最优频率控制的电池脉冲充电技术
锂离子电池脉冲优化充电法的研究
Abstract: The charging time and lifespan of lithium-ion batteries have been the bottleneck for the tremendous application of electric vehicles. The conventional fast charging algorithms may shorten the cycle life of lithium-ion batteries. The polarization voltage is the external representation of the effect of charging current on the internal electrochemical reaction of the battery. The excessive polarization voltage during charging process can shorten the lifespan of lithium-ion batteries. An optimal charging strategy using pulse charging to mitigate the accumulation of polarization voltage was established, and the amplitude, frequency and duty ratio of the optimized charging current pulse were obtained. The charging current magnitude adjustment strategy along with battery aging was proposed based on constant polarization. The experiment results indicate that the proposed pulse charging mode can improve the charging speed without sacrificing battery life. Key words: lithium-ion battery; pulse charging; polarization voltage; charging rate; battery life
脉冲充电器原理
脉冲充电器原理脉冲充电器是一种高效、节能的充电设备，它利用脉冲技术对电池进行充电，相比传统充电方式，脉冲充电器具有更快的充电速度和更长的电池使用寿命。
那么，脉冲充电器的原理是什么呢？首先，我们来了解一下脉冲充电器的工作原理。
脉冲充电器通过控制充电电流和电压的脉冲信号，使电池在充电过程中不断地进行充放电循环，以达到更高效的充电效果。
在脉冲充电器中，通过改变充电电流和电压的脉冲信号的频率、占空比和幅值等参数，来控制电池的充电过程，从而实现更快速、更高效的充电效果。
其次，脉冲充电器的原理主要包括脉冲充电、脉冲放电和脉冲调制等几个方面。
脉冲充电是指在充电过程中，通过脉冲信号控制充电电流和电压的变化，使电池在短时间内吸收更多的电能，从而实现快速充电的效果。
脉冲放电则是在充电完成后，通过脉冲信号控制放电电流和电压的变化，使电池在放电过程中能够释放更多的电能，从而提高电池的使用寿命。
脉冲调制则是通过改变脉冲信号的频率、占空比和幅值等参数，来控制充电过程中的电流和电压变化，从而实现更精准的充电控制。
此外，脉冲充电器的原理还涉及到脉冲充电器的控制电路和控制算法。
脉冲充电器的控制电路主要包括脉冲发生器、脉冲调制器、功率放大器等部分，通过这些电路来实现对充电电流和电压的精确控制。
而脉冲充电器的控制算法则是通过对脉冲信号的频率、占空比和幅值等参数进行精确计算和控制，来实现对充电过程的精准调控。
总的来说，脉冲充电器的原理是通过控制充电电流和电压的脉冲信号，来实现对电池充电过程的精确控制，从而实现更快速、更高效的充电效果。
脉冲充电器的原理涉及到脉冲充电、脉冲放电、脉冲调制、控制电路和控制算法等几个方面，通过这些方面的精确控制和调节，实现对电池充电过程的优化，从而提高充电效率和延长电池使用寿命。
