[發明專利]可延長鉛酸電池使用壽命的充電保護裝置

無效

• 申請號: 201210492467.3
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103036213A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 謝發忠;吳年祥
• 申請（專利權）人: 謝發忠
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02H3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是蓄電池的充電器，尤其是一種可延長鉛酸電池使用壽命的充電保護裝置。

背景技術

蓄電池是電動車上的核心部件，而鉛酸電池又是目前電動車普遍采用的的主要動力源，其造價占到整車的35％以上。大部分電動車蓄電池壽命終結時整車車況尚好，但因為更換新蓄電池的費用較高而放棄整車，給消費者帶來不應有的損失，浪費了國家資源。

事實上鉛酸電池的使用壽命很長，正確使用(充電方法)與非正確使用，會產生使用壽命成倍相差的應用效果，然而，幾乎所有車主都不能掌握這一技巧。那么，何為正確使用呢？鉛酸充電電池的原理和結構決定了其只有采用主充、均充、浮充三個階段，才能完全實現對蓄電池進行充電。即：當蓄電池通過一段時間充電，電壓上升到設定值時，充電器表面上的紅色二極管指示燈熄滅，綠色二極管指示燈亮，充電器自動轉入浮充充電狀態。研究表明，23小時的浮充充電為適宜時長，太長就會對蓄電池造成過充。適宜時長的浮充目的主要有三個：①保持電池的電壓處于浮充電壓范圍，此時電池的板柵(即極板的導電骨架)腐蝕處于最慢的狀態，可延長電池壽命。②補充電池自放電造成的容量損失，保持電量充足。③抑制活性物質重結晶造成的硫酸鹽化。若長期過充又會導致鉛酸電池失水，造成極板脫落，也會大大影響使用壽命；而長期充電不足則會使未反應的活性物質重結晶造成的硫酸鹽化，硫酸鹽化可使蓄電池充電時間加長，直至過早報廢。

但在日常生活中，車主見到充電器綠燈亮就認為電已充滿，馬上結束充電，導致浮充充電沒有進行，屬于欠充；再一種常見情況是因工作時間關系，晚上下班回來就開始充電，第二天早上上班時結束充電，屬于過充。

研究表明，解決鉛酸電池的過充和欠充現象，是延長蓄電池壽命最有效的方法，這一現象早已引起本領域技術人員的注意，成為重點研究課題。例如：在申請號201120412054.0名為“蓄電池充電限制器”的中國實用新型專利中，給出了一種由交流電源開關Kl、電磁脫鉤線圈驅動電路、定時電路、直流電源電路四部分組成的蓄電池充電限制器，該蓄電池充電限制器通過對蓄電池充電時充電器紅綠燈的切換，用石英小鬧鐘進行浮充延時，當延時到使電磁脫鉤線圈驅動交流電源開關Kl斷開，以此來保護蓄電池的使用壽命。申請人認為：上述專利技術固然能夠實現對蓄電池充電時過充和欠充的限制，但是該技術需要對原充電器進行改造；而且該技術方案不能發現因蓄電池出現問題(如過度失水等)而導致充電器無法由主充狀態轉換為浮充充電狀態的問題，因此可能會導致充電時間過長，引起蓄電池的爆裂、鼓脹等情況導致的鉛酸電池報廢。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可延長鉛酸電池使用壽命的充電保護裝置，該裝置在不改變原充電器的情況下解決過充和欠充現象，有效延長鉛酸電池的使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案包括傳感器1和傳感器2、微控制器電路、繼電器電路、直流12V電源和交流電源插座五部分，它們的連接方式為，所述光電傳感器為兩個，它們的探頭嵌套在一圓形帶松緊帶的小蓋內，兩個光電傳感器的探頭分別通過導線與微控制器相連并固定在殼體上；在殼體內，安裝有包括12V電源、繼電器和微控制器在內的功能部組件；所述微控制器由電容、光電傳感器、報警裝置和電容連接構成，微控制器的電路直接與外部電源相通；繼電器安裝在外部電源與插孔連接的電路之間且又與微控制器相連接。上述結構的使用方法和工作原理是：將本裝置插入220V市電充電電源上，將電動車的充電器電源插入本裝置的插座上，將傳感器1的小蓋罩在充電器的紅色發光二極管上并將松緊帶套在充電器上，使傳感器1緊固在紅色發光二極管上，同樣，將傳感器2的小蓋罩在充電器的綠色發光二極管上并將松緊帶套在充電器上，使傳感器2緊固在紅色發光二極管上。剛開始充電時由于蓄電池處于主充或均充狀態，紅色發光二極管發光，綠色發光二極管不發光，傳感器1將發光信號輸入微控制器，通過軟件開始計時：①如果蓄電池正常充電，將在設定的10小時之內，充電器從均充狀態切換到浮充狀態，同時紅色發光二極管也從發光狀態切換為不發光狀態，輸入微控制器的輸入信號1發生改變，而綠色發光二極管則相反，從不發光狀態切換到發光狀態，傳感器2將此信號輸入微控制器，通過軟件開始計時，當計時達到設定值時，微控制器發出控制信號，通過繼電器切斷充電電源，實現電動車鉛酸電池充電保護。②如果因蓄電池由于出現故障而使充電器無法轉換浮充充電狀態(如過度失水)時，紅色發光二極管的發光時間達到設定的10小時時，微控制器一方面將發出控制信號給繼電器，通過繼電器切斷充電電源，另一方面通過控制信號使故障二極管發光，實現故障監控。