脉冲式铁锂电池充电机系统及充电方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力设备领域，具体涉及一种脉冲式铁锂电池充电机系统及充电方 法。
【背景技术】
[0002] 电动汽车和电动自行车的发明问世，给人们的交通和工作带来极大方便。它们都 具有清洁、环保、使用灵活等特性。其所用的电池质量好坏及正确的充电方式，则影响电池 的使用寿命。也就是说，影响车子本身的使用寿命。
[0003] 铁锂电池有着众多优点，并且可以生产出各种不同容量的电池，广泛地应用在大 型电动车辆、轻型电动车、太阳能及风力发电的储能设备、小型医疗仪器设备及便携式仪 器、UPS及应急灯、警示灯及矿灯等方面。研究和实践表明，电池充电过程对电池寿命影响 最大。也就是说，绝大多数的铁锂电池不是使用坏的，而是被"充坏"的。因此研制新型的 铁锂电池充电机系统具有十分重要的现实意义。
[0004] 传统的充电机存在以下弊端：传统的充电机在电池出现硫化现象时充电电流变 小，而正常的使用用户充电时间一般保持不变，这样，电池就一直处于非充满状态，使用者 则感觉电池容量下降。
【发明内容】
[0005] 针对传统的充电机在电池出现硫化现象时充电电流变小，电池一直处于非充满状 态，使用者感觉电池容量下降的问题，本发明提供了一种脉冲式铁锂电池充电机系统及充 电方法。
[0006] 第一方面，本发明提出一种脉冲式铁锂电池充电机系统，包括主电路、前面板控制 系统和输入输出接口；所述主电路包括整流单元、调制单元和CPU控制单元；
[0007] 所述整流单元和所述CPU控制单元均与所述调制单元连接；
[0008] 所述CPU控制单元与所述前面板控制系统连接；
[0009] 所述整流单元和所述调制单元均与所述输入输出接口连接；
[0010] 所述前面板控制系统用于设置充电参数值；所述主电路用于将交流电转换为直流 电，并根据所述充电参数值对所述直流电进行调制；所述输入输出接口用于输出充电电流。
[0011] 优选地，所述前面板控制系统包括调压确认键、电压调整旋钮、电流调整旋钮、频 率调整旋钮、波形切换旋钮、输出开关、电压显示屏、电流显示屏以及频率显示屏；
[0012] 所述调压确认键、所述电压调整旋钮、所述电流调整旋钮、所述频率调整旋钮、所 述波形切换旋钮和所述输出开关均与所述CPU控制单元连接；
[0013] 所述电压显示屏和所述电压调整旋钮连接；
[0014] 所述电流显示屏和所述电流调整旋钮连接；
[0015] 所述频率显示屏和所述频率调整旋钮连接；
[0016] 所述调压确认键用于对调整电压进行确认。
[0017] 优选地，所述输入输出接口包括电源输入接口、电压采集接口和电流输出接口；
[0018] 所述电源输入接口用于为脉冲式铁锂电池充电机系统提供工作电源；
[0019] 所述电压采集接口用于通过电压外采线与待充电的铁锂电池连接并充电；
[0020] 所述电流输出接口用于为待充电的铁锂电池提供充电电流。
[0021 ] 优选地，所述电流输出接口包括第一电流输出接口和第二电流输出接口，所述第 一电流输出接口与铁锂电池正极连接，所述第二电流输出接口与铁锂电池负极连接。
[0022] 优选地，所述电压采集接口第一端通过电压外采线与铁锂电池正极连接，所述电 压采集接口第二端通过电压外采线与铁锂电池负极连接。
[0023] 优选地，包括：
[0024] 根据预设的铁锂电池充电规格和充电要求，通过前面板控制系统设置充电参数 值，并发送给CPU控制单元；
[0025] 交流电通过整流单元进行整流，输出直流电；
[0026] 所述CPU控制单元根据所述充电参数值，控制调制单元对所述直流电进行调制， 输出方形或正弦波的充电电流至铁锂电池。
[0027] 优选地，所述输出的方形或正弦波的充电电流通过反馈电路与所述CPU控制单元 连接；
[0028] 所述充电电流经所述CPU控制单元校准后，控制所述调制单元输出校准后的充电 电流至铁锂电池。
[0029] 优选地，充电电流的电流输出接口包括第一电流输出接口和第二电流输出接口， 所述第一电流输出接口与电池正极连接，所述第二电流输出接口与电池负极连接；如果所 述第一电流输出接口与电池负极连接，所述第二电流输出接口与电池正极连接，则会有报 警提示。
[0030] 优选地，当铁锂电池充电至预设电压值后，充电机系统自动停止充电。
[0031 ] 优选地，所述充电参数值包括充电电压、充电电流和充电频率；
[0032] 当所述充电电压小于预设充电电压范围的第一端值或大于所述预设充电电压范 围的第二端值，所述CPU控制单元控制所述充电电压等于所述预设充电电压范围的第一端 值或第二端值；
