铅酸蓄电池快速充电控制方法、变流控制电路及快速充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种蓄电池充电控制方法及装置。一种铅酸蓄电池快速充电控制方法，在充电开始，采用变流控制电路，以蓄电池充电时的最大电流接受能力为依据设置最大充电电流；在充电器处于充电状态时，以间歇式的充电方式为蓄电池充电；最后，在蓄电池端电压上升至最高电压时，转换充电模式补充充电或对蓄电池进行养护。一种变流控制电路，包括变电流检测单元、分段延时控制单元或线性调节单元。一种铅酸蓄电池安全快速充电装置，包括变流控制电路，间歇控制电路，充电控制电路，开关电源，所述变流控制电路输出连接开关电源，所述开关电源通过稳流电路连接蓄电池组，充电控制电路与间歇控制电路连接，间歇控制电路与开关电源连接，稳流电路也与间歇控制电路连接。

Fast charging control method for lead acid battery, variable current control circuit and fast charging device

The invention relates to a battery charge control method and device. Fast charging control method of lead-acid battery, the charge at the beginning, the variable flow control circuit, the maximum current when charging the battery accepts the ability to set the maximum charge current as the basis; in the charger is in charging state, by way of intermittent charging for battery charging; finally, the voltage of the battery voltage is increased to a maximum of conversion, charging mode or maintenance of battery charging. A variable current control circuit includes a variable current detection unit, a piecewise delay control unit, or a linear regulation unit. A fast charging device of lead-acid battery safety, including variable flow control circuit, intermittent control circuit, a charging control circuit, switching power supply, the converter control circuit is connected with the output of the switching power supply, switching power supply connected to the storage battery through the regulator circuit, the charging control circuit is connected with the intermittent control circuit, control circuit and switch intermittent connection power supply circuits with intermittent control circuit connection.

【技术实现步骤摘要】
铅酸蓄电池快速充电控制方法、变流控制电路及快速充电装置
本专利技术涉及一种蓄电池充电控制方法及装置，尤其是涉及一种铅酸蓄电池快速充电控制方法及其实现电路（装置）。
技术介绍
