脈沖式鐵鋰電池充電機系統及充電方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力設備領域，具體涉及一種脈沖式鐵鋰電池充電機系統及充電方 法。
【背景技術】
[0002] 電動汽車和電動自行車的發明問世，給人們的交通和工作帶來極大方便。它們都 具有清潔、環保、使用靈活等特性。其所用的電池質量好壞及正確的充電方式，則影響電池 的使用壽命。也就是說，影響車子本身的使用壽命。
[0003] 鐵鋰電池有著眾多優點，并且可以生產出各種不同容量的電池，廣泛地應用在大 型電動車輛、輕型電動車、太陽能及風力發電的儲能設備、小型醫療儀器設備及便攜式儀 器、UPS及應急燈、警示燈及礦燈等方面。研究和實踐表明，電池充電過程對電池壽命影響 最大。也就是說，絕大多數的鐵鋰電池不是使用壞的，而是被"充壞"的。因此研制新型的 鐵鋰電池充電機系統具有十分重要的現實意義。
[0004] 傳統的充電機存在以下弊端：傳統的充電機在電池出現硫化現象時充電電流變 小，而正常的使用用戶充電時間一般保持不變，這樣，電池就一直處于非充滿狀態，使用者 則感覺電池容量下降。
【發明內容】
[0005] 針對傳統的充電機在電池出現硫化現象時充電電流變小，電池一直處于非充滿狀 態，使用者感覺電池容量下降的問題，本發明提供了一種脈沖式鐵鋰電池充電機系統及充 電方法。
[0006] 第一方面，本發明提出一種脈沖式鐵鋰電池充電機系統，包括主電路、前面板控制 系統和輸入輸出接口；所述主電路包括整流單元、調制單元和CPU控制單元；
[0007] 所述整流單元和所述CPU控制單元均與所述調制單元連接；
[0008] 所述CPU控制單元與所述前面板控制系統連接；
[0009] 所述整流單元和所述調制單元均與所述輸入輸出接口連接；
[0010] 所述前面板控制系統用于設置充電參數值；所述主電路用于將交流電轉換為直流 電，并根據所述充電參數值對所述直流電進行調制；所述輸入輸出接口用于輸出充電電流。
[0011] 優選地，所述前面板控制系統包括調壓確認鍵、電壓調整旋鈕、電流調整旋鈕、頻 率調整旋鈕、波形切換旋鈕、輸出開關、電壓顯示屏、電流顯示屏以及頻率顯示屏；
[0012] 所述調壓確認鍵、所述電壓調整旋鈕、所述電流調整旋鈕、所述頻率調整旋鈕、所 述波形切換旋鈕和所述輸出開關均與所述CPU控制單元連接；
[0013] 所述電壓顯示屏和所述電壓調整旋鈕連接；
[0014] 所述電流顯示屏和所述電流調整旋鈕連接；
[0015] 所述頻率顯示屏和所述頻率調整旋鈕連接；
[0016] 所述調壓確認鍵用于對調整電壓進行確認。
[0017] 優選地，所述輸入輸出接口包括電源輸入接口、電壓采集接口和電流輸出接口；
[0018] 所述電源輸入接口用于為脈沖式鐵鋰電池充電機系統提供工作電源；
[0019] 所述電壓采集接口用于通過電壓外采線與待充電的鐵鋰電池連接并充電；
[0020] 所述電流輸出接口用于為待充電的鐵鋰電池提供充電電流。
[0021 ] 優選地，所述電流輸出接口包括第一電流輸出接口和第二電流輸出接口，所述第 一電流輸出接口與鐵鋰電池正極連接，所述第二電流輸出接口與鐵鋰電池負極連接。
[0022] 優選地，所述電壓采集接口第一端通過電壓外采線與鐵鋰電池正極連接，所述電 壓采集接口第二端通過電壓外采線與鐵鋰電池負極連接。
[0023] 優選地，包括：
[0024] 根據預設的鐵鋰電池充電規格和充電要求，通過前面板控制系統設置充電參數 值，并發送給CPU控制單元；
[0025] 交流電通過整流單元進行整流，輸出直流電；
[0026] 所述CPU控制單元根據所述充電參數值，控制調制單元對所述直流電進行調制， 輸出方形或正弦波的充電電流至鐵鋰電池。
[0027] 優選地，所述輸出的方形或正弦波的充電電流通過反饋電路與所述CPU控制單元 連接；
[0028] 所述充電電流經所述CPU控制單元校準后，控制所述調制單元輸出校準后的充電 電流至鐵鋰電池。
[0029] 優選地，充電電流的電流輸出接口包括第一電流輸出接口和第二電流輸出接口， 所述第一電流輸出接口與電池正極連接，所述第二電流輸出接口與電池負極連接；如果所 述第一電流輸出接口與電池負極連接，所述第二電流輸出接口與電池正極連接，則會有報 警提示。
[0030] 優選地，當鐵鋰電池充電至預設電壓值后，充電機系統自動停止充電。
[0031 ] 優選地，所述充電參數值包括充電電壓、充電電流和充電頻率；
[0032] 當所述充電電壓小于預設充電電壓范圍的第一端值或大于所述預設充電電壓范 圍的第二端值，所述CPU控制單元控制所述充電電壓等于所述預設充電電壓范圍的第一端 值或第二端值；
[0033] 當所述充電電流小于預設充電電流范圍的第一端值或大于所述預設充電電流范 圍的第二端值，所述CPU控制單元控制所述充電電流等于所述預設充電電流范圍的第一端 值或第二端值；