一种提高锂电池脉冲充电能量利用率的方法
一种提高锂电池脉冲充电能量利用率的方法提高锂电池脉冲充电能量利用率的方法随着移动互联网、智能家居等智能化产品不断涌现，电子设备的使用频率和依赖性都大大增加。
因此，更好的电池性能和电池续航能力成为人们追求的目标。
锂电池因其高能量密度、轻量化、长寿命等优点被广泛应用。
在锂电池的充电过程中，脉冲充电方法的应用与日俱增，并在电池充电过程中起到了必不可少的作用。
但是，在脉冲充电方法中，存在很多影响充电效率的因素，这些因素会降低锂电池脉冲充电的能量利用率。
本文将探讨一些提高锂电池脉冲充电能量利用率的方法。
1.优化脉冲充电参数脉冲充电参数的优化是提高锂电池脉冲充电利用率的重要方法。
在实际应用中，应根据电池类型、充电器性能、充电需求等因素不断调整脉冲充电参数，以达到最佳的充电效果。
（1）脉冲充电电流脉冲充电电流是影响锂电池充电效果的重要因素。
在脉冲充电过程中，过大的脉冲电流会引起电池内部的过度加热，从而影响电池寿命和充电效率。
而过小的脉冲电流则会造成电池内部的局部电化学反应不充分，降低充电效率。
因此，在选择脉冲充电电流时应在电池能够承受的范围内选择最优值。
（2）脉冲充电周期脉冲充电周期是脉冲充电过程中另一个重要的参数。
过短的脉冲充电周期会造成能量浪费，过长的脉冲充电周期会在某些情况下导致电池内部的局部反应不充分，影响脉冲充电的效果。
根据电池的具体情况，应该在脉冲充电周期与充电效率之间寻找最佳平衡点，从而使得电池脉冲充电的效果得以优化。
（3）脉冲充电时间脉冲充电时间也是影响脉冲充电效果的一个关键因素。
过短的脉冲充电时间会使得电池内部反应还未充分结束，同时也会增加电池内部的电阻。
而过长的脉冲充电时间会否则会造成电池内部电能的过多损耗，从而影响电池的寿命。
因此，在进行脉冲充电时，应该选择最佳的充电时间参数，以达到最优的充电效果。
2.控制充电温度温度会直接影响电池充电效果和寿命。
过高的充电温度会造成电池内部反应加速，增加不稳定性和损耗。
电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计
电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计摘要：对快速充电原理进行了阐述，针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，采用了分级定电流的脉冲快速充电方案，提出了充电器的硬件电路和控制软件的设计方案。
该充电方案对充分发挥蓄电池的功效，提高对蓄电池的充电速度，减少充电损耗，延长蓄电池的使用寿命具有重要意义。
关键词：电动车；铅酸蓄电池；脉冲快速充电引言以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程，它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。
目前，电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟，而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的要求，有一些理论和技术问题还有待攻关，现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。
目前，我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。
当然，也有一些高性能电池，比如锂电池、燃料电池等。
锂离子电池电动车在深圳已投入试运营，由上海研制的第二代燃料电池轿车"超越二号"也于2004年5月在北京的国际氢能大会上露面，但都还未能得到广泛的推广应用。
虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步，但作为其能量再次补充的充电器的发展非常缓慢，传统的常规充电时间过长，快速充电技术至今仍未能完全解决，严重地制约着电动车的发展。
自铅酸蓄电池问世以来，由于各种技术条件的限制，所采用的充电方法均未能遵从电池内部的物理化学规律，使整个充电过程存在着严重的过充电和析气等现象，充电效率低。
电动车用动力蓄电池与一般蓄电池还有所不同，它以较长时间中等电流持续放电为主，间或以大电流放电，用于起动、加速或爬坡。
