專利名稱：一種低頻軟脈沖充電電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低頻軟脈沖充電電路，同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種低頻軟脈沖充電方法。
背景技術(shù)：
在整個(gè)現(xiàn)有的充電技術(shù)領(lǐng)域中，大體有兩種充電技術(shù):一種是恒定直流電充電技術(shù)，一種是高頻矩形波脈沖充電技術(shù)，這兩種技術(shù)都有相應(yīng)的弊端，前者對電池充電，離子沒有擴(kuò)散時(shí)間，使電池內(nèi)部極板周圍的離子濃度很高，從而使電化學(xué)反應(yīng)越來越慢，并且會(huì)帶有晶體出現(xiàn)，使電池容易極化，電池使用壽命越來越短；后者頻率很高，脈沖間隙很小，其結(jié)果就等效于其平均值的直流電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可以實(shí)現(xiàn)低頻軟脈沖充電的電路，其中，本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種低頻軟脈沖充電電路，具體包括:第一開關(guān)器件S1、第二開關(guān)器件S2、第三開關(guān)器件S3、第四開關(guān)器件S4、第五開關(guān)器件S5、第六開關(guān)器件S6、第七開關(guān)器件S7、第八開關(guān)器件S8、第九開關(guān)器件S9、第十開關(guān)器件S10、第十一開關(guān)器件S11、第十二開關(guān)器件S12，分別具有兩個(gè)接線端；第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6，分別具有正極、負(fù)極；第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8，分別具有陽極、陰極；其中，所述的第一開關(guān)器件SI第一接線端與第一交流輸入端或者直流電源正極相連，同時(shí)與第八開關(guān)器件S8第一接線端相連；所述的第一電容Cl的正極與第一開關(guān)器件SI第二接線端相連，同時(shí)與第二開關(guān)器件S2第一接線端相連；所述的第一二極管Dl陽極與第一電容Cl的負(fù)極相連，同時(shí)與第二二極管D2陰極相連；所述的第二電容C2正極與第一二極管Dl陰極相連，同時(shí)與第七開關(guān)器件S7第一接線端相連；所述的第五二極管D5陽極與第二電容C2負(fù)極相連，同時(shí)與第六二極管D6陰極相連；所述的第五電容C5正極與第五二極管D5陰極相連，同時(shí)與第六開關(guān)器件S6第一接線端相連；所述的第五開關(guān)器件S5第一接線端與第二交流輸入端或者直流電源負(fù)極相連，同時(shí)與第四開關(guān)器件S4第一接線端相連；所述的第五開關(guān)器件S5第二接線端與第五電容C5負(fù)極相連，同時(shí)與第十一開關(guān)器件Sll相連；所述的第二二極管陽極與第六二極管陽極相連，同時(shí)與輸出端OUT-相連；所述的第二開關(guān)器件S2第二接線端與第三開關(guān)器件S3第二接線端相連，同時(shí)與第六開關(guān)器件S6、第七開關(guān)器件S7第二接線端相連，同時(shí)輸出端正極OUT+相連；所述的第四開關(guān)器件S4第二接線端與第三電容C3正極相連，同時(shí)與第三開關(guān)器件S3第二接線端相連；所述第三二極管D3陽極與第三電容C3負(fù)極相連，同時(shí)與第四二極管D4陰極相連；所述第四電容C4正極與第三二極管D3陰極相連，同時(shí)與第十二開關(guān)器件S12第一接線端相連；所述的第七二極管D7陽極與第四電容C4負(fù)極相連，同時(shí)與第八二極管D8陰極相連；所述的第六電容C6正極與第七二極管D7陰極相連，同時(shí)與第十開關(guān)器件SlO第一接線端相連；所述的第九開關(guān)器件S9第一接線端與第六電容C6負(fù)極相連，同時(shí)與第八開關(guān)器件S8第二接線端相連；所述的第五二極管D5陽極與第八二極管D8陽極相連，同時(shí)與第九開關(guān)器件S9、第十一開關(guān)器件Sll第二接線端和輸出端負(fù)極OUT-相連；所述的第十二開關(guān)器件S12第二接線端與第十開關(guān)器件Sio第二接線端相連，同時(shí)輸出端正極OUT+相連。進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述開關(guān)器件由三極管開關(guān)或者M(jìn)OS管開關(guān)或者可控硅開關(guān)或者IGBT管開關(guān)任意或其組合。優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,進(jìn)一步包括:所述開關(guān)部件S1、S5、S4、S8是二極管或者整流橋。優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，進(jìn)一步包括:所述第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6之間還設(shè)有多個(gè)串聯(lián)電容；或者，任意一個(gè)電容并聯(lián)多個(gè)電容。此外，本發(fā)明還公開了一種低頻軟脈沖充電方法，具體包括:設(shè)定第一交流電源輸入端為L，第二交流電源輸入端為N時(shí)；

