具脈波快速充電之電池充電器之研製

The design of a battery charger with pulsed current and rapid charging properties

林于迪(Yu-Ti Lin)

指導教授 ： 何金滿

中原大學/工學院/電機工程研究所/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6840/cycu200800414

摘要

本論文所提供脈波式電池充電法在二次電池的充電過程中，改良 了脈波式充電法。原脈波式充電法只提供了單一充電脈波週期電流將 電池充電直至行為終止，而本論文之脈波式充電法同時提供了兩個長 短不同的充電脈波週期電流將電池充電直至行為終止，使電池可以增 加中和緩衝內部化學反應的時間。 本論文之充電器在電源電路中採用了順向式電源轉換器，順向式 電源轉換器為較容易控制之電源轉換器之一，且僅使用少數之電子元 件就可以達到電源轉換的效果，提供穩定的電源至負載端。此外在充 電器的充電線路上提供了一些保護檢測線路，包含了有電壓檢測線 路、低電壓保護線路、電流檢測線路、過電流保護線路及溫度保護線 路，這些保護檢測線路讓微控制器可以充分監控並紀錄充電器及電池 的充電狀態，尤其是電池的電壓及電池的溫度，這兩個電池的狀態都 是在充電過程中需要時時刻刻注意的，也因為增加了這些保護檢測線 路，使的電池可以達到安全充電以及最佳效能。 最後本論文藉由實際調整脈波充電電流大小及長短脈波週期來 做驗證，經由量測不同電流大小、長短脈波週期電流波形，及紀錄相 關充電時間、電池表面上升溫度數據來驗證其影響。

關鍵字

充電器，電池，順向式轉換器

並列摘要

In this thesis, a pulsed type battery charging technique is proposed,
which can improve the traditional pulsed type battery charging method,
by offering two different pulsed charging current cycles to charge the
battery until the battery is fully charged.
The charger uses forward converter in power circuit, and some
protection and measuring design in the control circuit, which include
voltage measuring circuit、low-voltage protect、current measuring、
overcurrent protect and overtemperature protect design, these protect and
measuring designs enable the microcontroller to fully control and record
the state of charging, especially the temperature and voltage of the
battery.
At last, the charger’s performance under different charging current
values and charging cycles have been tested and assessed.

並列關鍵字

forward converter ； battery ； charger

參考文獻

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[2] N. Furukawa, “Development and commercialization of nickel-metal

hydride secondary batteries”, Journal of Power Sources, vol.51,

battery optimized fast-charge method for portable telecommunication

“Considerations to improve the practical design of universal and