[發明專利]一種5V/45Ah鋅銀電池充電系統及其充電方法

在審

• 申請號: 201510530130.0
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105098921A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 謝宏進
• 申請（專利權）人: 貴州航天電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本發明涉及鋅銀電池制造技術領域，具體涉及一種5V/45Ah鋅銀電池充電系統及其充電方法。

背景技術

鋅銀電池由于具備較高的比能量、比功率、較低的自放電率等特點常常被用于航空航天設備中，鋅銀電池充電時外電源的正極接電池的正極，外電源的負極接電池的負極。外電源的正極強行從電池的正極奪走電子，迫使正極的金屬銀氧化成氧化銀，氧化銀進一步氧化成過氧化銀。由于銀的氧化物的兩種價態(氧化銀Ag₂O、過氧化銀AgO)，使電池有兩個高低電動勢，使其充電過程呈現兩個階段。某產品將3個單體鋅銀電池串聯起來使用，對鋅銀電池以2A恒流充電，其電池電壓曲線可以看出充電曲線有兩坪段特性如圖1所示，當然這也是鋅銀電池的物理特性決定的。通過對鋅銀電池充電過程分析，采用特殊的充電過程可以達到有效性減少充電過程的“兩坪段特性”。

由于鋅銀電池的物理特性決定，對3個單體鋅銀電池串聯起來以2A恒流充電，與對1個單體鋅銀電池以2A恒流充電表現出來的電池電壓曲線是相同的。由此得知，恒流充電未能減少3個鋅銀電池“兩坪段特性”。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種5V/45Ah鋅銀電池充電系統，該5V/45Ah鋅銀電池充電系統通過提供一種基于高速D/A數模轉換器的硬件和軟件結合平臺，通過輸出充放電交錯的充電波形，以及系統科學的邏輯處理和數學統計策略，并對鋅銀電池實時電壓進行巡檢，合理控制充電時間及充電電流，有效減少銀電池“兩坪段特性”的時間分布差異，能較好的縮短鋅銀電池的充電時間。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種5V/45Ah鋅銀電池充電系統，包括電源轉換電路、FPGA信號處理器、時鐘電路、總線驅動器、巡檢控制電路、D/A數模轉換電路和A/D信號采集電路，充電系統由電源轉換電路提供工作電壓，所述時鐘電路的信號輸出端與FPGA信號處理器的信號輸入端連接，所述FPGA信號處理器的信號輸出端通過總線驅動器分別與巡檢控制電路、D/A數模轉換電路的信號輸入端連接，所述A/D信號采集電路的信號輸出端與總線驅動器的信號輸入端連接。

所述A/D信號采集電路的信號輸出端通過光耦隔離電路與總線驅動器的信號輸入端連接。

所述總線驅動器通過光耦隔離電路與D/A數模轉換電路連接。

所述FPGA信號處理器還與存儲電路通訊連接。

所述總線驅動器的型號為SN54LS245。

所述FPGA信號處理器還通過RS422通訊電路與上位機連接。

所述FPGA信號處理器的信號輸出端還與OLED顯示屏的信號輸入端連接。

所述D/A數模轉換電路采用的是AD766SD/883B芯片。

一種5V/45Ah鋅銀電池充電系統及其充電方法的充電方法，充電限制電壓為12V，包括以下步驟：

(1)以充電電流為0.3A開始充電，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，檢測是否有單體電池電壓大于1.95V，是則充電結束，否則轉入步驟(2)；

(2)充電電流轉到0.6A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，檢測是否有單體電池電壓不小于1.95V，是則轉轉入步驟(11)，否則轉入步驟(3)；

(3)充電電流轉到0.9A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，檢測是否有單體電池電壓不小于1.95V，是則轉入步驟(10)，否則轉入步驟(4)；

(4)充電電流轉到1.2A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，檢測是否有單體電池電壓不小于1.95V，是則轉入步驟(9)，否則轉入步驟(5)；

(5)充電電流轉到1.5A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，檢測是否有單體電池電壓不小于1.95V，是則轉入步驟(8)，否則轉入步驟(6)；

(6)充電電流轉到2A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，直到有單體電池電壓不小于1.95V，則轉入步驟(7)；

(7)充電電流轉到1.5A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，直到有單體電池電壓不小于1.98V，則轉入步驟(8)；

(8)充電電流轉到1.2A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，直到有單體電池電壓不小于1.98V，則轉入步驟(9)；

(9)充電電流轉到0.9A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，直到有單體電池電壓不小于1.98V，則轉入步驟(10)；

(10)充電電流轉到0.6A，巡檢控制電路巡檢單體電池電壓，直到有單體電池電壓不小于1.98V，則轉入步驟(11)；