當(dāng)L為正時(shí)，開關(guān)器件S1、S5、S9開通，S2、S4、S6、S7、S8、Sll關(guān)閉，并平均時(shí)間依次開通33、512、310放電容03、(:4、〇6中的電能，電容C1、C2、C5充電并降壓。進(jìn)一步地，優(yōu)選的方法包括:當(dāng)L為負(fù)時(shí)，開關(guān)器件S4、S8、S11開通，S1、S3、S5、S9、S10、S12關(guān)閉，平均時(shí)間依次開通S2、S7、S6放電容Cl、C2、C5中的電能，電容C3、C4、C6充電并降壓。進(jìn)一步地，優(yōu)選的方法包括:當(dāng)電源輸入端為直流電時(shí)，分別給兩組串聯(lián)電容分時(shí)交替充電，交替放電。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，電路結(jié)構(gòu)簡單，電容降壓，中間環(huán)節(jié)少，減少了電能的損耗，輸出波形為低頻(50-1000HZ)軟脈沖指數(shù)衰減曲線，對于二次充電電池具有防極化，具有修復(fù)功能，頻率低，增加了離子的擴(kuò)散時(shí)間，不容易極化。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使得本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)更加明確。圖1是本發(fā)明低頻軟脈沖充電電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明低頻軟脈沖充電電路的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。其中，圖1是本發(fā)明低頻軟脈沖充電電路的結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明低頻軟脈沖充電電路的另一結(jié)構(gòu)示意圖。裝置實(shí)施例一:如圖1和圖2所示，所述電路具體包括:第一開關(guān)器件S1、第二開關(guān)器件S2、第三開關(guān)器件S3、第四開關(guān)器件S4、第五開關(guān)器件S5、第六開關(guān)器件S6、第七開關(guān)器件S7、第八開關(guān)器件S8、第九開關(guān)器件S9、第十開關(guān)器件S10、第十一開關(guān)器件S11、第十二開關(guān)器件S12，分別具有兩個(gè)接線端；第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6，分別具有正極、負(fù)極；第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8，分別具有陽極、陰極；其中，所述的第一開關(guān)器件SI第一接線端與第一交流輸入端或者直流電源正極相連，同時(shí)與第八開關(guān)器件S8第一接線端相連；所述的第一電容Cl的正極與第一開關(guān)器件SI第二接線端相連，同時(shí)與第二開關(guān)器件S2第一接線端相連；所述的第一二極管Dl陽極與第一電容Cl的負(fù)極相連，同時(shí)與第二二極管D2陰極相連；所述的第二電容C2正極與第一二極管Dl陰極相連，同時(shí)與第七開關(guān)器件S7第一接線端相連；所述的第五二極管D5陽極與第二電容C2負(fù)極相連，同時(shí)與第六二極管D6陰極相連；所述的第五電容C5正極與第五二極管D5陰極相連，同時(shí)與第六開關(guān)器件S6第一接線端相連；所述的第五開關(guān)器件S5第一接線端與第二交流輸入端或者直流電源負(fù)極相連，同時(shí)與第四開關(guān)器件S4第一接線端相連；所述的第五開關(guān)器件S5第二接線端與第五電容C5負(fù)極相連，同時(shí)與第十一開關(guān)器件Sll相連；所述的第二二極管陽極與第六二極管陽極相連，同時(shí)與輸出端OUT-相連；所述的第二開關(guān)器件S2第二接線端與第三開關(guān)器件S3第二接線端相連，同時(shí)與第六開關(guān)器件S6、第七開關(guān)器件S7第二接線端相連，同時(shí)輸出端正極OUT+相連；所述的第四開關(guān)器件S4第二接線端與第三電容C3正極相連，同時(shí)與第三開關(guān)器件S3第二接線端相連；所述第三二極管D3陽極與第三電容C3負(fù)極相連，同時(shí)與第四二極管D4陰極相連；所述第四電容C4正極與第三二極管D3陰極相連，同時(shí)與第十二開關(guān)器件S12第一接線端相連；所述的第七二極管D7陽極與第四電容C4負(fù)極相連，同時(shí)與第八二極管D8陰極相連；所述的第六電容C6正極與第七二極管D7陰極相連，同時(shí)與第十開關(guān)器件SlO第一接線端相連；所述的第九開關(guān)器件S9第一接線端與第六電容C6負(fù)極相連，同時(shí)與第八開關(guān)器件S8第二接線端相連；所述的第五二極管D5陽極與第八二極管D8陽極相連，同時(shí)與第九開關(guān)器件S9、第十一開關(guān)器件Sll第二接線端和輸出端負(fù)極OUT-相連；所述的第十二開關(guān)器件S12第二接線端與第十開關(guān)器件Sio第二接線端相連，同時(shí)輸出端正極OUT+相連。