[發明專利]不間斷式鉛酸電池充放電系統

有效

• 申請號: 201410276942.2
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104022558B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 徐松崗
• 申請（專利權）人: 青島風光電子有限公司
• 主分類號: H02J7/04
• 分類號: H02J7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及不間斷式鉛酸電池充放電系統，具體涉及一種不間斷電源的鉛酸電池充電和直流-交流逆變電路。

背景技術

在線式不間斷電源在市電正常時，由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作(同時給蓄電池充電)，由逆變器向負載提供交流電；在市電異常時，逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工作狀態，保證無間斷輸出。其特點是，有極寬的輸入電壓范圍，基本無切換時間且輸出電壓穩定精度高。在線式不間斷電源始終使用逆變電路工作，其電壓的穩定性高，基本上在220V±5％范圍內，對蓄電池基本不存在轉換時間；與市電旁路轉換采用靜態開關，轉換時間可以達到微秒級。

上述不間斷電源技術存在以下缺點：市電正常時由市電被整流成直流電后給逆變器供電，他的目的是實現在線式切換。這樣做盡管實現了在線式切換，但是逆變器的輸出是有一定的效率的，也就造成了電能的浪費。特別是在生產逆變器時對于不同的規格的電池、或者不同的電網標準，要設計生產不同規格的逆變器，造成生產過程的人力、物力的浪費。

同時現有不間斷電源在充電技術上，存在電池的過充電、充不滿電等問題，使電池的使用壽命縮短。鉛酸電池的生產本身就是一個環境污染項目，同時報廢的鉛酸電池也是一種環境污染廢品。因此怎樣提高鉛酸電池的使用壽命，也是一個很大的問題。目前的不間斷電源的充電技術基本采用的是常規充電法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決上述問題，本發明的不間斷式鉛酸電池充放電系統，首先在首次上電時檢測電網的電壓、頻率設置逆變器的默認輸出參數跟電網一致；然后在市電正常時由市電給負載供電，市電異常時可根據需要通過單片機設置使逆變器工作在離線式和在線式兩種模式，當市電正常，用時間控制逆變器開啟時，逆變器自動跟蹤同步市電的電壓頻率相位，然后切換到逆變輸出給負載供電，能夠很好的實現在線式切換；本發明的不間斷式鉛酸電池充放電系統，能很好適用不同容量的蓄電池充電，實現六階段充電，延長了電池的使用壽命；充電過程智能化，可以根據電池的容量的不同設定不同的充電參數，以及設置任意的開啟或關閉充電時間。

(二)技術方案

本發明包括主控系統、市電充電系統、逆變系統、充電參數設置系統；

所述主控系統為單片機，以及和單片機連接的溫度傳感器、時鐘電路、采樣電路和顯示屏；所述溫度傳感器檢測來自鉛酸電池的溫度信息，采樣電路包括市電采樣電路、以及鉛酸電池采樣電路，通過采樣電路反饋給單片機，并在顯示屏中顯示市電、鉛酸電池的電壓和電流信息、鉛酸電池的溫度信息以及充電參數的設置信息和充放電開關時間設定信息；

所述市電充電系統包括和市電連接的市電控制電路、以及和市電控制電路連接的充電器、以及和充電器連接的充電參數控制電路，市電控制電路和充電器控制電路還和單片機連接；

所述逆變系統包括市電連接的市電電壓頻率相位檢測電路、逆變電路和逆變控制電路，逆變控制還和單片機連接；

所述充電參數設定系統包括和單片機連接的鍵盤、顯示屏和充電參數控制電路與充電電路連接。

進一步地，所述市電控制電路以及逆變控制電路和單片機之間通過光耦管連接，單片機控制市電控制電路與逆變控制電路之間的切換和充電器的開關。

進一步地，所述逆變時鐘電路作為充電控制電路、市電控制電路和逆變控制電路的基準時間，通過單片機設定充電控制電路、市電控制電路和逆變控制電路的開關時間。

進一步地，所述逆變電路檢測市電的電壓、頻率、相位，跟蹤市電端口接入的市電，完成逆變器的輸出跟市電電壓、頻率和相位同步。

進一步地，所述充電參數設定電路作為對不同容量的蓄電池的充電參數設置包括一個階段的維護充電、三個階段的恒流充電、一階段的恒壓充電和一個階段的脈沖充電。

進一步地，所述充電各個階段的設定的參數通過單片機測量的電池溫度自動進行溫度補償，并在各個充電階段都有充電時間保護參數來保證性能不良的電池完成六個階段的充電過程。

(三)有益效果

本發明與現有技術相比較，其具有以下有益效果：

1)很好的完成了電池的充電，減少了電池的氣體出氣量，降低了電池充電時的溫升和極板的硫化，延長了鉛酸電池的使用壽命；

2)上述延長鉛酸電池的使用壽命相應的減少了環境的污染；

3)不同容量的電池都能用同一臺設備充電，減少了生產的人力、物力成本；

4)設定不同的時間段自動開啟關閉逆變器，避開用電高峰期充電，選擇用電高峰期使用逆變器供電，緩解電網供電壓力；