一般来说，电动车用蓄电池多工作在深度充放电工作状态。
因此，对电动车用动力蓄电池的快速充电提出了不同于常规电池的要求，它必须具有充电时间短、对蓄电池使用寿命影响小以及充满电判断准确的特点。
pwm脉冲的应用场景 -回复
pwm脉冲的应用场景-回复PWM脉冲的应用场景PWM（脉宽调制）脉冲是一种调制技术，通过改变脉冲的宽度来控制特定设备或电路的输出功率。
PWM脉冲广泛应用于各种电子设备和系统中，涵盖了多个领域和行业。
本文将详细介绍PWM脉冲的应用场景，并逐步解释其在各个领域的应用。
第一部分：工业自动化在工业自动化领域，PWM脉冲广泛应用于电机控制，如交流电机、直流电机以及步进电机。
通过调整PWM脉冲的宽度，可以控制电机的转速和转向。
这种精确的控制使得电机可以在不同的工作环境和负载下运行，提高了生产效率和准确度。
另外，PWM脉冲还被用于控制工厂机械设备的开关和阀门。
通过不同的PWM脉冲宽度，可以精确地控制设备的启动和停止，以及工艺参数的调节，例如温度、压力和流量等。
这种控制方式可以实现快速响应和高效运作，提高了生产线的自动化水平。
第二部分：能源管理在能源管理领域，PWM脉冲被广泛用于太阳能和风能发电系统中。
通过PWM脉冲的频率和宽度调节，可以控制光伏电池组或风力发电机的输出电压和电流。
这样可以实现最大功率点追踪（MPPT），提高能源转换效率，并确保系统的稳定工作。
此外，PWM脉冲还用于电池充放电管理系统。
通过调整PWM脉冲的宽度，可以实现精确的电池充电和放电控制，避免过充和过放现象，延长电池的使用寿命。
在电动车和混合动力车辆中，PWM脉冲还可以用于电池充电和动力控制，提高车辆的能源利用率和性能。
第三部分：通信系统PWM脉冲在通信系统中也有广泛的应用。
例如，蓝牙和无线局域网（WLAN）等无线通信协议中的调制信号就是基于PWM技术。
通过改变PWM脉冲的宽度，可以调制和解调数字信号，实现无线数据的传输和接收。
另外，PWM脉冲还可以用于有线通信系统中的编码和解码。
例如，以太网中的以太网物理层（PHY）控制器使用PWM脉冲编码（PAM）来转换数字数据信号为模拟电信号，以及将模拟电信号转换为数字数据信号。
这种编码技术可以实现高速数据传输和抗干扰能力。
脉冲充电器的原理
脉冲充电器的原理
脉冲充电器是一种通过短时间的高功率脉冲电流进行充电的装置，其原理如下：
1. 脉冲产生：脉冲充电器通常使用电子开关装置（如三极管、MOSFET等）来产生高频脉冲信号。
这些开关以一定的频率
开关和关闭，产生周期性的脉冲信号。
2. 变压器：脉冲信号经过电子开关后，输入到一个变压器中进行变压变流。
变压器通常采用高频变压器，其工作在高频率范围内，能够有效减小体积和提高效率。
3. 整流滤波：通过变压器变换后的高频脉冲信号，在输出端经过整流装置进行整流，将交流信号转换为直流信号。
接着，通过滤波电容进行滤波，使得输出信号更加稳定。
4. 控制系统：脉冲充电器通常配备一个控制系统，用于控制脉冲充电器的工作频率、脉冲宽度和充电电流等参数。
控制系统可以根据电池的状态和需求进行调整，以达到最佳的充电效果。
5. 充电电池：最后，经过整流和滤波的电流被输入到需要充电的电池中。
由于脉冲充电器的特点是短时间大功率充电，因此可以更快地将电池充满。
总的来说，脉冲充电器利用高频脉冲信号和变压变流技术，通过控制系统对充电参数进行调整，以高效、高频率地将电能输入到需要充电的电池中，实现快速充电效果。
pwm充电原理
pwm充电原理
PWM充电原理是一种通过调节电流和电压的工作周期来实现电池充电的方法。
PWM代表脉冲宽度调制，它是一种调制技术，通过改变脉冲的宽度来控制电流或电压的大小。
在PWM充电器中，输入的直流电源首先经过一个整流桥，将交流电转换为直流电。
然后，通过一个电源电路，将直流电源连接到电池进行充电。
PWM充电器中的关键部件是PWM控制器。
它通过控制开关元件（通常是MOSFET）的开关状态和开关频率，来调节输出电流和电压的大小。
PWM控制器会根据充电需求和电池状态，输出一系列的脉冲信号。
这些脉冲信号会经过滤波电路，消除掉脉冲中的高频分量，并提供一个平稳的输出电流。
滤波后的信号会传递给电池，使其充电。
PWM充电器可以通过调节脉冲的宽度和频率来控制充电电流和电压的大小。
一般来说，当电池电量较低时，PWM充电器会以较大的脉冲宽度和较高的频率输出，以提供更大的充电电流。
