一种蓄电池的充电方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种对蓄电池持续充电的方法和装置。该方法包括：在快速充电阶段和充满阶段，使用第一电压对蓄电池充电，所述第一电压大于所述蓄电池的浮充电压且小于等于所述蓄电池的极限电压；在维持阶段，使用浮充电压对所述蓄电池充电，以维持所述蓄电池处于满容量状态。使用该方法，能够快速将蓄电池充满，从而在有限时间内就能够使蓄电池接近充满，能够满足火警系统的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄电池领域，特别是一种蓄电池的充电方法和装置。
技术介绍
火警系统中通常使用铅酸蓄电池。该系统电压正常是24V的直流安全电压，由12 个标准的2V蓄电池单元串联组成。通常采用浮充模式进行充电。根据铅酸蓄电池的特性， 浮充电压一般约为2. 3V。过电压充电将永久地损坏蓄电池。由于该12个蓄电池单元并不完全相同，因此，浮充电压不能均分到每一个蓄电池。过压的蓄电池将会受到影响且会降低寿命。由于上述原因，虽然蓄电池制造商宣称蓄电池的使用寿命一般是3年，但在火警系统中蓄电池的实际使用寿命通常会减少，因此火警系统的制造者通常将使用的备用电源的寿命限定为2年或更少，并要求用户每2年更换备用电源。现有的火警系统的蓄电池充电具体为浮充电荷以恒定电流为串联的12个2V蓄电池单元充电直到达到浮充电压27. 6V(对于单个蓄电池单元，浮充电压为2. 3V)，接着快速降低电流以维持该电压。蓄电池能够快速地获得约75%的容量，但由于电流减少因此需要很长时间获得其余的25%的容量。但对火警系统的标准来说，例如GB-4147、GB-16806、 UL864、EN54-4、ULC S527&S559等，都要求火警系统具有可充电蓄电池的备用电源，并且该可充电蓄电池需要在有限时间内被充电到满容量的一定百分比，且在下一有限时间内被充电到满容量，以保证火警系统能够在提供的条件下操作。由于上述原因，火警系统的制造者通常选择大容量的蓄电池，以使得火警系统在快速充电阶段能够满足标准的需求，但该大容量的蓄电池超过了火警系统所需要的容量， 且更加昂贵。因此，在火警系统中，蓄电池寿命通常小于其额定寿命，且蓄电池容量通常需要很大，且不能在有限时间内充满。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种蓄电池的持续充电方法，采用该方法能够快速将蓄电池充满，从而在有限时间内就能够使蓄电池接近充满，以满足火警系统的要求。此外，由于充电时间得以缩短，因而使用小容量的蓄电池同样可以实现火警系统的要求。另一方面，采用本专利技术提出的持续充电方法可延长蓄电池的使用到其额定寿命， 以满足火警系统的需要。根据本专利技术一个方面，提出了一种对蓄电池持续充电的方法。该方法包括在快速充电阶段和充满阶段，使用第一电压对蓄电池充电，所述第一电压大于所述蓄电池的浮充电压且小于等于所述蓄电池的极限电压；在维持阶段，使用浮充电压对所述蓄电池充电，以维持所述蓄电池输出额定电压。从上述方案可以看出，由于本专利技术方法中先使用高于浮充电压的第一电压对蓄电池充电，使得能够在有限时间内将蓄电池接近充满，从而满足火警系统的要求。此外，由于充电时间得以缩短，使用小容量的蓄电池同样可以实现快速充满的目的。且在维持阶段，使用浮充电压对所述蓄电池充电，可以延长电池使用寿命，同时可以满足火警系统对备用蓄电池的需求。优选地，在充满阶段使用第一电压对蓄电池充电的步骤包括以间歇方式重复使用第一电压对所述蓄电池充电。这样，在充满阶段，能够边充边停，使得蓄电池能够休整，能够有效延长蓄电池的使用寿命。优选地，以间歇方式重复使用第一电压对所述蓄电池充电的步骤包括使用第一电压对所述蓄电池充电；检测所述蓄电池的当前电压及充电电流，当所述蓄电池的当前电压达到所述第一电压，且充电电流小于第一阈值电流时，停止充电；在停止充电达第一预定时间后，重复使用所述第一电压对所述蓄电池充电。这样，在间歇式充电时，当蓄电池的当前电压达到第一电压且充电电流小于第一阈值电流时，就可以停止充电，使蓄电池进行休整，并且在休整期间，当蓄电池的电压会持续降低，当停止充电达第一预定时间后，再继续充电，能够有效延长蓄电池的使用寿命。