此外，進(jìn)一步地，在該優(yōu)選的實(shí)施例中，其中，所述開關(guān)器件由三極管開關(guān)或者M(jìn)OS管開關(guān)或者可控硅開關(guān)或者IGBT管開關(guān)任意或其組合。且，所述開關(guān)部件S1、S5、S4、S8是二極管或者整流橋。
此外，更進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6之間還設(shè)有多個(gè)串聯(lián)電容；或者，任意一個(gè)電容并聯(lián)多個(gè)電容。方法實(shí)施例一:本發(fā)明交錯(cuò)式雙庫克電路工作流程如下:設(shè)定當(dāng)?shù)谝唤涣麟娫摧斎攵藶長，第二交流電源輸入端為N時(shí)，當(dāng)L為正時(shí)，開關(guān)器件S1、S5、S9開通，S2、S4、S6、S7、S8、Sll關(guān)閉，平均時(shí)間依次開通S3、S12、SlO放電容C3、C4、C6中的電能，電容C1、C2、C5充電并降壓；當(dāng)L為負(fù)時(shí)，開關(guān)器件S4、S8、S11開通，S1、S3、S5、S9、S10、S12關(guān)閉，平均時(shí)間依次開通S2、S7、S6放電容Cl、C2、C5中的電能，電容C3、C4、C6充電并降壓；同理，如果當(dāng)?shù)谝唤涣麟娫摧斎攵藶镹，第二交流電源輸入端為L時(shí)，當(dāng)L為正時(shí)，開關(guān)器件S4、S8、Sll開通，S1、S3、S5、S9、S10、S12關(guān)閉，平均時(shí)間依次開通S2、S7、S6放電容C1、C2、C5中的電能，電容C3、C4、C6充電并降壓；當(dāng)L為負(fù)時(shí)，開關(guān)器件S1、S5、S9開通，S2、S4、S6、S7、S8、Sll關(guān)閉，平均時(shí)間依次開通S3、S12、SlO放電容C3、C4、C6中的電能，電容Cl、C2、C5充電并降壓。此外，進(jìn)一步地，當(dāng)電源輸入端為直流電時(shí)，分別給兩組串聯(lián)電容分時(shí)交替充電，交替放電；其中，根據(jù)本發(fā)明，其放電的次數(shù)決定充電技術(shù)的頻率，輸出波形為指數(shù)衰減曲線。并且，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，電路結(jié)構(gòu)簡單，電容降壓，中間環(huán)節(jié)少，減少了電能的損耗，輸出波形為低頻(50-1000HZ)軟脈沖指數(shù)衰減曲線，對于二次充電電池具有防極化，具有修復(fù)功能，頻率低，增加了離子的擴(kuò)散時(shí)間，不容易極化。需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種低頻軟脈沖充電電路，其特征在于，包括: 第一開關(guān)器件S1、第二開關(guān)器件S2、第三開關(guān)器件S3、第四開關(guān)器件S4、第五開關(guān)器件S5、第六開關(guān)器件S6、第七開關(guān)器件S7、第八開關(guān)器件S8、第九開關(guān)器件S9、第十開關(guān)器件S10、第十一開關(guān)器件S11、第十二開關(guān)器件S12，分別具有兩個(gè)接線端； 第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6，分別具有正極、負(fù)極； 第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8，分別具有陽極、陰極；其中， 所述的第一開關(guān)器件SI第一接線端與第一交流輸入端或者直流電源正極相連，同時(shí)與第八開關(guān)器件S8第一接線端相連； 所述的第一電容Cl的正極與第一開關(guān)器件SI第二接線端相連，同時(shí)與第二開關(guān)器件S2第一接線端相連； 所述的第一二極管Dl陽極與第一電容Cl的負(fù)極相連，同時(shí)與第二二極管D2陰極相連； 所述的第二電容C2正極與第一二極管Dl陰極相連，同時(shí)與第七開關(guān)器件S7第一接線端相連；所述的第五二極管D5陽極與第二電容C2負(fù)極相連，同時(shí)與第六二極管D6陰極相連；所述的第五電容C5正極與第五二極管D5陰極相連，同時(shí)與第六開關(guān)器件S6第一接線端相連； 所述的第五開關(guān)器件S5第一接線端與第二交流輸入端或者直流電源負(fù)極相連，同時(shí)與第四開關(guān)器件S4第一接線端相連；所述的第五開關(guān)器件S5第二接線端與第五電容C5負(fù)極相連，同時(shí)與第十一開關(guān)器 