本质上是对不同电池单元的电量进行平均分配以实现快速充电的效果，显然是不能满足需要针对每个每组蓄电池进行单独充电的情况。CN207148293U中则是公开了一种高低压隔离的电池组电压检测系统，其主要是为了解决电池管理系统中将弱电低压部分与高压部分进行隔离的问题。具体来说是将负责信号控制的弱电低压部分与高压部分进行隔离，无法解决电池组充放电过程中的瞬时高低压变化问题，存在较大的安全隐患。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于蓄电池系统的快速充电装置及其水冷系统，至少可以部分解决上述问题。本发明技术方案的方法，针对蓄电池需要分组分别进行充电、以及充放电时瞬时高低压变化存在较大安全隐患的情况，采用多台充电装置对蓄电池进行充电，同时采用有源滤波器为整个充电装置组进行谐波抑制，利用高压直流继电器进行高低压防护，可以在有效提高蓄电池充电效率的同时提高蓄电池在充放电过程中的安全性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于蓄电池系统的快速充电装置，用于连接交流电源和蓄电池的电池组，实现电池组的快速充电，其特征在于，包括，

有源滤波器，与交流电源相连接，对交流电源与充电装置之间的谐波进行抑制；

交流接触器，其输入端按照相位分别与有源滤波器的输出端相连接，用于实现交流电源与充电装置之间的隔离通断，输出交流电；

三相整流桥，按照相位对应接收交流接触器输出的交流电，将其转换为直流电并输出；

第一滤波电路，对三相整流桥输出的直流电进行滤波，获得稳定的直流电；