目前，电动车已成为老百姓日常生活中的主要交通和运输工具，铅酸蓄电池因为其技术成熟、经济实惠，成为当前电动车大量采用的主要动力来源。铅酸蓄电池是二次电池，当其内部储存电量消耗后可以通过充电器进行补充而反复使用。为保护蓄电池不因充电而损坏，目前的充电器普遍存在有充电电流小、充电时间长的缺陷。目前的充电电流一般设置为蓄电池的0.15C左右，如此大小的电流虽对蓄电池没有什么伤害但充电时间需要8-10个小时，过长的充电时间限制了蓄电池的有效使用，给用户使用带来不便。为减短充电时间虽然可以增大充电电流，但由于技术原因不能有效解决大电流充电对蓄电池造成的损伤，会明显缩短蓄电池的寿命，只能作为应急电源偶尔使用。为提高充电效率和充电速度，人们对铅酸蓄电池的充电特性进行了大量研究，开发了多种快速充电技术。1、如“中国科学院电工研究所”、“国家劳动和社会保障部”、“可再生能源发电咨询与培训中心”联合出版的《铅酸蓄电池的充放电特性与维护》一书标明：蓄电池的充放电特性不是一成不变的，它与蓄电池的使用过程和蓄电池的新旧程度有关。2、还与蓄电池的即时存电量有关。3、当充电电流小于蓄电池可接受电流时，效果降低加长了充满时间，4、当充电电流大于蓄电池可接受电流时，蓄电池端电压上升过快，多余电能被转化成热量，这既浪费了电能还对蓄电池造成损伤，导致蓄电池寿命减短。5、在充电开始和接近充满时，蓄电池接受电流转化能力弱，过大的充电电流同样会损伤蓄电池。目前主要的充电方法都存在有不同缺陷：1、三段式：选取的充电电流是安全电流但造成充电时间过长，而且不能适应被充蓄电池的整个过程，前期和中后期与蓄电池的接受能力偏差大，后期的涓流充电持续时间过长照样造成过充，这种情况由于操作者原因常常发生。2、许多新的充电技术，其中以脉冲式、间歇式、变流式效果为佳。这些新方法可以改善充电性能，但大多使用蓄电池外表温升参数测控，温度升高后才干预，措施滞后，不能明显增大充电电流提高充电速度，而且需要复杂的电路结构、众多的元器件，甚至依托单片机、程序等才能实现，实施门槛高或成本增加。3、还有运用新技术把充电过程精密分解、多段设置充电参数，此方法也只是针对群体共性，不能精密适应到个体，也不适应新旧程度不同，剩余存电量不同的蓄电池。研究表明：铅酸蓄电池充电时的电化学转化能力即接受电量的能力与蓄电池的新旧程度和内部已存电量有关，新旧不同、内部已存电量不同再充电时其接受充电电流的能力也不同；蓄电池越新、内部已存电量越少其接受充电电流的能力越强。接受能力强其端电压上升就越慢，一旦充电电流偏大超出其接受能力，电瓶的端电压就上升快，多余的充电量就会转化成热量而降低充电效率。根据铅酸蓄电池的这一特性，我们可以在充电初后期减小电流使蓄电池免受损伤，在充电中期加大充电电流以缩短充电时间，而且实时检测蓄电池端电压变化，使充电电流的大小能够适应和跟踪不同质量性能、不同新旧，不同剩余电量的蓄电池。不过现在市场上所售的充电器充电电流是固定不变的，这就造成蓄电池在充电初期电流过大损伤蓄电池，中期吃不饱充电时间加长，末期充电电流偏大发热。这样既加长了电量充满的时间，也降低了充电效率，浪费了电能，还造成蓄电池在使用后期出现被充鼓变形的故障导致提前报废。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，提出了一种铅酸蓄电池快速充电控制方法，采用充电功能电路与开关电源组合控制充电参数，使整个充电过程更符合蓄电池的充电特性，有效提高了充电速度和效率，缩短了充电时间，又有效保持蓄电池的原有使用寿命不被缩短；本专利技术同时提出了一种变流控制电路及一种实现所述快速充电控制方法的铅酸蓄电池安全快速充电装置。本专利技术所采用的技术方案：一种铅酸蓄电池快速充电控制方法：1）在充电开始，首先是大电流变流输出充电阶段：采用变流控制电路，以蓄电池充电时的最大电流接受能力为依据设置最大充电电流，以蓄电池最大充电电流时的电压上升速度为依据设定电压上升率基准值；实时检测蓄电池充电时的端电压，将测得的蓄电池端电压上升速度与设定的电压上升率基准值比较，进而分段延时或线性调节充电电流大小，让充电电流始终跟踪并保持与蓄电池的即时电流接受能力同步；2）在充电器处于充电状态时，采用间歇控制电路，把连续工作的控制信号周期性关断迫使充电器间歇性工作，以间歇式的充电方式为蓄电池充电；3）最后，在蓄电池端电压上升至最高电压时，转换充电模式补充充电或对蓄电池进行养护。所述的铅酸蓄电池快速充电控制方法，在大电流变流输出充电阶段：当蓄电池端电压上升率小于设定的电压上升率基准值时，变流控制电路以最大充电电流为蓄电池充电；当蓄电池端电压上升率大于设定的电压上升率基准值时，变流控制电路把充电电流向下调一个档充电，并延时这个状态，延时结束后充电电流又恢复到原来的大电流，如果蓄电池端电压上升率不再大于电压上升基准值时就以大电流充电，如果大于电压上升基准值，重新把充电电流下调一个档次，如此反复，实现分段延时控制；或者，当蓄电池端电压上升率大于设定的电压上升率基准值时，通过变流控制电路线性调节充电电流使充电电流减小至与蓄电池的电流接受能力相同并保持。所述的铅酸蓄电池快速充电控制方法，在蓄电池端电压上升至最高电压时，转换充电模式补充充电或对蓄电池进行养护：采用微充放模式补充充电、激活和保持蓄电池活性，即采用大电流短时间充电和小电流长时间放电方式对蓄电池进行补充和维护。所述的铅酸蓄电池快速充电控制方法，采用去硫化电路对蓄电池进行维护，设置回差电压阈值略小于蓄电池安全充电电压，当蓄电池端电压上升到蓄电池的最高允许电压时，控制充电电路停止充电，启动去硫化电路进行小幅度放电，待蓄电池端电压降至回差电压阀值，控制充电电路继续为蓄电池充电，使充电电压再上升至蓄电池的最高允许电压，反复循环。