阀控密封铅酸蓄电池充电器及其充电方法技术

技术编号:9739790 阅读:126 留言:0更新日期:2014-03-06 22:21
阀控密封铅酸蓄电池充电器,由高压整流滤波电路(1)、电流检测电路(2)、有源复位电路(3)、电压变换电路(4)、指示灯及风扇电路组成(5),电流传感器电路(6)、低压整流滤波电路(7)、辅助电源电路(8)、高压模块电路(9)、驱动电路(10)、充电输出控制电路(11)、低压模块电路(12)组成。充电方法,充电过程分断续充电法预充电、渐降电流法主充电、恒压充电法涓流充电和断续充电法补充充电四个阶段。本发明专利技术创造不会发生蓄电池充坏现象且蓄电池能充满。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术创造涉及一种。
技术介绍
阀控密封铅酸蓄电池(以下称蓄电池)最主要的两个指标是有效容量(C)及在有效容量条件下的循环使用寿命。这固然与蓄电池本身的技术发展有关,作为其能量再次补充的充电器,是至关重要的设备,它直接决定着蓄电池补充能量的有效程度以及循环使用寿命的长短。传统典型的充电器充电方法是:第一阶段以恒流充电,当电压达到规定值时,进入第二阶段恒压充电,随着蓄电池电压的提高,电流会逐渐变小,当充电电压电流降低到一定值时,转入第三阶段。第三阶段是小电流浮充充电,这时充电电压下降,到设定值后停止充电。现在的分段式充电法(即先恒流、再恒压),在充电过程初期,充电电流远远小于蓄电池可接受的电流,因而充电时间太长;在充电过程中期,充电电流又大于蓄电池可接受的电流,如图1所示,致使充电副反应加剧,蓄电池内部温度升高得很快;在充电过程后期,长时间小电流充电,如图1所示,极易造成充电过程出现“极化”现象,将产生大量的气泡,内部还会出现硫化结晶,极大的缩短蓄电池的循环使用寿命。由于第二阶段转第三阶段采用电流控制,转充电流设置高,充电能量不足,会出现硫化导致有效容量下降;转充电流设置低,蓄电池环境温度过高时,(夏天蓄电池温度过高),蓄电池第二阶段转第三阶段的转充电流将很难到达,蓄电池将会一直处于第二阶段的充电状态,致使蓄电池过度充电而失水,使蓄电池正极板的过度氧化而容量下降,严重时还会导致蓄电池“热失控”,永久的损坏蓄电池。采用恒流及恒压充电方式,充电器依靠极高的稳压、稳流特性以及精确的充电时间控制功能,是难以为一个所需充电电压、电流时变的,充电过程时间非定常的动态负载提供满意的服务。专利技术创造内容本专利技术创造要解决的技术问题是:提供一种不会发生蓄电池充坏现象且蓄电池能充满的。本专利技术创造的技术方案是:阀控密封铅酸蓄电池充电器,其特征在于,充电器的电路结构为:高压整流滤波电路I分成两路输出,一路依次通向电压变换电路4、电流传感器电路6、充电输出控制电路11 ;另一路通向辅助电源8;辅助电源8变换出的三组低压电源,其中一组通向有源复位电路3 ;另一组分别通向电流检测电路2、闻压|旲块电路9和驱动电路10 ;还有一组依次通向低压模块电路12、指示灯电路5 ;高压模块电路9分别通向有源复位电路3和驱动电路10,驱动电路10通向充电输出控制电路11 ;高压整流滤波电路I依次与电压变换电路4、电流传感器电路6、充电输出控制电路11构成了电力变换主回路;电流传感器电路6经电流检测电路2通向高压模块电路9,驱动电路10通向充电输出控制电路11,构成电力变换主回路的电流检测及限流控制回路;低压整流滤波电路7、低压模块电路12、高压模块电路9、驱动电路10、充电输出控制电路11、电流传感器电路6、电压变换电路4、组成充电各阶段的检测与转换以及充电电流控制回路。