而当电池电量接近充满时，PWM充电器会减小脉冲宽度和降低频率，以减小充电电流。
这种调节充电电流和电压的方法，可以有效地控制充电过程，提高充电效率，同时避免电池过充或过放。
由于PWM充电器
可以根据充电需求和电池状态动态调整输出信号，因此它在电池充电应用中得到了广泛应用。
PWM技术概述
脉冲宽度调制编辑PWM即脉冲宽度调制。
脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
1简介2背景介绍3基本原理4谐波频谱5具体过程6优点7控制方法8应用领域9具体应用简介编辑脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS 管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。
这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。
由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振波开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。
背景介绍编辑随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。
可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。
模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。
9V电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于9V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。
与此类似，从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。
模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在{0V,5V}这一集合中取值。
模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制。
脉冲充电器原理
脉冲充电器原理脉冲充电器是一种特殊类型的充电器，它利用高频脉冲电流来实现快速充电和维护电池的性能。
本文将详细介绍脉冲充电器的原理，并分析其工作过程和优势。
脉冲充电器的原理非常简单，它通过将直流电源的电流转换为高频脉冲电流，然后将这些脉冲电流传输到电池中进行充电。
脉冲电流的特点是可以快速提供电能，同时可以使电池内部的化学反应更加均匀，从而提高电池的充放电效率和寿命。
脉冲充电器的工作过程可用以下步骤来描述：1.直流电源：脉冲充电器需要一个稳定的直流电源作为输入，常见的直流电源有交流电变压器转换的直流电源和蓄电池等。
2.高频脉冲发生器：直流电源经过稳压和滤波等电路处理后，进入高频脉冲发生器。
高频脉冲发生器是脉冲充电器的核心部件，它能够将直流电源的电流转换为高频脉冲电流。
高频脉冲发生器通常由晶体管、电容和电感等组成。
3.调制电路：高频脉冲发生器输出的脉冲电流被送入调制电路。
调制电路可以根据电池的状态和需求来调整脉冲电流的频率、时间和幅度等参数。
通过合理调整这些参数，可以最大限度地实现电池的充电效果。
4.传输电路：调制后的脉冲电流通过传输电路送到电池中进行充电。
传输电路通常包括导线、连接器和保护装置等，它们的设计和选材对脉冲电流传输的稳定性和效率具有重要影响。
5.充电控制电路：脉冲充电器还需要一个充电控制电路来监控电池的充电状态和保护电池的安全。
充电控制电路通常由微控制器或专用集成电路等组成，它能够实时监测电池的电压、电流和温度等参数，并根据设定的保护规则来调整充电过程。
脉冲充电器相比传统的恒流、恒压充电器具有几个明显的优势：1.快速充电：脉冲充电器利用高频脉冲电流，可以更快地将电能传输到电池中，实现快速充电。
相比于传统充电器的充电速度，脉冲充电器可以将充电时间大大缩短。
2.均匀充电：脉冲充电器能够通过调节脉冲电流的频率、时间和幅度等参数，使电池内部的化学反应更加均匀。
这样可以避免电池出现极化现象，提高充电效率。