一种实现前述铅酸蓄电池快速充电控制方法的变流控制电路，包括变电流检测单元、分段延时控制单元或线性调节单元，分段延时控制单元采用比较延时电路实现分段延时控制，线性调节单元采用比例放大电路线性调节充电电流，所述变电流检测单元采用电压升降检测电路，所述电压升降检测电路的输出端连接分段延时控制单元比较器或线性调节单元比例放大电路的输入端；所述分段延时控制单元或线性调节单元的输出端通过放大电路输出变流控制信号，实现分段延时或线性调节充电电流大小。所述的变流控制电路，述变电流检测单元采用R41、R42、R43、R44四个电阻组成电阻桥，与所述电阻桥的对角桥臂R42、R43各连接一个电容，所述电阻桥的输入端连接在被充电的蓄电池两端，电阻桥的输出端A、B连接分段延时控制单元或线性放大控制单元输入端。所述的变流控制电路，为保证检测灵敏度和检测的一致性，在所述电压升降检测电路的电桥中，与对角桥臂连接设有放大电路，并在电阻桥中增加二极管（D42、D43）和电阻（R53、R54）以提高电路的热稳定性和检测精度。所述的变流控制电路，分段延时控制单元由一级比较器和一级延时电路组成，设置比较器的回差大小与被充电蓄电池的电压上升率值相等，当蓄电池由于充电电流大引起的端电压上升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅酸蓄电池快速充电控制方法，其特征在于：1）在充电开始，首先是大电流变流输出充电阶段：采用变流控制电路，以蓄电池充电时的最大电流接受能力为依据设置最大充电电流，以蓄电池最大充电电流时的电压上升速度为依据设定电压上升率基准值；实时检测蓄电池充电时的端电压，将测得的蓄电池端电压上升速度与设定的电压上升率基准值比较，进而分段延时或线性调节充电电流大小，让充电电流始终跟踪并保持与蓄电池的即时电流接受能力同步；2）在充电器处于充电状态时，采用间歇控制电路，把连续工作的控制信号周期性关断迫使充电器间歇性工作，以间歇式的充电方式为蓄电池充电；3）最后，在蓄电池端电压上升至最高电压时，转换充电模式补充充电或对蓄电池进行养护。

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池快速充电控制方法，其特征在于：1）在充电开始，首先是大电流变流输出充电阶段：采用变流控制电路，以蓄电池充电时的最大电流接受能力为依据设置最大充电电流，以蓄电池最大充电电流时的电压上升速度为依据设定电压上升率基准值；实时检测蓄电池充电时的端电压，将测得的蓄电池端电压上升速度与设定的电压上升率基准值比较，进而分段延时或线性调节充电电流大小，让充电电流始终跟踪并保持与蓄电池的即时电流接受能力同步；2）在充电器处于充电状态时，采用间歇控制电路，把连续工作的控制信号周期性关断迫使充电器间歇性工作，以间歇式的充电方式为蓄电池充电；3）最后，在蓄电池端电压上升至最高电压时，转换充电模式补充充电或对蓄电池进行养护。2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池快速充电控制方法，其特征在于：在大电流变流输出充电阶段：当蓄电池端电压上升率小于设定的电压上升率基准值时，变流控制电路以最大充电电流为蓄电池充电；当蓄电池端电压上升率大于设定的电压上升率基准值时，变流控制电路把充电电流向下调一个档充电，并延时这个状态，延时结束后充电电流又恢复到原来的大电流，如果蓄电池端电压上升率不再大于电压上升基准值时就以大电流充电，如果大于电压上升基准值，重新把充电电流下调一个档次，如此反复，实现分段延时控制；或者，当蓄电池端电压上升率大于设定的电压上升率基准值时，通过变流控制电路线性调节充电电流使充电电流减小至与蓄电池的电流接受能力相同并保持。3.根据权利要求1或2所述的铅酸蓄电池快速充电控制方法，其特征在于：在蓄电池端电压上升至最高电压时，转换充电模式补充充电或对蓄电池进行养护：采用微充放模式补充充电、激活和保持蓄电池活性，即采用大电流短时间充电和小电流长时间放电方式对蓄电池进行补充和维护。4.根据权利要求3所述的铅酸蓄电池快速充电控制方法，其特征在于：采用去硫化电路对蓄电池进行维护，设置回差电压阈值略小于蓄电池安全充电电压，当蓄电池端电压上升到蓄电池的最高允许电压时，控制充电电路停止充电，启动去硫化电路进行小幅度放电，待蓄电池端电压降至回差电压阀值，控制充电电路继续为蓄电池充电，使充电电压再上升至蓄电池的最高允许电压，反复循环。5.一种实现权利要求1所述铅酸蓄电池快速充电控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊亚，
申请(专利权)人：徐向伦，
类型：发明
国别省市：河南,41