[發明專利]礦用鎳氫電池脈沖充電裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201811554097.5
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109462269A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 李長青;賈柏青;王雷
• 申請（專利權）人: 鎮江中煤電子有限公司
• 主分類號: H02J7/10
• 分類號: H02J7/10;H01M10/42
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 宋元松

本發明公開了一種礦用鎳氫電池脈沖充電裝置及控制方法，包括整流模塊、磁保持繼電器、STC單片機、紅外遙控接收模塊、鎳氫電池組、充電繼電器、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、運算放大器Q8、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、二極管D1、二極管D2、場效應管D。本發明根據電池狀態包括電壓、電流、溫度，以及交流電源狀態生成充電脈沖，控制電池充電，并根據電池電壓、電池溫度情況，動態調整充電脈沖密集度，補償充電電壓值。最大限度消除和減弱鎳氫電池“記憶效應”，使鎳氫電池充得滿，保持應有容量。

技術領域

本發明涉及一種礦用鎳氫電池脈沖充電裝置及控制方法，屬于礦用設備技術領域。

背景技術

煤礦井下開采設備過去使用鉛酸電瓶，后期升級為鎳氫電池。鎳氫電池用恒流充電，時間長了會產生“記憶效應”，使電池容量“縮水”。同時縮短了電池使用壽命，頻繁更換新電池將增加煤礦生產成本，而且更換電池操作需要斷電，這對煤礦生產秩序產生一定影響。因此，研制一種鎳氫電池脈沖充電電路，把鎳氫電池“記憶效應”降低到極限，以提高鎳氫電池使用壽命，使電池處于最佳工作狀態，提高設備可靠性，具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種礦用鎳氫電池脈沖充電裝置及控制方法，解決目前煤礦井下監控設備用鎳氫電池產生“記憶效應”，導致電池容量下降，電池壽命減少的技術問題，本發明的鎳氫電池脈沖充電電路采用溫度補償方式，使鎳氫電池充得飽，把鎳氫電池“記憶效應”降低到極限。通過合理維護，使電池保持合格電池容量(AH)數，保持最佳工作狀態。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種礦用鎳氫電池脈沖充電裝置，包括整流模塊1、磁保持繼電器2、STC單片機3、紅外遙控接收模塊4、鎳氫電池組5、充電繼電器6、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、運算放大器Q8、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、二極管D1、二極管D2、場效應管D，所述整流模塊1的輸入端接交流電源，整流模塊1的輸出端經磁保持繼電器2的觸點后輸出本安電源，所述紅外遙控接收模塊4接收紅外遙控信號并與STC單片機3相連，所述整流模塊1的輸出端與STC單片機3相連為其供電，所述STC單片機3輸出磁保持繼電器斷開信號與三極管Q7的基極相連，STC單片機3輸出磁保持繼電器吸合信號與三極管Q6的基極相連，所述三極管Q6、三極管Q7的集電極分別與磁保持繼電器2的吸合線圈、斷開線圈相連，三極管Q6、三極管Q7的發射極接地，所述電阻R2的一端接磁保持繼電器觸點的2號端，電阻R2的另一端串聯電阻R4后接地，所述電阻R1的一端接磁保持繼電器觸點的2號端，電阻R1的另一端依次串聯電阻R3、電阻R5后接地，所述運算放大器Q8的正向輸入端連接于電阻R2、電阻R4之間，運算放大器Q8的反向輸入端連接于電阻R3、電阻R5之間，所述運算放大器Q8的輸出端接二極管D1的陽極，二極管D1的陰極與場效應管D的柵極連接，所述場效應管D的源極連接于電阻R1、電阻R3之間，所述電阻R6連接于場效應管D的柵極和源極之間，所述電阻R7一端與場效應管D的柵極連接，電阻R7另一端與三極管Q5的集電極相連，三極管Q5的發射極接地，三極管Q5的基極與STC單片機3相連，接收STC單片機3發出的充電脈沖，所述場效應管D的漏極與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與充電繼電器6的觸點1號端相連，STC單片機3發出的電池充電/供電切換信號與三極管Q4的基極相連，三極管Q4的發射極接地，三極管Q4的集電極與充電繼電器6的線圈相連，充電繼電器6的觸點2號端與磁保持繼電器觸點的2號端相連，充電繼電器6的觸點3號端與鎳氫電池組5的陽極相連，鎳氫電池組5的電壓信號、溫度信號輸送至STC單片機3。

一種礦用鎳氫電池脈沖充電控制方法，包括以下步驟：

1)判斷是否有開機信號，如果有則開始對電池進行充電；

2)對電池電壓進行采集并存儲；

3)對電池溫度進行采集并存儲；