电车充电器脉冲原理主要基于利用脉冲电流对电池进行充电,并根据电池状态调整脉冲参数,具体如下:
- 脉冲充电基本原理
- 充电脉冲阶段:充电器在短时间内向电池输出较大的电流脉冲,使电池快速吸收电能。例如,当电车电池电量较低时,充电器输出宽度较大的充电脉冲,能在短时间内为电池补充大量电能。
- 间歇脉冲阶段:在充电脉冲之后,充电器会设置一段间歇时间,停止充电。这段时间内,电池内部的化学反应得以充分进行,浓差极化和欧姆极化等现象能够自然消除,为下一次充电做好准备。比如,在电池充电过程中,充电一段时间后暂停,让电池内部的离子分布等恢复平衡。
- 放电脉冲阶段:部分充电器还会在充电过程中加入放电脉冲。即在特定时刻,让电池短暂地进行小电流放电,这有助于进一步消除电池电极表面的极化现象,使电池能够更好地接受后续的充电脉冲,提高充电效率和电池寿命。
- 脉冲参数调节原理
- 检测电池状态:充电器内部有检测电路,实时监测电池的端电压、充电电流、温度、动态内阻等参数。比如,当电池温度升高时,可能意味着电池内部反应加剧,需要调整充电策略。
- 智能控制算法:根据检测到的电池状态信息,充电器利用智能控制算法来调整脉冲电流的宽度、频率和幅度等参数。例如,当电池电量较低时,增加充电脉冲的宽度和幅度,提高充电速度;当电池接近充满时,减小充电脉冲的占空比,以小电流进行充电,防止过充。
- 能量转换与传输原理
- AC-DC转换:将220V的交流电经交流滤波电路滤除杂波,再通过二极管桥式整流电路和滤波电路,将其转换为约300V的直流电。
- 脉冲生成与变换:直流电送给功率变换电路,其中的开关功率管在脉冲宽度调制控制器输出的脉冲控制信号驱动下,工作在“开”“关”状态,将直流电切换成宽度可调的高频脉冲电压。高频脉冲电压经高频脉冲变压器,其次级感应出高频脉冲交流电。
- DC-DC转换:高频脉冲交流电再送给高频整流滤波电路进行整流、滤波,最终输出平滑的直流电供给蓄电池充电。