阀控密封铅酸蓄电池充电方法,其特征在于,充电过程分断续充电法预充电、渐降电流法主充电、恒压充电法涓流充电和断续充电法补充充电四个阶段:a、断续充电法预充电:当阀控铅酸蓄电池因深度放电,其电压低于额定电压,不允许大电流充电时,用充几秒、停几秒的方法断续充电,且充电电流较小;当阀控铅酸蓄电池充电电压达到允许大电流充电时,即可转入主充电状态;b、渐降电流法主充电:阀控铅酸蓄电池电压达到允许大电流充电电压时,进行恒流主充电,随着蓄电池电压的升高,主充充电电流快接近蓄电池允许充电曲线时,电流逐渐下降;在20°C温度时,当蓄电池电压充到每单元电压2.4V左右时进入恒压充电,不在20°C温度时,根据蓄电池的需要给一定的温度补偿;C、恒压充电法涓流充电:以每单元2.4V左右的电压下对蓄电池恒压充电,充电电流继续下降,当电流下降到0.05C左右时,转入补充充电;d、断续充电法补充充电:充几秒、停几秒断续充电方法给以补充电,根据不同的蓄电池选用一个合适的充电电流和合适的限定电压,随着电压的升高充电电流会自然下降,断续充电三小时左右后充电结束。补充充电采用断续充电法的目的是,当蓄电池充电停止时,其欧姆极化消失,浓差极化和电化学极化也逐渐减弱,充电副反应也随之停止。可以有效的减少电池的充电副反应,减少极化从而减少电解水,减少气体复合时产生的能耗,也有利于气体的再化合,提高气体复合率,而减少失水。降低因极化内阻而产生的充电发热,降低蓄电池充电温升,同时也可使每格电池得到均衡充电,延长蓄电池使用寿命,提高充电效率。根据充电过程中电池的化学反应,充电过程中的充电副反应,主要发生在充电后期,在做了大量消除电池充电过程副反应的研究工作中,发现无论怎样对传统的三段或四段恒压、恒流方式进行改进,都不能消除充电过程中的副反应;而极化电压的产生跟充电电流的大小及输出方式密切关系。恒流、恒压充电方式,其充电电流是不断地一直输出,根本不可能消除电池的“极化”现象。充电后期采用断续充电法补充充电,当电池充电停止时,电池的欧姆极化消失,浓差极化和电化学极化也逐渐减弱,充电副反应也随之停止。充电副反应的减少,电池就可接受较大充电电流,充电速度可以加快,充电容量会提高,这就是断续充电方式的原始理论依据。试验证明,充电器的充电电流以断续方式输出,还可以加快活性物质的反应速度,有效的防止电解液硫化结晶,并且可以有效地击碎已经出现的结晶颗粒;同时,由于电池“极化”现象的消失,从而减少电解水,提高气体复合率,而减少失水;脉冲电流又可以深层次地激活电池内部的活性物质,从而大幅度的提高蓄电池的充电有效容量。传统的三段或四段恒压、恒流方式充电器的致命弱点是:恒压充电值高和转充电流值低,致使对蓄电池内部以及外部条件的适应性差,对不同蓄电池的适应性也差,对充电器本身的电压、电流的检测精度要求也高,一旦发生漂移就不能正常充电,故经常发生蓄电池充坏现象,不然蓄电池就不能充满,会导致硫化而容量下降。本专利技术没有上述缺点。【附图说明】图1传统典型的充电器充电曲线;图2是本专利技术创造的充电器充电曲线;图3充电器工作流程图。【具体实施方式】本专利技术的充电器充电方法是:充电过程分断续充电法预充电、渐降电流法主充电、恒压充电法涓流充电和断续充电法补充充电四个阶段。以主充电电流为0.2C的充电模式为例,说明充电过程:1、断续充电法预充电:当阀控铅酸蓄电池发生深度放电时,(蓄电池每单元电压小于1.9V),为了预防蓄电池欠压状态下,极板的电化学反应迟钝,内阻较大,大电流充电会造成蓄电池过热的过充现象,先进行预充电;预充电采用断续充电法,如图2所示(充2秒、停2秒断续充电),且充电电流是主充电流的三分之一左右(0.07C,平均电流是0.035C),这有利于蓄电池极板的活化;当阀控铅酸蓄电池充电电压达1.9V每单元时,即可转入主充状态。