[发明专利]一种膜电容去离子电能回收装置及方法

权利要求书

1.一种膜电容去离子电能回收装置，其特征在于，包括电池、膜电容去离子电极、数字信号处理器、若干双向直流-直流变换器，若干双向直流-直流变换器并联设置在电池和膜电容去离子电极之间，每组双向直流-直流变换器均包括两个金属氧化物半导体场效应晶体管、一个电流感应电阻、一个电感和两个电容，两个电容分为一号电容、二号电容，两个金属氧化物半导体场效应晶体管分别为一号金属氧化物半导体场效应晶体管和二号金属氧化物半导体场效应晶体管， 电池正极输出线和一号金属氧化物半导体场效应晶体管漏极连接，一号金属氧化物半导体场效应晶体管源极输出线依次连接电感和电流感应电阻并和膜电容去离子电极正极输出线连通，膜电容去离子电极负极和电池负极通过负极输出线连通；二号金属氧化物半导体场效应晶体管漏极连接在一号金属氧化物半导体场效应晶体管和电感之间，二号金属氧化物半导体场效应晶体管源极和负极输出线连接；电池的正负极之间并联一号电容，膜电容去离子电极正负极之间并联二号电容；数字信号处理器连接一号金属氧化物半导体场效应晶体管和二号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极及每组双向直流-直流变换器的电流检测模块。

2.根据权利要求1所述的膜电容去离子电能回收装置，其特征在于，所述双向直流-直流变换器数量为六个。

3.根据权利要求1所述的膜电容去离子电能回收装置，其特征在于，所述电池为12V铅蓄电池。

4.一种膜电容去离子电能回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

电池对膜电容去离子电极充电时：

（1）打开一号金属氧化物半导体场效应晶体管，关闭二号金属氧化物半导体场效应晶体管，电极对电感充电；

（2）充电后关闭一号金属氧化物半导体场效应晶体管，打开二号金属氧化物半导体场效应晶体管，电感对膜电容去离子电极充电；

（3）不断循环步骤（1）、（2）过程；

（4）膜电容去离子电极端的二号电容过滤高频变换的电压从而使膜电容去离子电极两端电压趋于稳定在低电压状态；

（5）通过数字信号处理器调节一号金属氧化物半导体场效应晶体管和二号金属氧化物半导体场效应晶体管的开关时长及占空比来调节电池对膜电容去离子电极的充电电压；

（6）数字信号处理器对每组双向直流-直流变换器线路上的电流进行检测，并通过负反馈和PI控制法控制总充电电流；

膜电容去离子电极对电池充电时：

（1）关闭一号金属氧化物半导体场效应晶体管，打开二号金属氧化物半导体场效应晶体管，膜电容去离子电极对电感充电；

（2）充电后，打开一号金属氧化物半导体场效应晶体管，关闭二号金属氧化物半导体场效应晶体管，电感对电池进行充电；

（3）不断循环步骤（1）、（2）过程；

（4）通过数字信号处理器调节一号金属氧化物半导体场效应晶体管和二号金属氧化物半导体场效应晶体管的开关时长及占空比来调节膜电容去离子电极对电池的充电电压；

（5）数字信号处理器对每组双向直流-直流变换器线路上的电流进行检测，并通过负反馈和PI控制法控制总充电电流。