[发明专利]一种脉冲充电电流采样控制方法、系统及充电机

说明书

本发明公开了一种脉冲充电电流采样控制方法、系统及充电机，包括：在电力电子变换器闭环工作时对充电电流进行定时采样控制，在每个脉冲周期的波谷时，关闭开关管驱动，对输出电流不进行采样；在每个脉冲周期的波峰时，开启开关管驱动，对输出电流进行采样，更新控制量。本发明采用单闭环的方式，进行单脉冲周期内单次定时采样和单次定时控制，可以使直流‑直流电力电子变换器输出接近方波的高频脉冲电流，并且不需要增加额外的电路。

技术领域

本发明属于电池脉冲充电技术领域，尤其是涉及一种脉冲充电电流采样控制方法、系统及充电机。

背景技术

充电机通过电力电子变换器给电池充电，而电力电子变换器闭环工作需要对充电电流进行采样和控制。锂电池脉冲充电技术要求输出电流为高频(大于1kHz)的方波脉冲波形，以达到加快充电速度，提高电池寿命的目的。

传统的电力电子变换器的控制器对充电电流进行连续采样和连续控制，使充电电流达到稳定值。由于脉冲充电需要输出频率高于1kHz、尽可能接近方波的脉冲电流，因此充电电流需要尽可能快速的在零和最大值两种状态之间变化，并且需要尽可能快速的在切换到一种状态后达到稳态。传统的直流-直流电力电子变换器的连续采样和连续控制方式无法满足脉冲充电电流上升沿和下降沿时的动态需求，容易产生电流过冲，无法使输出电流尽可能接近脉冲波形。

现有的方法一般采用增加一级斩波电路的方式，达到输出高频脉冲电流的目的。但是该方法会增加额外的成本，降低脉冲充电机效率。

现有的变换器的采样和控制方式的研究比较少，专利也比较少，公告号为CN203984062 U的专利公开了一种锂电池变频快速充电电路，包括依次串接的一个交流输入端、整流电路与滤波电路，还包括依次连接的高频脉冲发生电路、高频转换电路以及一个直流输出端，所述高频脉冲发生电路的输入端与滤波电路的输出端连接，还包括控制电路及用于检测、判定蓄电设备电压的电压采样电路，所述电压采样电路接被充电锂电池两端，其反馈端接控制电路；电压采样电路将实时检测并判定蓄电设备电压，并将电压检测值反馈控制电路，控制电路接收各电路数据及进行分析处理，根据被充电锂电池的状态对高频脉冲发生电路、高频转换电路进行控制，实时进行调整。该方法也会增加额外的电路，会增加额外的成本，降低脉冲充电机效率。

发明内容

1、本发明的目的

针对上述存在的技术问题，提出了一种脉冲充电电流采样控制方法、系统及充电机，采用单闭环的方式，进行单脉冲周期内单次定时采样和单次定时控制，可以使直流-直流电力电子变换器输出接近方波的高频脉冲电流，并且不需要增加额外的电路。

2、本发明所采用的技术方案

一种脉冲充电电流采样控制方法，包括以下步骤：

S01：在每个脉冲周期的波谷时，关闭开关管驱动，对输出电流不进行采样；

S02：在每个脉冲周期的波峰时，开启开关管驱动，对输出电流进行采样，更新控制量。

优选的技术方案中，所述步骤S01之前还包括在电力电子变换器闭环工作时对充电电流进行定时采样控制。

优选的技术方案中，所述步骤S02中在脉冲周期开始时刻，开启开关管驱动。

优选的技术方案中，所述步骤S02中在脉冲达到稳态时，对输出电流进行采样，将采样值输入控制器进行计算，根据计算结果更新控制量，并关闭开关管驱动。

本发明还公开了一种脉冲充电电流采样控制系统，包括变换器、控制器和保持器，所述保持器和控制器还连接定时触发模块，所述定时触发模块在电力电子变换器闭环工作时对充电电流进行定时采样控制，在每个脉冲周期的波谷时，关闭开关管驱动，对输出电流不进行采样；在每个脉冲周期的波峰时，开启开关管驱动，对输出电流进行采样，更新控制量。

优选的技术方案中，在脉冲周期开始时刻，开启开关管驱动。