件Sll相連；所述的第二二極管陽極與第六二極管陽極相連，同時(shí)與輸出端OUT-相連；所述的第二開關(guān)器件S2第二接線端與第三開關(guān)器件S3第二接線端相連，同時(shí)與第六開關(guān)器件S6、第七開關(guān)器件S7第二接線端相連，同時(shí)輸出端正極OUT+相連； 所述的第四開關(guān)器件S4第二接線端與第三電容C3正極相連，同時(shí)與第三開關(guān)器件S3第二接線端相連；所述第三二極管D3陽極與第三電容C3負(fù)極相連，同時(shí)與第四二極管D4陰極相連；所述第四電容C4正極與第三二極管D3陰極相連，同時(shí)與第十二開關(guān)器件S12第一接線端相連；所述的第七二極管D7陽極與第四電容C4負(fù)極相連，同時(shí)與第八二極管D8陰極相連；所述的第六電容C6正極與第七二極管D7陰極相連，同時(shí)與第十開關(guān)器件SlO第一接線端相連；所述的第九開關(guān)器件S9第一接線端與第六電容C6負(fù)極相連，同時(shí)與第八開關(guān)器件S8第二接線端相連； 所述的第五二極管D5陽極與第八二極管D8陽極相連，同時(shí)與第九開關(guān)器件S9、第十一開關(guān)器件Sll第二接線端和輸出端負(fù)極OUT-相連；所述的第十二開關(guān)器件S12第二接線端與第十開關(guān)器件SlO第二接線端相連，同時(shí)輸出端正極OUT+相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低頻軟脈沖充電電路，其特征在于，所述開關(guān)器件由三極管開關(guān)或者M(jìn)OS管開關(guān)或者可控硅開關(guān)或者IGBT管開關(guān)任意或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低頻軟脈沖充電電路，其特征在于，進(jìn)一步包括:所述開關(guān)部件S1、S5、S4、S8是二極管或者整流橋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低頻軟脈沖充電電路，其特征在于，所述第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6之間還設(shè)有多個(gè)串聯(lián)電容；或者，任意一個(gè)電容并聯(lián)多個(gè)電容。
兩組串聯(lián)電容，可以串聯(lián)很多電容，并且每個(gè)電容也可以并聯(lián)很多電容，每組串聯(lián)電容可以一起放電，也可以分別分時(shí)放電；放電的次數(shù)決定充電技術(shù)的頻率，輸出波形為指數(shù)衰減曲線。
5.一種低頻軟脈沖充電方法，其特征在于， 設(shè)定第一交流電源輸入端為L,第二交流電源輸入端為N時(shí)； 當(dāng)L為正時(shí)，開關(guān)器件S1、S5、S9開通，S2、S4、S6、S7、S8、Sll關(guān)閉，并平均時(shí)間依次開通S3、S12、S10放電容C3、C4、C6中的電能，電容C1、C2、C5充電并降壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低頻軟脈沖充電方法，其特征在于， 當(dāng)L為負(fù)時(shí)，開關(guān)器件S4、S8、S11開通，51、53、55、59、510、512關(guān)閉，平均時(shí)間依次開通S2、S7、S6放電容C1、C2、C5中的電能，電容C3、C4、C6充電并降壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或 6所述的低頻軟脈沖充電方法，其特征在于，其特征在于，進(jìn)一步還包括: 當(dāng)電源輸入端為直流電時(shí)，分別給兩組串聯(lián)電容分時(shí)交替充電，交替放電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低頻軟脈沖充電電路，包括第一開關(guān)器件S1、第二開關(guān)器件S2、第三開關(guān)器件S3、第四開關(guān)器件S4、第五開關(guān)器件S5、第六開關(guān)器件S6、第七開關(guān)器件S7、第八開關(guān)器件S8、第九開關(guān)器件S9、第十開關(guān)器件S10、第十一開關(guān)器件S11、第十二開關(guān)器件S12，分別具有兩個(gè)接線端；第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6，分別具有正極、負(fù)極；第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8，分別具有陽極、陰極，此外，本發(fā)明還公開了一種低頻軟脈沖充電方法。
文檔編號(hào)H02M3/07GK103138567SQ20111039165
公開日2013年6月5日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者董建 申請人:浙江源創(chuàng)電子科技有限公司