专利名称：能量回馈型电池化成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池化成装置，在电池放电时，将放电能量转换为电能，给其它电池充电的。
背景技术：
目前，二次电池(俗称充电电池)的化成设备在对电池进行化成的过程中，电池放电释放出的能量均以热的方式消耗掉。这不仅浪费了电能，而且还导致环境温度上升，在大规模生产电池时矛盾更加突出。一方面电池充电时充进去的电能在放电时化作热能大量消耗，导致环境温度上升另一方面，为了保持电池化成过程所必需的环境温度，需要加大空调的功率，更加浪费电能，增加设备投资；再有，化成设备自身工作在过热的环境中，导致电子元器件的性能变差和老化，性能和可靠性变差，寿命降低。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种将电池放电能量转换为电能的能量回馈型电池化成装置。
为达到上述目的本实用新型采用的技术方案是由推挽电路、开关变压器和整流电路组成，其特征是所述的推挽电路由场效应管Q1、Q2和三极管Q3、Q4及电阻R23组成，场效应管Q1的漏极接至母线正端IN1，场效应管Q2的源极接至母线的地端IN2，场效应管Q1、Q2的栅极并联接至三极管Q3、Q4的发射极，场效应管Q1的源极CRL+和场效应管Q2的漏极分别接至开关变压器T1的输入端，变压器T1的输出端接至由二极管D7、D10、D13和电感L1组成的整流电路的输入端，整流电路的输出端OUT1和OUT2接至被化成的电池。
本实用新型的优点是能够节约电能，不会导致环境温度升高，同时，增加了化成设备本身的可靠性和寿命。以传统化成装置和本实用新型对100Ah电池化成过程作对比、计算得出在充电过程中，动力电池的平均电压是3.9V，用30A充电，采用本实用新型充电时，动力电池消耗的功率为39V*30A＝117W，本实用新型的效率为85％，则总消耗功率为117W/85％＝138W；用传统化成装置充电时，供电电源的电压应为7V，充电消耗的总功率为7V*30A＝210W；从计算结果可以看出，充电时本实用新型比传统化成装置少消耗210W-138W＝72W。充电时间大约为4小时，节约电能72W*4H＝288WH。放电时，动力电池放电的功率为3.6V*30A＝108W，放电3.3小时释放的总能量为108W*3.3H＝356WH。采用能量回收系统，回收效率为75％，则回收的能量为356WH*75％＝267WH。因此动力电池一个充放过程节约电能288+267＝555WH。如果不采用能量回收装置，以上由能量回收系统回收的能量将全部转化为热量散发到空气中，需要使用工业空调机或采用工业通风机进行降温，按照80％效率，又需要消耗电能555WH/80％＝694WH；因此总节电555WH+694WH＝1249WH，即1.249度。按照工业用电0.8元/度计算，一只动力电池节电1.249*0.8＝1.0元，日产1万只动力电池节约1万元，1年300工作日，共节电可达300万元。
图1是本实用新型的方框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图例对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
由图1-图2可知本实用新型所述的推挽电路由场效应管Q1、Q2和三极管Q3、Q4及电阻R23组成，场效应管Q1的漏极接至母线正端IN1，场效应管Q2的源极接至母线的地端IN2，场效应管Q1、Q2的栅极并联接至三极管Q3、Q4的发射极，场效应管Q1的源极CRL+和场效应管Q2的漏极分别接至开关变压器T1的输入端，变压器T1的输出端接至由二极管D7、D10、D13和电感L1组成的整流电路的输入端，整流电路的输出端OUT1和OUT2接至被化成的电池。
本实用新型的工作原理通过计算机统一调配，恒流源对电池进行充放电，放电电池的能量通过电源母线流向充电电池，实现能量回馈功能。当所有的电池充电时，该装置从供电装置取得能量；所有电池放电时，放电能量通过供电装置以热的形式消耗掉。
IN1，IN2与电源母线连接，OUT1，OUT2与电池连接，CX2，E1，E5，C6，E13，C7为滤波电容，L1为滤波电感。充电时，计算机给出控制信号DRA为高电平，通过限流电阻R23和由三极管Q3、Q4组成的推挽电路，场效应管Q1导通，电流由主变压器T1的CRL+流向CRL-端，主变压器输出端电流通过止逆二极管D10、D7、D13流向OUT1、OUT2，OUT1和OUT2为输出端，直接接电池；放电时，计算机给出控制信号DRA为低电平，通过限流电阻R23和由三极管Q3、Q4组成的推挽电路，场效应管Q2导通，电池电流经过主变压器T1，流向IN1、IN2，同到电源母线。
本实用新型是将升压式恒流开关电源和降压式恒流开关电源合并为一个具有能量回馈功能的电池化成装置，每个电池化成装置的输出端连接一只电池，输入端相互并联，接入供电系统，根据计算机的指令，完成对电池的充电或者放电功能。当有多只电池进行充放电时，通过计算机调配，将放电电池放出来的能量充入需要充电的电池之中，实现能量回馈功能；特殊情况下，如果所有的电池全部充电，则从供电装置取电如果所有的电池全部放电，则多余的能量通过供电装置的外接散热器以热的形式消耗掉。本实用新型由于属于电池生产装置，在电池大批量连续生产的过程中绝大部分的情况是同时存在需要充电和放电的电池。因此，能量回馈功能在绝大部分的情况下是有效的。
权利要求1.一种能量回馈型电池化成装置，由推挽电路、开关变压器、整流电路和供电装置组成，其特征是所述的推挽电路由场效应管Q1、Q2和三极管Q3、Q4及电阻R23组成，场效应管Q1的漏极接至母线正端IN1，场效应管Q2的源极接至母线的地端IN2，场效应管Q1、Q2的栅极并联接至三极管Q3、Q4的发射极，场效应管Q1的源极CRL+和场效应管Q2的漏极分别接至开关变压器T1的输入端，变压器T1的输出端接至由二极管D7、D10、D13和电感L1组成的整流电路的输入端，整流电路的输出端OUT1和OUT2接至被化成的电池。
专利摘要一种能量回馈型电池化成装置。它包括由场效应管Q1、Q2和三极管Q3、Q4及电阻R23组成推挽电路，场效应管Q1的漏极接至母线正端IN1，场效应管Q2的源极接至母线的地端IN2，场效应管Q1、Q2的栅极并联接至三极管Q3、Q4的发射极，场效应管Q1的源极CRL＋和场效应管Q2的漏极分别接至开关变压器T1的输入端，变压器T1的输出端接至由二极管D7、D10、D13和电感L1组成的整流电路的输入端，整流电路的输出端OUT1和OUT2接至被化成的电池。该装置实现了能量回馈功能，电池充电时从电源母线获取能量，电池放电能量回馈到电源母线，可以作为其它电池的充电能量。能够节约电能，不会导致环境温度升高，减少环境控制设备投资，同时，增加了化成设备本身的可靠性和寿命。
文档编号H01M6/00GK2694503SQ20042001859
公开日2005年4月20日 申请日期2004年3月15日 优先权日2004年3月15日
发明者张军 申请人:张军, 李朴, 方英民