[實用新型]一種變流控制電路及鉛酸蓄電池安全快速充電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720396337.8
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN206619945U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐俊亞
• 申請（專利權(quán)）人: 徐向倫
• 主分類號: H02J7/10
• 分類號: H02J7/10
• 代理公司: 鄭州金成知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)41121
• 代理人: 郭增欣

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種蓄電池充電控制裝置，尤其是涉及一種鉛酸蓄電池快速充電控制裝置及變流檢測控制電路。

背景技術(shù)

目前，電動車已成為老百姓日常生活中的主要交通和運輸工具，鉛酸蓄電池因為其技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)實惠，成為當(dāng)前電動車大量采用的主要動力來源。

鉛酸蓄電池是二次電池，當(dāng)其內(nèi)部儲存電量消耗后可以通過充電器進(jìn)行補(bǔ)充而反復(fù)使用。為保護(hù)蓄電池不因充電而損壞，目前的充電器普遍存在有充電電流小、充電時間長的缺陷。目前的充電電流一般設(shè)置為蓄電池的0.15C左右，如此大小的電流雖對蓄電池沒有什么傷害但充電時間需要8-10個小時，過長的充電時間限制了蓄電池的有效使用，給用戶使用帶來不便。為減短充電時間雖然可以增大充電電流，但由于技術(shù)原因不能有效解決大電流充電對蓄電池造成的損傷，會明顯縮短蓄電池的壽命，只能作為應(yīng)急電源偶爾使用。

為提高充電效率和充電速度，人們對鉛酸蓄電池的充電特性進(jìn)行了大量研究，開發(fā)了多種快速充電技術(shù)。1、如“中國科學(xué)院電工研究所”、“國家勞動和社會保障部”、“可再生能源發(fā)電咨詢與培訓(xùn)中心”聯(lián)合出版的《鉛酸蓄電池的充放電特性與維護(hù)》一書標(biāo)明：蓄電池的充放電特性不是一成不變的，它與蓄電池的使用過程和蓄電池的新舊程度有關(guān)。2、還與蓄電池的即時存電量有關(guān)。3、當(dāng)充電電流小于蓄電池可接受電流時，效果降低加長了充滿時間，4、當(dāng)充電電流大于蓄電池可接受電流時，蓄電池端電壓上升過快，多余電能被轉(zhuǎn)化成熱量，這既浪費了電能還對蓄電池造成損傷，導(dǎo)致蓄電池壽命減短。5、在充電開始和接近充滿時，蓄電池接受電流轉(zhuǎn)化能力弱，過大的充電電流同樣會損傷蓄電池。

目前主要的充電方法都存在有不同缺陷：1、三段式：選取的充電電流是安全電流但造成充電時間過長，而且不能適應(yīng)被充蓄電池的整個過程，前期和中后期與蓄電池的接受能力偏差大，后期的涓流充電持續(xù)時間過長照樣造成過充，這種情況由于操作者原因常常發(fā)生。2、許多新的充電技術(shù)，其中以脈沖式、間歇式、變流式效果為佳。這些新方法可以改善充電性能，但大多使用蓄電池外表溫升參數(shù)測控，溫度升高后才干預(yù)，措施滯后，不能明顯增大充電電流提高充電速度，而且需要復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)、眾多的元器件，甚至依托單片機(jī)、程序等才能實現(xiàn)，實施門檻高或成本增加。3、還有運用新技術(shù)把充電過程精密分解、多段設(shè)置充電參數(shù)，此方法也只是針對群體共性，不能精密適應(yīng)到個體，也不適應(yīng)新舊程度不同，剩余存電量不同的蓄電池。

研究表明：鉛酸蓄電池充電時的電化學(xué)轉(zhuǎn)化能力即接受電量的能力與蓄電池的新舊程度和內(nèi)部已存電量有關(guān)，新舊不同、內(nèi)部已存電量不同再充電時其接受充電電流的能力也不同；蓄電池越新、內(nèi)部已存電量越少其接受充電電流的能力越強(qiáng)。接受能力強(qiáng)其端電壓上升就越慢，一旦充電電流偏大超出其接受能力，電瓶的端電壓就上升快，多余的充電量就會轉(zhuǎn)化成熱量而降低充電效率。根據(jù)鉛酸蓄電池的這一特性，我們可以在充電初后期減小電流使蓄電池免受損傷，在充電中期加大充電電流以縮短充電時間，而且實時檢測蓄電池端電壓變化，使充電電流的大小能夠適應(yīng)和跟蹤不同質(zhì)量性能、不同新舊，不同剩余電量的蓄電池。不過現(xiàn)在市場上所售的充電器充電電流是固定不變的，這就造成蓄電池在充電初期電流過大損傷蓄電池，中期吃不飽充電時間加長，末期充電電流偏大發(fā)熱。這樣既加長了電量充滿的時間，也降低了充電效率，浪費了電能，還造成蓄電池在使用后期出現(xiàn)被充鼓變形的故障導(dǎo)致提前報廢。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提出了一種變流控制電路及一種鉛酸蓄電池安全快速充電裝置。采用充電功能電路與開關(guān)電源組合控制充電參數(shù)，使整個充電過程更符合蓄電池的充電特性，有效提高了充電速度和效率。

本實用新型所采用的技術(shù)方案：

一種變流控制電路，包括變電流檢測單元、分段延時控制單元或線性調(diào)節(jié)單元，分段延時控制單元采用比較延時電路實現(xiàn)分段延時控制，線性調(diào)節(jié)單元采用比例放大電路線性調(diào)節(jié)充電電流，所述變電流檢測單元采用電壓升降檢測電路，所述電壓升降檢測電路的輸出端連接分段延時控制單元比較器或線性調(diào)節(jié)單元比例放大電路的輸入端；所述分段延時控制單元或線性調(diào)節(jié)單元的輸出端通過放大電路輸出變流控制信號，實現(xiàn)分段延時或線性調(diào)節(jié)充電電流大小。

所述的變流控制電路，述變電流檢測單元采用R41、R42、R43、R44四個電阻組成電阻橋，與所述電阻橋的對角橋臂R42、R43各連接一個電容，所述電阻橋的輸入端連接在被充電的蓄電池兩端，電阻橋的輸出端A、B連接分段延時控制單元或線性放大控制單元輸入端。