脉冲充电器原理
脉冲充电器原理脉冲充电器是一种常见的充电设备，它利用脉冲充电的方式来为电池充电。
脉冲充电器的原理是利用高频脉冲来改变电池内部的化学反应，从而提高充电效率和延长电池寿命。
本文将详细介绍脉冲充电器的原理及其工作过程。
脉冲充电器的原理主要包括脉冲充电技术和电池内部化学反应。
首先，脉冲充电技术是指将直流电源转换为高频脉冲电流，通过控制脉冲的频率、占空比和幅值来实现对电池的充电。
其次，电池内部的化学反应是指在充电过程中，电池内部的正负极发生化学反应，将电能转化为化学能储存起来。
脉冲充电器的工作过程可以分为几个步骤。
首先，当电池接入脉冲充电器时，充电器会将直流电源转换为高频脉冲电流，然后将脉冲电流传输到电池中。
接着，脉冲电流会改变电池内部的化学反应，促进电池内部的离子迁移和化学物质的转化。
最后，经过一段时间的充电，电池达到充满状态，脉冲充电器会停止工作，以避免过充和损坏电池。
脉冲充电器的原理具有许多优点。
首先，脉冲充电器可以提高充电效率，缩短充电时间，节省能源。
其次，脉冲充电器可以延长电池寿命，减少电池的自放电率，提高电池的循环寿命。
此外，脉冲充电器还可以修复部分老化电池，恢复其电化学性能。
在实际应用中，脉冲充电器的原理被广泛应用于各种类型的电池充电，如铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。
脉冲充电器不仅可以用于家用电器、汽车电池的充电，还可以用于太阳能电池板、风力发电系统的储能充电。
总之，脉冲充电器的原理是利用高频脉冲来改变电池内部的化学反应，提高充电效率和延长电池寿命。
脉冲充电器的工作过程包括脉冲充电技术和电池内部化学反应。
脉冲充电器的原理具有许多优点，被广泛应用于各种类型的电池充电。
希望本文能够对脉冲充电器的原理有所了解，并能在实际应用中发挥作用。
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了基本的数学模型，当脉冲电压源与电池系统匹 配时获得最小能量在电池阻抗上的损耗，即达到 最佳的系统状态．匹配问题的关键是找到最优频 率让电池某一荷电状态（ＳＯＣ）下所对应的充电电 流最大，以获得最大输出功率．这种变频脉冲充电 方法与传统的充电方法相比具有充电效率高，充 电时间快的优点．
参考文献：
［１］ 周志敏，周纪海，纪爱华．充电器电路设计与应用 ［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００５．
第２２卷 第１１期 Ｖ０１．２２ Ｎｏ．１１
重庆工学院学报（自然科学） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ）
２００８年１１月 Ｎｏｖ．２００８
最优频率控制的电池脉冲充电技术＋
陈 新，袁翔，张劲松
（长沙理工大学汽车与机械工程学院，长沙４１０１１４）
１．３脉冲电源的傅里叶级数变换 非正弦周期信号／（ｔ）的傅里叶级数的指数形
式为
厂（Ｉ）＝∑ｃ。沙－‘
（１）
相对应矩形脉冲波的傅里叶级数的指数形式为
ｃ。：｛ｊ．！；八ｔ，ｅ一向－Ｉ＝｛ｊ．乏ｅ一朐－Ｉ＝
ｉ１（一击）（ｅ－ｊｔｈ，ｌｔ沙彦）＝
等
如令竿：旦（或Ｐ：！），ｒ为脉冲宽度，则有。＾：
Ｚ
ｐ
ｒ
上，—８ｉｎ士（塑．）根据式（１）得
ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｉｔｓ ｐｅａｌ【ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｍａｔｃｈｅｓ ｂａｔｔｅｒｙ．Ｔｈｅｒｅ．
ｆｏｒｅ，ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｈａｒｇｉｎｇ，ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｅ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｓｐｅｅｄ ｕｐ ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｒｅｃｈａｒｇｅ．
当Ｄ为常量时，可得出充电电流
Ｄ（２０，１）Ｉ
２—Ｚｓ（—０）＋瓣＋瓦瓦节… ：
Ｄ（Ｏ）．Ｕ（叫１）
