[實(shí)用新型]一種鉛酸電池脈沖充電控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520334144.0
• 申請(qǐng)日: 2015-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN204597577U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹成強(qiáng);惠鴻忠;于會(huì)山;陳林林;陳崢峰;楚曉華;王鋒波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聊城大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張祥明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鉛酸電池脈沖充電控制系統(tǒng)，屬于鉛酸電池領(lǐng)域，適用于鉛酸電池的快速充電。

背景技術(shù)

全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池具有密封好、無泄漏、無污染、無需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用，與之相配套的鉛酸電池充電器一方面需要解決快速充電問題，另一方面需要解決充電質(zhì)量和充電效率問題，在蓄電池充電過程中尤其充電后期，電池極化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，它一方面會(huì)導(dǎo)致電流充電接受率下降充電效率降低，另一方面電池內(nèi)部溫度升高、內(nèi)壓增大使電池產(chǎn)生析氣現(xiàn)象，電池析氣現(xiàn)象加速電池老化使電池壽命降低、循環(huán)利用率減小，因此在充電過程中必須適時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行去極化處理，另一方面，因蓄電池自身內(nèi)阻很小，充電過程中充電電壓微小的變化都可能導(dǎo)致充電電流的較大波動(dòng)，所以，提供一種安全、快速并能進(jìn)行全過程監(jiān)控的充電方法和控制系統(tǒng)尤為必要。

傳統(tǒng)的鉛酸電池充電方法有恒壓充電法、恒流充電法、恒流-恒壓充電法等。

恒壓充電法保持充電電壓為一恒定值，由于電池內(nèi)阻很小，充電初期電池自身電壓很低，恒壓充電會(huì)導(dǎo)致初始充電電流過大使電池產(chǎn)生析氣現(xiàn)象。充電后期充電電壓較小，蓄電池會(huì)有欠充現(xiàn)象。因而恒壓充電法充電時(shí)間長，電池過充和欠充過程降低電池使用壽命。

恒流充電法保持充電電流為一恒定值，恒流充電法電流選擇必須適中，電流過大會(huì)造成充電后期蓄電池過充電，充電初期蓄電池充電電流過小，延長了電池充電時(shí)間。

恒流-恒壓充電方法，即在充電初期采用恒流方法充電避免初始充電電流過大，造成蓄電池的出氣與溫升現(xiàn)象，等電池電壓上升到一定值時(shí)開始采用恒壓充電，有效抑制了充電后期蓄電池出氣與溫升現(xiàn)象。恒壓恒流兩段充電法雖然解決了電池的過充現(xiàn)象，但是不能提高電池的充電速率，充電時(shí)間仍較長。

實(shí)用新型內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型采用脈沖充電方法，提供了一種鉛酸電池脈沖充電控制系統(tǒng)，具有定時(shí)充電和充電至滿兩種模式，用戶可通過鍵盤輸入的數(shù)據(jù)，完成對(duì)充電參數(shù)的設(shè)置，用戶自行設(shè)置充電時(shí)間，充電系統(tǒng)能夠判斷電池類型和充電器是否與電池相匹配，在正確匹配的基礎(chǔ)上完成精準(zhǔn)控制充電過程中的多個(gè)參數(shù)，更加快速、安全地完成脈沖充電過程。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種鉛酸電池脈沖充電控制系統(tǒng)，包括充電控制器(1)、人機(jī)界面控制器(2)；充電控制器(1)和人機(jī)界面控制器(2)通過串口通信模塊(14)相互連接，實(shí)現(xiàn)在整個(gè)充放電過程中兩個(gè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換；所述的充電控制器(1)連接兩類電壓檢測(cè)模塊(3)、電池溫度檢測(cè)模塊(4)、放電脈沖模塊(8)、充電脈沖模塊(9)、電池充電電流模塊(5)、電池放電電流模塊(6)、溫控模塊(12)；所述的人機(jī)界面控制器(2)連接鍵盤模塊(10)、?顯示模塊(11)?、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(13)。

本實(shí)用新型的充電控制器(1)和人機(jī)界面控制器(2)是整個(gè)充電控制系統(tǒng)的核心，兩個(gè)控制器之間通過功能引腳相互連接，通過串口通信模塊實(shí)現(xiàn)兩個(gè)控制器的數(shù)據(jù)交換。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在啟動(dòng)充電系統(tǒng)后系統(tǒng)進(jìn)行初始化，首先檢測(cè)充電系統(tǒng)的電源線是否接好，如果沒有接好則通過顯示模塊提醒用戶；如果電源線連接檢測(cè)通過后再檢測(cè)電池是否接好，如果電池連接出現(xiàn)問題，人機(jī)界面控制器會(huì)通過顯示模塊提醒用戶；如果電池連接通過檢測(cè)后，人機(jī)界面控制器會(huì)根據(jù)已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)判斷電池的類型和數(shù)量。之后，用戶可以進(jìn)行充電參數(shù)的設(shè)定，包括充電模式的選擇，充電時(shí)間的設(shè)定，系統(tǒng)程序會(huì)根據(jù)采集的信息判斷用戶選擇充電模式，并通過內(nèi)部程序控制完成充電過程。

本技術(shù)方案可以通過鍵盤模塊(10)在充電前對(duì)充電模式、充電參數(shù)的設(shè)置或更改；顯示模塊(11)?在充電前輔助設(shè)置充電模式、充電參數(shù)，并在充電過程中顯示充電電壓、充電電流、電池溫度、電池電量參數(shù)。充電控制器(1)?通過溫控模塊(12)在電池充放電過程中對(duì)電池溫度進(jìn)行控制。人機(jī)界面控制器(2)與實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(13)為電池在充電過程計(jì)時(shí)和故障時(shí)間的記錄，可實(shí)時(shí)對(duì)電池充放電進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和控制，達(dá)到對(duì)鉛酸電池快速、安全充電的效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案的有益效果在于：

（1）池脈沖充電控制系統(tǒng)具有定時(shí)充電和充電至滿兩種模式，方便用戶的選擇使用。用戶可通過鍵盤自行設(shè)置充電時(shí)間，完成對(duì)充電參數(shù)的設(shè)置；

（2）充電系統(tǒng)能夠判斷電池類型和充電器是否與電池相匹配，適合對(duì)不同類型、不同容量的鉛酸電池進(jìn)行充電；

（3）充電系統(tǒng)采用脈沖充電模式，進(jìn)行定時(shí)脈沖充電和定時(shí)脈沖放電，可減少極化效應(yīng)、減少充電時(shí)間，屬快速充電。