[0034] 當所述充電頻率小于預設充電頻率范圍的第一端值或大于所述預設充電頻率范 圍的第二端值時，所述CPU控制單元控制所述充電頻率等于所述預設充電頻率范圍的第一 端值或第二端值。
[0035] 由上述技術方案可知，本發明提出的一種新型的脈沖式鐵鋰電池充電機系統及充 電方法，能夠提高鐵鋰電池的電荷接受率，降低充電過程中電池溫升，保證每次充電電池都 可以達到充滿狀態，延長電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0036] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些圖獲得其他的附圖。
[0037] 圖1為本發明一實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電機系統的結構示意圖；
[0038] 圖2為本發明一實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電系統的主電路的示意圖；
[0039] 圖3為本發明一實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電系統的前面板控制系統 的組成圖；
[0040] 圖4為本發明一實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0041] 下面結合附圖，對發明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清 楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0042] 圖1示出了本實施例提供的一種脈沖式鐵鋰電池充電機系統的結構示意圖，包括 主電路100、前面板控制系統200和輸入輸出接口 300 ;所述主電路100包括整流單元101、 調制單元102和CPU控制單元103 ;
[0043] 所述整流單元101和所述CPU控制單元103均與所述調制單元102連接；
[0044] 所述CPU控制單元103與所述前面板控制系統200連接；
[0045] 所述整流單元101和所述調制單元102均與所述輸入輸出接口 300連接；
[0046] 所述前面板控制系統200用于設置充電參數值；所述主電路100用于將交流電轉 換為直流電，并根據所述充電參數值對所述直流電進行調制；所述輸入輸出接口 300用于 輸出充電電流。
[0047] 其中，如圖2所示，所述整流單元101用于對輸入交流市電進行整流，得到直流電 壓；所述調制單元102用于對直流電壓進行調制；所述CPU控制單元103用于對調制單元進 行控制，得到符合要求的充電電流，當輸出電壓或電流在預設范圍之外時，所述CPU控制單 元103自動控制所述調制單元102,使其等于最接近的預設范圍端值；其中所述CPU控制單 元103與前面板控制系統相連，方便用戶直觀的對所述調制單元102進行控制。
[0048] 本實施例能夠通過所述前面板控制系統調整充電電壓、電流、頻率和波形，以提高 鐵鋰電池接受率，從而增加鐵鋰電池電量吸收率，實現對鐵鋰電池脈沖式大電流充電，降低 充電過程電池溫升；消除硫化現象，延長電池的使用壽命。
[0049] 作為本實施例的優選方案，如圖3所示，所述前面板控制系統200包括調壓確認 鍵、電壓調整旋鈕、電流調整旋鈕、頻率調整旋鈕、波形切換旋鈕、輸出開關、電壓顯示屏、電 流顯示屏以及頻率顯示屏；所述輸入輸出接口包括電源輸入接口、電壓采集接口和電流輸 出接口。
[0050] 其中，所述電源輸入接口用于為脈沖式鐵鋰電池充電機系統提供工作電源；所述 電壓采集接口用于通過電壓外采線與待充電的鐵鋰電池連接并充電；所述電流輸出接口用 于為待充電的鐵鋰電池提供充電電流，是脈沖式鐵鋰電池充電機系統的工作單元。所述調 壓確認鍵用于對調整電壓進行確認，每次調整電壓旋鈕后，都需要按下調壓確認鍵確認電 壓設定值。所有顯示屏均采用工業LED顯示屏，數據更加清晰明了，簡單的用戶界面設計， 確保用戶操作簡單直觀。所有接口均采用標準接口設計，使接線更加直觀方便。進一步地， 所述調壓確認鍵、所述電壓調整旋鈕、所述電流調整旋鈕、所述頻率調整旋鈕、所述波形切 換旋鈕和所述輸出開關均與所述CPU控制單元103連接，用戶根據待充電的鐵鋰電池規格， 設定輸出電壓、輸出電流，輸出頻率和輸出波形，從而改變所述CPU控制單元103的參數，進 而對所述調制單元102進行控制。所述電壓顯示屏和所述電壓調整旋鈕連接；所述電流顯 示屏和所述電流調整旋鈕連接；所述頻率顯示屏和所述頻率調整旋鈕連接。其中，所述調壓 確認鍵用于對調整電壓的確認，每次調整電壓旋鈕后，都需要按下調壓確認鍵確認電壓設 定值。所述電壓調整旋鈕、所述電流調整旋鈕、所述頻率調整旋鈕、所述波形切換旋鈕根據 待充電的鐵鋰電池規格用于對調制單元進行控制，調整輸出電壓、輸出電流，輸出頻率和輸 出波形