其中，所述第一预定时间为所述蓄电池的当前电压下降到阈值电压的时间，所述阈值电压低于所述蓄电池的浮充电压且高于蓄电池的额定电压。这样，在停止充电期间，当蓄电池的当前电压下降到阈值电压时，会继续对蓄电池充电。优选地，在所述维持阶段，也使用所述蓄电池的浮充电压以间歇方式对所述蓄电池充电。这样，在维持阶段，使用浮充电压以间歇式方式充电，能够进一步延长蓄电池的使用寿命。其中，所述使用蓄电池的浮充电压以间歇方式对所述蓄电池充电的步骤包括使用所述蓄电池的浮充电压对蓄电池充电；检测所述蓄电池的当前电压及充电电流，当所述蓄电池的当前电压达到所述浮充电压时，且充电电流小于第二阈值电流时，停止充电；在停止充电达第二预定时间后，重复使用所述浮充电压对所述蓄电池进行充电。这样，在使用蓄电池的浮充电压以间歇方式对蓄电池充电时，能够通过检测蓄电池的当前电压和充电电流来停止对蓄电池充电，并且在停止充电达第二预定时间后，继续充电。其中，所述第二预定时间为所述蓄电池的当前电压下降到所述阈值电压的时间。 这样，在蓄电池的当前电压下降到阈值电压时，会继续对蓄电池充电。其中，在使用所述第一电压对蓄电池充电的时间达到第三预定时间时充满阶段结束。这样可以在第三预定时间内快速将电池充满。其中，当重复使用所述第一电压对蓄电池充电的次数到达预定次数时所述充满阶段结束。这样当重复使用第一电压对蓄电池的充电的次数到达预定次数时，蓄电池充满，充满阶段结束。优选地，所述方法还包括在停止充电期间，在线测量所述蓄电池的内阻，并且当所述蓄电池的内阻不满足使用要求时，更换所述蓄电池。在这种情况下，当蓄电池性能不能满足要求时，用户可以及时发现并更换，并且由于对蓄电池进行实时监控，使得直到蓄电池性能不满足要求时，才更换蓄电池，使得蓄电池有可能工作到其最长寿命。本专利技术实施例还提供一种对蓄电池持续充电的装置，所述装置包括控制模块，电连接到所述蓄电池，用于在所述蓄电池的快速充电阶段和充满阶段产生一充电控制信号， 以及在维持所述蓄电池电压的维持阶段产生一维持控制信号；直流电源，电连接到所述控制模块和所述蓄电池，其可响应于所述充满控制信号而以第一电压对蓄电池充电，响应于所述维持控制信号而以蓄电池的浮充电压对所述蓄电池充电，其中所述第一电压大于所述浮充电压且小于等于蓄电池的极限电压。采用上述装置，使得能够在有限时间内将蓄电池接近充满，能够满足火警系统的要求。此外，由于充电时间得以缩短，使用小容量的蓄电池同样可以实现快速充满的目的。 且在维持阶段，使用浮充电压对所述蓄电池充电，可以延长电池使用寿命，同时可以满足火警系统对备用蓄电池的需求。优选地，所述控制模块包括检测模块，其连接到蓄电池，用于检测所述蓄电池的当前电压及充电电流，当在充满阶段所述蓄电池的当前电压达到所述第一电压且充电电流小于第一阈值电流时，产生一停止控制信号以停止所述直流电源对所述蓄电池充电；当检测到的所述蓄电池的当前电压低于阈值电压时，产生一个充电控制信号，以使得直流电源继续对所述蓄电池充电。这样，检测模块通过检测蓄电池的当前电压及充电电流，即可控制直流电源是否对蓄电池充电，实现对蓄电池的间歇式充电，延长蓄电池的使用寿命。优选地，所述检测模块还用于当在维持阶段所述蓄电池的当前电压达到浮充电压时，且充电电流小于第二阈值电流时，产生所述停止控制信号以停止所述直流电源对所述蓄电池充电，当检测到的所述蓄电池的当前电压低于阈值电压时，产生一个充电控制信号， 以使得直流电源继续对所述蓄电池充电。这样，在维持阶段，检测模块同样通过检测蓄电池的当前电压及充电电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对蓄电池持续充电的方法，该方法包括：在快速充电阶段和充满阶段，使用第一电压对蓄电池充电，所述第一电压(V1)大于所述蓄电池的浮充电压且小于等于所述蓄电池的极限电压；在维持阶段，使用浮充电压(V2)对所述蓄电池充电，以维持所述蓄电池处于满容量状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海防，郭伟，黄健，王海鹏，董玮，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：