ｓ
所以Ｉ，ｂＩｔ。呵Ｉ～就是一个有关∞ｌ的数值，而 ∞＝２町，因此可以找到～个脉冲电源的频率使
Ｉ，ｂ．。町Ｉ一让电池与电源相匹配，以减小能量在电 池阻抗上的损耗．这就意味着，能量损耗在电能转
万方数据
－■●－●●●●●＿＿●●＿●－●●陈－＿●＿新●， ●＿等＿●：－最＿●优■频＿●率■控＿制●的 ●－电－－池－一脉Ｉ冲 —充 —Ｉ电—技—术Ｉ——Ｉ——
，兰兰
Ｐ ｍ）－。。∑，ｓ吉ｉｎ（中丝）·‘（３）
＾：一－ｔ，
＝
ｐ
再由式（３）可得矩形脉冲电源的傅里叶级数
的三角形式
统中已经被广泛应用．图４表明，电池交流阻抗模 型包括阳极电感乙、阴极电感厶、阳极容量Ｃ小
阴极容量Ｃｏｌ、Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗ｚ伽和瓦、阳极电解质
反应阻抗Ｒｄｆ、阴极电解质反应阻抗Ｒ。ｆ和欧姆阻 抗凰旧Ｊ．欧姆电阻是由于电极几何、电解质电阻， 分离器和连线引起的．电极的电解质反应电阻Ｒ越 和尺ｄ是电荷在电极的电解质界面间的转移阻抗． Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗ｚ。和Ｚ。是由于离子在电解液中和 电极的孔隙间扩散引起的．容量Ｃ“和。代表各极 与电极电解液之间的电容．电感Ｌ。和三。是由电极 几何和边线引起的．电池的阻抗Ｚｂａｔｔｅｒｙ可描述为欧 姆阻抗‰与阻抗乙及乙的和．
·收稿日期－＇２００８—０９—２２ 基金项目：国家“８６３”高技术发展计划资助项目（２００１ＡＡ５０１１３５）． 作者简介：陈新（１９８ｌ～），女，新疆人，硕士研究生，主要从事汽车电子方面的研究．
万方数据
陈 新，等：最优频率控制的电池脉冲充电技术
９
充电法、恒流恒压（ＣＣ—ＣＶ，Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ．Ｃｏｎ． ｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ）充电法、三阶段充电方法等．但上述方 法充电速度仍然太慢，不能满足电动汽车的需要． 脉冲充电方法并不是以不变的恒定电流、电压充 电，而是提供电池脉冲电流、电压，为离子的扩散 和中和提供一个间歇时间．这种脉冲充电方法能 真正增加电池的循环寿命，减少电池充电时间，因 此可广泛应用于先进的电动汽车动力电池充电系 统中．然而，到目前为止还没有一种理论来确定最 优脉冲充电的频率．
参考文献(6条) 1.周志敏;周纪海;纪爱华 充电器电路设计与应用 2005 2.Chih-Chiang Hua;Meng-Yu Lin A Study of Charging Control of Lead-Acid Battery for Electric Vehicles 2000 3.CHENG S A;ZHANG J Q;ZHAO M H Electrochemical impedance spectroscope study of Ni/MH batteries[外文 期刊] 1999(0)
从硬件控制方面，平均充电电流计算器和最 优脉冲充电频率搜寻器将主要来完成确定最优脉
冲充电频率厶。ｉｍ且ｌ的工作．平均充电电流计算器是
计算不同脉冲频率下平均充电电流值，而最优脉 冲充电频率搜索器是根据平均充电电流计算器计 算结果来寻找最优的脉冲充电频率．工作原理如 图５所示．
图５最优充电频率选择原理
４结束语
［５］ 陈建，沈字功，钱照明．在部分荷电和深度放电状态 下应用的动力ＶＲ［Ａ电池脉冲充电技术［Ｊ］．电工技 术学报，２００７（２）：１４４—１４７，１５２．
［６］ 苏玉刚，夏永峰，陈强．电动汽车用铅蓄电池的智能 充电［Ｊ］．重庆工学院学报：自然科学，２００８（２）：３—６．
提出了蓄电池可变频脉冲充电原理，并分析
Ｃｂａｒ魄 ［２］ Ｃｈｉｈ·Ｃｈｈｎｇ Ｈｕａ，Ｍｅｎｇ－Ｙｕ Ｌｉｎ．Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｌｅａｄ．Ａｃｉｄ Ｂａｔｔｅｒｙ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ［Ｚ］．［ｓ． １．］：ＩＥＥＥ，２０００：１３５—１３８． ［３］ ＣＨＥＮＧ Ｓ Ａ，ＺＨＡＮＧ Ｊ Ｑ，ＺＨＡＯ Ｍ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｅｌｅｃｍ）．