[0033] 当所述充电电流小于预设充电电流范围的第一端值或大于所述预设充电电流范 围的第二端值，所述CPU控制单元控制所述充电电流等于所述预设充电电流范围的第一端 值或第二端值；
[0034] 当所述充电频率小于预设充电频率范围的第一端值或大于所述预设充电频率范 围的第二端值时，所述CPU控制单元控制所述充电频率等于所述预设充电频率范围的第一 端值或第二端值。
[0035] 由上述技术方案可知，本发明提出的一种新型的脉冲式铁锂电池充电机系统及充 电方法，能够提高铁锂电池的电荷接受率，降低充电过程中电池温升，保证每次充电电池都 可以达到充满状态，延长电池的使用寿命。
【附图说明】
[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些图获得其他的附图。
[0037] 图1为本发明一实施例提供的一种脉冲式铁锂电池充电机系统的结构示意图；
[0038] 图2为本发明一实施例提供的一种脉冲式铁锂电池充电系统的主电路的示意图；
[0039] 图3为本发明一实施例提供的一种脉冲式铁锂电池充电系统的前面板控制系统 的组成图；
[0040] 图4为本发明一实施例提供的一种脉冲式铁锂电池充电方法的流程图。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合附图，对发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清 楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0042] 图1示出了本实施例提供的一种脉冲式铁锂电池充电机系统的结构示意图，包括 主电路100、前面板控制系统200和输入输出接口 300 ;所述主电路100包括整流单元101、 调制单元102和CPU控制单元103 ;
[0043] 所述整流单元101和所述CPU控制单元103均与所述调制单元102连接；
[0044] 所述CPU控制单元103与所述前面板控制系统200连接；
[0045] 所述整流单元101和所述调制单元102均与所述输入输出接口 300连接；
[0046] 所述前面板控制系统200用于设置充电参数值；所述主电路100用于将交流电转 换为直流电，并根据所述充电参数值对所述直流电进行调制；所述输入输出接口 300用于 输出充电电流。
[0047] 其中，如图2所示，所述整流单元101用于对输入交流市电进行整流，得到直流电 压；所述调制单元102用于对直流电压进行调制；所述CPU控制单元103用于对调制单元进 行控制，得到符合要求的充电电流，当输出电压或电流在预设范围之外时，所述CPU控制单 元103自动控制所述调制单元102,使其等于最接近的预设范围端值；其中所述CPU控制单 元103与前面板控制系统相连，方便用户直观的对所述调制单元102进行控制。
[0048] 本实施例能够通过所述前面板控制系统调整充电电压、电流、频率和波形，以提高 铁锂电池接受率，从而增加铁锂电池电量吸收率，实现对铁锂电池脉冲式大电流充电，降低 充电过程电池温升；消除硫化现象，延长电池的使用寿命。
[0049] 作为本实施例的优选方案，如图3所示，所述前面板控制系统200包括调压确认 键、电压调整旋钮、电流调整旋钮、频率调整旋钮、波形切换旋钮、输出开关、电压显示屏、电 流显示屏以及频率显示屏；所述输入输出接口包括电源输入接口、电压采集接口和电流输 出接口。
[0050] 其中，所述电源输入接口用于为脉冲式铁锂电池充电机系统提供工作电源；所述 电压采集接口用于通过电压外采线与待充电的铁锂电池连接并充电；所述电流输出接口用 于为待充电的铁锂电池提供充电电流，是脉冲式铁锂电池充电机系统的工作单元。所述调 压确认键用于对调整电压进行确认，每次调整电压旋钮后，都需要按下调压确认键确认电 压设定值。所有显示屏均采用工业LED显示屏，数据更加清晰明了，简单的用户界面设计， 确保用户操作简单直观。所有接口均采用标准接口设计，使接线更加直观方便。进一步地， 所述调压确认键、所述电压调整旋钮、所述电流调整旋钮、所述频率调整旋钮、所述波形切 换旋钮和所述输出开关均与所述CPU控制单元103连接，用户根据待充电的铁锂电池规格， 设定输出电压、输出电流，输出频率和输出波形，从而改变所述CPU控制单元103的参数，进 而对所述调制单元102进行控制。所述电压显示屏和所述电压调整旋钮连接；所述电流显 示屏和所述电流调整旋钮连接；所述频率显示屏和所述频率调整旋钮连接。其中，所述调压 确认键用于对调整电压的确认，每次调整电压旋钮后，都需要按下调压确认键确认电压设 定值。所述电压调整旋钮、所述电流调整旋钮、所述频率调整旋钮、所述波形切换旋钮根据 待充电的铁锂电池规格用于对调制单元进行控制，调整输出电压、输出电流，输出频率和输 出波形