具有电池诊断功能的充电器及其驱动方法与流程
技术特征：
1.一种具有电池诊断功能的充电器，其中，所述充电器连接在电池和提供输入电压的输入电源之间并且利用所述输入电压对所述电池进行充电，所述充电器包括：
全桥电路，所述全桥电路连接至所述输入电源，并且包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
变压器，所述变压器包括一次绕组和二次绕组，其中，所述一次绕组连接至所述全桥电路以对从所述全桥电路接收的所述输入电压进行转换，并且将经转换的电压传输至所述二次绕组；以及
整流电路，所述整流电路包括第五开关和第六开关，所述第五开关和所述第六开关连接在所述二次绕组和所述电池之间，并且对从所述变压器接收的电压进行整流以对所述电池进行充电，或者在两个方向上传输电力以诊断所述电池的健康状态。
2.根据权利要求1所述的充电器，该充电器还包括：
控制器，所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关，以利用所述输入电压对所述电池进行充电或者施加用于诊断所述电池的健康状态的扰动电压，并且响应于所述扰动电压来基于从所述电池输出的响应电流诊断所述电池的健康状态。
3.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述全桥电路包括彼此并联连接的第一支线和第二支线，并且其中，所述第一开关和所述第二开关连接至所述第一支线，并且所述第三开关和所述第四开关连接至所述第二支线。
4.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中的每一个包括彼此并联连接的寄生电容器和体二极管。
5.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述变压器包括所述二次绕组中的分接头。
6.根据权利要求5所述的充电器，该充电器还包括平滑电路，所述平滑电路连接至所述二次绕组中的所述分接头。
7.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述第六开关连接至所述二次绕组的一端；并且
所述第五开关连接至所述二次绕组的另一端。
8.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述第五开关和所述第六开关中的每一个包括彼此并联连接的寄生电容器和体二极管。
9.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中的每一个通过零电压切换ZVS而接通。
10.根据权利要求2所述的充电器，其中，根据下式来计算所述电池的阻抗：
其中，Z(ω)表示所述电池的所述阻抗，Vm表示所述扰动电压的峰值，Im表示所述响应电流的峰值，并且表示所述响应电流和所述扰动电压之间的相位角，
其中，根据下式来获得所述电池的使用所述阻抗诊断健康状态的等效电路：
其中，表示所述电池的健康状态SOH，
表示所述电池的欧姆电阻，
表示老化的电池的欧姆电阻，并且
表示新的电池的欧姆电阻。
11.根据权利要求10所述的充电器，其中，所述充电器根据所述电池的所述响应电流来计算阻抗谱，并且所述充电器根据所述阻抗谱来选择等效电路模型。
12.一种驱动具有电池诊断功能的充电器的方法，该方法包括以下步骤：
根据第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的接通操作或断开操作来将输入电压传输至变压器，其中，全桥电路连接至输入电源并且包括所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关，并且其中，所述变压器包括一次绕组和二次绕组，其中，所述一次绕组连接至所述全桥电路以对从所述全桥电路接收的所述输入电压进行转换，并且将经转换的电压传输至所述二次绕组；
对所述输入电压进行整流，以响应于第五开关和第六开关的接通操作或断开操作来对所述电池进行充电，其中，整流电路包括所述第五开关和所述第六开关，所述第五开关和所述第六开关连接在所述二次绕组和所述电池之间；以及
当所述电池的充电完成时，向所述电池施加扰动电压，并且基于从所述电池输出的响应电流来诊断所述电池的健康状态。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，传输的步骤通过零电压切换ZVS而操作，并且所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中的每一个通过所述ZVS而接通并且将所述输入电压传输至所述变压器。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，整流的步骤包括以下步骤：
将所述第六开关连接至所述二次绕组的一端，并且将所述第五开关连接至所述二次绕组的另一端，其中，所述全桥电路包括彼此并联连接的第一支线和第二支线，其中，所述第一支线包括成一排的所述第一开关和所述第二开关，并且其中，所述第二支线包括成一排的所述第三开关和所述第四开关；
当所述第一支线的顶部的所述第一开关和所述第二支线的底部的所述第四开关中的至少一个被接通时，接通所述第五开关；
当所述第一开关和所述第四开关两者都被断开时，断开所述第五开关；
当所述第一支线的底部的所述第二开关和所述第二支线的顶部的所述第三开关中的至少一个被接通时，接通所述第六开关；以及
当所述第二开关和所述第三开关两者都被断开以对所述输入电压进行整流时，断开所述第六开关，因此对所述电池进行充电。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关中的每一个包括彼此并联连接的寄生电容器和体二极管。
16.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：
响应于所述第五开关和所述第六开关的接通操作或断开操作来双向地传输电力。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，根据下式来计算所述电池的阻抗：
其中，Z(ω)表示所述电池的所述阻抗，Vm表示所述扰动电压的峰值，Im表示所述响应电流的峰值，并且表示所述响应电流和所述扰动电压之间的相位角，
其中，根据下式来获得所述电池的使用所述阻抗诊断健康状态的等效电路：
其中，表示所述电池的健康状态SOH，
表示所述电池的欧姆电阻，
表示老化的电池的欧姆电阻，并且
表示新的电池的欧姆电阻。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述充电器根据所述电池的所述响应电流来计算阻抗谱，并且所述充电器根据所述阻抗谱来选择等效电路模型。
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