现代脉冲智能充电器以高频开关电源技术为 基础，嵌入先进的智能控制数字电路，采用智能检 测和控制技术来调节充电器的脉冲方式，实现快 速充电功能． １．２脉冲充电控制方式
脉冲充电有３种控制方式：①信号的开关频 率固定不变，脉冲占空比可变，即ＰＷＭ方式；②脉 冲占空比固定不变，开关频率是可变的，即ＰＦＭ方 式；③混合调制式，即可调频也可调占空比的方 式．电路的开关模式如图２ ａ）所示，其中开关Ｑ的 导通和关闭由控制器来控制，提供用户所需的脉 冲方式．图２ ｂ）为开关Ｑ和脉冲电压的波形．
ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｌｌ肌９８ｌｍ ４１０１１４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｒｅ— ｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｅ，ｂｕｉｌｄｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｉｔｓ ｗｏｒｋｉｎｇ
１脉冲充电
１．１脉冲充电原理 将周期性脉冲充电电流、电压施加在蓄电池
上的充电方式称为脉冲充电．它有２种类型：一种 是普通型脉冲充电，只有正脉冲和间歇，如图ｌ ａ） 所示；另一种是在一个周期内包括正脉冲、负脉冲 和间歇，称为Ｒｅｆｌｅｘ充电，如图１ ｂ）所示【２｜．
有效容量将大大提高．由于副反应很小或几乎不 存在，电池的循环使用寿命也将提高．当电池充电 停止时，电池的欧姆极化消失，浓差极化和电化极 化也逐渐减弱，充电副反应也随之停止．对于铅酸 蓄电池若能在充电过程中为其提供一条放电通道 让其反向放电，则极化现象将迅速消失，电池内部 温度也会因放电而得到有效控制，充电副反应也 将不复存在，电池就可接受较大充电电流，充电速 度大大加快，充电容量也将大大提高，这就是脉冲 充电方式的原始理论依据．
ｕ（Ｉ）＝Ａ。｛Ｄ＋争ｓｉｎ（Ｄ丌）·ＣＯＳ（０．７１ｔ）＋
÷ｓｉｎ（２Ｄ７ｃ）·ｃｏｓ（２山ｌ ｔ）＋
．ｇｔ）
寺Ｂｉｎ（３Ｄ丌）·ｃｏｓ（３∞ｌｔ）＋…］｝
０ 图３脉冲电源波形
２蓄电池的交流阻抗 过去的几十年来，阻抗技术在探索电化学系
它由直流部分和各次谐波部分组成．而电池的阻 抗为
ｚｈｎｅｒ，＝口（甜１）＋弘（∞１）
优点；锂离子电池电压高，能量密度高，无记忆效 应，特别是新型电极材料的开发成功，为锂离子电 池安全性问题的解决找到了路径，因此它们成为 电动车电池的重点发展方向…．
在动力电池充电系统中，为了得到更好的充 电性能，以前提出了很多充电方法，如恒流（ＣＣ． Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）充电法、恒压（ＣＶ。Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ）
ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｎｉ／ＭＨ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ
［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｌｌｏｙｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，１９９９，９５：８１４—
８２０．
［４］ 白中浩，曹立波，杨健．纯电动汽车用动力电池性能 评价方法研究［Ｊ］．湖南大学学报：自然科学版，２００６ （５）：４８—５１．
ａ）普通型脉冲充电
电池 ａ）普通脉冲充电电路
ｂ１ Ｒｅｆｌｅｘ壳，电
图１脉冲充电类型 根据充电过程中电池的化学反应，如果充电 过程中能减小或消除副反应，去除极化内阻对充 电电流的阻碍作用，则充电时间将大大缩短，充电
万方数据
Ｏ
］。
Ｉ
，
ｂ）开关和脉冲电压的波形
图２电路的开关模式
Ｉ＿－＿１Ｉ０－＿———·ｌ—＿——·ｌ—＿·＿Ｉ－ｌ＿＿—ｌ＿ｌ＿－Ｉ——＿重 ＿—庆 ＿·－工 —＿学 —－—院＿Ｉ学 ＿·报 Ｉ－·——＿＿－——Ｉ＿—·——－··——ｌＩ！！！！！！！！！！！！！！！１