[发明专利]一种梯度脉冲电流高效低温快充装置

说明书

本发明涉及电器电子快速充电技术领域，具体是一种梯度脉冲电流高效低温快充装置，包括电源结构、充电电路、充电电路充电流程和充电装置外部结构及配套设备，电源结构包括整流滤波电路、开关电路、开关变压器、振荡电路、反馈电路、取样电路和保护电路，充电电路包括间歇脉冲充电电路和恒流充电电路，充电装置外部结构及配套设备包括控制电路、高压防护配件、外壳、内衬腔体、密封换气道和液氮降温装置。本发明使用梯度脉冲电流的高效低温快充方式，极大的提升了工业设备的充电效率，适用于工业、大型电气设备和储能站，同时降低了低温快充的成本。

技术领域

本发明涉及电器电子快速充电技术领域，具体是一种梯度脉冲电流高效低温快充装置。

背景技术

随着科学技术的不断进步，锂电池已经成为目前市场占有量最大的二次电池，锂离子二次电池的容量不断提高，同样需要更快的充电速度来满足容量增长的需求；同时，锂离子二次电池的应用领域不断拓展，从原本的3C数码领域向大型机械电子设备延伸，逐渐开始应用在航空航天、储能储电、新能源汽车及高速铁路等方面，其中搭载的锂离子二次电池质量更重、容量更大。而如何提高其充电效率，令电气设备更快的进入工作状态成为了我们所必须考虑的问题；快速充电行业应运而生，普通的常温快充技术虽然能够极大地提高充电速度，但也仅仅能够应对3C产品的日常使用。

中国专利号CN1060294C公开了一种蓄电池快速充电方法和装置是一种用于对铅酸蓄电池快速充电设备。本充电设备采用先以直流大电流充电，然后再以脉冲电流充电的方法给蓄电池充电。在充电全部过程中，由单片机实时对充电电流和蓄电池电压进行检测、分析，并按被充蓄电池电化学反应需要的电流曲线精确的自动调整充电电流。在全部充电过程中蓄电池仅处于微量析气状态，确保蓄电池处于最佳充电状态。

中国专利号CN101635470B公开了一种节电型蓄电池快速充电器及智能化充电通过脉宽调制即PWM降压方式实现无脉冲变压器降压，使得充电器效率得到提高。而快速充电器为提高蓄电池的充电电流接受率，在脉冲充电过程中引入短时间放电脉冲，以去极化达到快速充电的目的；以往放电电流白白消耗，而本装置对于脉冲放电的能量，利用储能电容进行吸收并回馈到充电电路，以实现回充，提高了能量利用效率，实现了快充与节能的双重目标。

在工业电器使用领域，这样的快充速度显然不能满足工业或大型电气设备的整备需要；某些研究者使用石墨烯正极，以加强锂离子电池的快充速度，但其因成本过高，短期无法投入量产。因此亟需研发一种梯度脉冲电流高效低温快充装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种梯度脉冲电流高效低温快充装置，以解决上述背景技术中提出工业电器使用领域的快充速度显然不能满足工业或大型电气设备的整备需要，而使用石墨烯正极，以加强锂离子电池的快充速度，但其因成本过高，短期无法投入量产的问题。

本发明的技术方案是：一种梯度脉冲电流高效低温快充装置，包括电源结构、充电电路、充电电路充电流程和充电装置外部结构及配套设备，所述电源结构包括整流滤波电路、开关电路、开关变压器、振荡电路、反馈电路、取样电路和保护电路，所述充电电路包括间歇脉冲充电电路和恒流充电电路，所述充电装置外部结构及配套设备包括控制电路、高压防护配件、外壳、内衬腔体、密封换气道和液氮降温装置。

进一步地，所述开关电路采用UC3842电源芯片及大功率晶体管，且大功率晶体管为IRFR3710ZTRPBF、IRFR5305、IRFR1205和IRFR7440中一个或多个。

进一步地，所述反馈电路采用高精度运算放大器LM393。

进一步地，所述间歇脉冲充电电路采用555定时器配合TL314三端可编程并联稳压二极管。

进一步地，所述控制电路包括半导体电路板和金属基座，且控制电路输出高压线缆及接口均采用高压防护配件进行包裹。

进一步地，所述高压防护配件采用橡胶、陶瓷、石棉、绝缘胶中的一种或几种。