2、渐降电流法主充电:主充充电开始以0.2C电流充电,利用本专利技术的开关电源的功率变换特性(输出电压升高时电流会下降,可提高开关电源的效率),从每单元1.9V充到2.25V采用恒流充电,2.25V到2.4V段充电电流渐降,会下降三分之一左右,都在蓄电池可接受的电流以内,如图2所示(从0.2C下降到0.13C左右),与传统的充电方法第一阶段的恒流充电相比,更符合蓄电池的充电特性,还可以缩短充电时间,如图2所示;最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电器,其特征在于,充电器的电路结构为:高压整流滤波电路(1)分成两路输出,一路依次通向电压变换电路(4)、电流传感器电路(6)、充电输出控制电路(11);另一路通向辅助电源(8);辅助电源(8)变换出的三组低压电源,其中一组通向有源复位电路(3);另一组分别通向电流检测电路(2)、高压模块电路(9)和驱动电路(10);还有一组依次通向低压模块电路(12)、指示灯电路(5);高压模块电路(9)分别通向有源复位电路(3)和驱动电路(10),驱动电路(10)通向充电输出控制电路(11),高压整流滤波电路(1)依次与电压变换电路(4)、电流传感器电路(6)、充电输出控制电路(11)构成了电力变换主回路;电流传感器电路(6)经电流检测电路(2)通向高压模块电路(9),驱动电路(10)通向充电输出控制电路(11),构成电力变换主回路的电流检测及限流控制回路;低压整流滤波电路(7)、低压模块电路(12)、高压模块电路(9)、驱动电路(10)、充电输出控制电路(11)、电流传感器电路(6)、电压变换电路(4)、组成充电各阶段的检测与转换以及充电电流控制回路。

【技术特征摘要】
1.一种充电器,其特征在于,充电器的电路结构为:高压整流滤波电路(I)分成两路输出,一路依次通向电压变换电路⑷、电流传感器电路(6)、充电输出控制电路(11);另一路通向辅助电源⑶;辅助电源(8)变换出的三组低压电源,其中一组通向有源复位电路(3);另一组分别通向电流检测电路⑵、高压模块电路(9)和驱动电路(10);还有一组依次通向低压模块电路(12)、指示灯电路(5);高压模块电路(9)分别通向有源复位电路(3)和驱动电路(10),驱动电路(10)通向充电输出控制电路(11),高压整流滤波电路(I)依次与电压变换电路⑷、电流传感器电路(6)、充电输出控制电路(11)构成了电力变换主回路;电流传感器电路(6)经电流检测电路(2)通向高压模块电路(9),驱动电路(10)通向充电输出控制电路(U),构成电力变换主回路的电流检测及限流控制回路;低压整流滤波电路⑵、低压模块电路(12)、高压模块电路(9)、驱动电路(10)、充电输出控制电路(11)、电流传感器电路(6)、电压变换电路(4)、组成充电各阶段的检测与转换以及充电电流控制回路。2.一种阀控密封铅酸蓄电池充电方法,其特征在于,充电过程分断续充电法预充电、渐降电流法主充电、恒压充电法涓流充电和断续充电法补充充电四个阶段: a、断续充电法预充电:当阀控铅酸蓄电池蓄电池低于额定电压时,用充几秒、停几秒的方法断续充电,且充电电流较小;当阀控铅酸蓄电池充电电压达到允许大电流充电时,即可转入主充电状态; b、渐降电流法主充电:阀控铅酸蓄电池电压达到允许大电流充电电压时,进行恒流主充电,随着蓄电池电压的升高,主充充电电流快接近蓄电池允许充电曲线时,电流逐渐下降;在20°C温度时,当蓄电池电压充到每...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲍旭东
申请(专利权)人:兰溪市迅捷机电有限公司
类型:发明
国别省市:

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