[發明專利]低溫蓄電池充電加熱方法及裝置

有效

• 申請號: 201110247105.3
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102332621A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 何峰;肖友文;謝貴久;何迎輝;金忠;謝鋒
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H02J7/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及一種低溫蓄電池充電加熱方法，特別適用于野外低溫環境下太陽能組件為蓄電池充電的需要。?

背景技術

在通信、氣象行業，偏遠站點的供電問題主要采用太陽能供電系統，太陽能供電系統主要由太陽能組件、太陽能充放電控制器、蓄電池三部分組成。蓄電池工作環境溫度當低于-10℃時，電池會有被凍裂失效的風險。隨著溫度的降低，蓄電池中的電解液逐漸凝固，其有效容量顯著下降，一般情況下，溫度-10℃時，蓄電池充電能力僅為常溫25℃的40％。當低于-30℃時，太陽能組件無法給蓄電池充電。因此，在高溫和高寒地區，給蓄電池提供一個較為理想的工作環境，保障供電系統正常工作顯得尤為重要。?

目前，解決低溫環境下蓄電池不能充電的常用方法是采用地埋式，利用地表下一定深度溫度較為恒定的特點，給在高溫及寒冷地區使用的電池提供較為理想的工作環境。但是，地埋式有天生弊端：由于長期埋置，泥土壓力致使保護箱變形，無法做到良好的防水；現場施工量大且復雜；蓄電池維護更換復雜。此外，部分采用加熱控制的蓄電池充電裝置，如專利CN101359755A中采用恒溫控制的方式，造成充電能量的浪費，影響充電效率。?

發明內容

為了克服現有的蓄電池充電方法恒溫控制造成充電能量的浪費，影響充?電效率的不足，本發明旨在提供一種低溫蓄電池充電加熱方法，該方法可實現在低溫環境下高效率、低能耗地充電。?

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：所述低溫蓄電池加熱充電方法，有充電裝置，該充電裝置包括太陽能組件，與太陽能組件相連的充放電控制器；置于保溫箱內的蓄電池與所述充放電控制器電連接，該蓄電池的底部與所述保溫箱之間設有加熱元件，該加熱元件通過電源線與所述充放電控制器電連接；所述蓄電池與保溫箱的側壁之間設有檢測蓄電池表面溫度的溫度傳感器；其特點是，所述溫度傳感器的信號輸出端與一溫度信號A/D轉換模塊的信號輸入端相連，該溫度信號A/D轉換模塊的信號輸出端與單片機控制單元的信號輸入端相連；其充電步驟為：?

1)在充放電控制器內設置充電最低吸收效率值，并設定充電溫度設定值；?

2)當對蓄電池進行充電過程中，單片機控制單元檢測蓄電池的吸收效率是否低于充電最低吸收效率值，當該吸收效率不低于充電最低吸收效率值時，繼續對蓄電池進行充電，否則，轉步驟3)；?

3)所述溫度傳感器檢測蓄電池外殼溫度低于最低溫度設定值，當溫度傳感器檢測蓄電池外殼溫度低于最低溫度設定值時，單片機控制單元控制加熱元件對蓄電池進行加熱，否則，蓄電池已經進入浮充狀態；?

4)加熱元件對蓄電池加熱固定時間后，重復步驟2)，直到蓄電池進入浮充狀態。?

所述吸收效率是指太陽能組件電壓和太陽能組件電流的乘積與蓄電池端電壓和蓄電池充電電流的乘積之比。所述充電最低吸收效率值是指，認為?設定的一個數值，當吸收效率低于該值，認為吸收效率過低，則需要測定是已經進入浮充狀態還是由于溫度過低的原因，從而保證能源更有效地利用。?

進一步地，所述充放電控制器內設限溫保護開關；當所述溫度傳感器檢測蓄電池外殼溫度高于40℃時，單片機控制單元控制溫度開關切斷加熱元件電源。?

所述加熱元件優選為硅橡膠加熱板或硅橡膠加熱絲，該硅橡膠加熱板通過電源線與充放電控制器相連，該充放電控制器內置有加熱開關。該充放電控制器與蓄電池、太陽能組件相連，充放電控制器判斷充電效率與溫度來控制加熱元件。?

為了提高保溫箱的保溫效果，保持蓄電池表面溫度，所述保溫箱壁體內填充有保溫材料。?

上述充電最低吸收效率值優選為95％～100％。?

上述充電溫度設定值優選為-10℃～10℃。?

上述加熱元件對蓄電池加熱的固定時間優選為5min～30min。?

同時，本發明提供了一種用于上述低溫蓄電池加熱充電方法的充電裝置，包括太陽能組件，與太陽能組件相連的充放電控制器；置于保溫箱內的蓄電池與所述充放電控制器電連接，該蓄電池的底部與所述保溫箱之間設有加熱元件，該加熱元件通過電源線與所述充放電控制器電連接；所述蓄電池與保溫箱的側壁之間設有檢測蓄電池表面溫度的溫度傳感器；其特征是，所述溫度傳感器的信號輸出端與一溫度信號A/D轉換模塊的信號輸入端相連，該溫度信號A/D轉換模塊的信號輸出端與單片機控制單元的信號輸入端相連。?

進一步地，所述充放電控制器內設有限溫保護開關。?