一种大容量铅酸蓄电池充电机制造技术

本实用新型专利技术是一种大容量铅酸蓄电池充电机，包括为大容量铅酸蓄电池充电的恒流源，所述的恒流源为恒压限流电源，还包括设置在恒流源对大容量铅酸蓄电池充电的充电回路中的充电开关SW1，单片机输出PWM信号控制充电开关SW1高速闭合或者打开形成谐振脉冲电流对大容量铅酸蓄电池充电。本实用新型专利技术脉冲充电机可以实现快速无损充电，充电效率高速度快，显著提高蓄电池内部的电化学活性，延长电池寿命，对硫化造成的容量降低的电池可以逐步修复并恢复容量，并防止继续硫化，使电池一直保持在最佳容量状态，同时具有实用性强，安全性好等特性。

A Charger for Large Capacity Lead-acid Battery

【技术实现步骤摘要】
一种大容量铅酸蓄电池充电机
本技术涉及铅酸蓄电池充电领域，特别是一种大容量铅酸蓄电池充电机，是一种维护和修复功能的大容量铅酸蓄电池脉冲充电机。
技术介绍
随着我国经济技术发展，在交通、通信、数据机房、电力、铁路、工程机械等多种行业对数据的安全存储、能源系统的稳定工作、仪器仪表设备的不间断安全运行的要求越来越高，而铅酸蓄电池作为一种低成本、免维护、容量大的可循环使用的能源载体可以对这些重要行业起关键性的稳定和保障作用，同时还作为其中一些行业的关键的非油气的绿色环保能源得到大力发展，所以随着应用技术的发展和这些重要行业市场的扩大，对大容量免维护铅酸蓄电池的使用需求也越来越大。在铅酸蓄电池应用场景当中，充电作为蓄电池能量补充的过程是一个必不可少的重要环节，充电设备的优劣直接影响到蓄电池的使用寿命，研究发现，电池充电过程对电池的寿命影响最大，放电过程影响最小。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是充坏的，由此可见充电设备的重要性。在行业应用当中，我也一般常用的充电设备受到技术条件的限制，其充电主要采用恒压、恒压限流、恒流三段式等常规充电模式，这些模式未能有效的满足铅酸蓄电池的可接受充电电流曲线，因而有的充电方法时间效率低、充电不完全；有的则存在着过充电和大量析气现象，并导致充电过程的低效，耗时和易损。因此对既能提高能量利用效率，加快充电速度，又不影响铅酸蓄电池的使用寿命的新型充电设备的研究具有实际意义。如上所述，传统的充电方式由于其技术限制具有多种缺点，因为其大部分不满足于蓄电池的充电耐受曲线，同时为了满足一定的充电效率，导致厂家加重了充电过程的不合理因素，例如把充电恒压阶段的恒压值提高，超过电池正极板的析氧电压和负极板的析氢电压，还一些厂家把浮充阶段的电压提高，用来补充恒压阶段未充满的容量，这样在浮充阶段也会导致排气。这样都比较容易导致会导致铅酸蓄电池的失水和硫化。同时，铅酸蓄电池不仅仅在充电设备方面存在不利现象，由于铅酸蓄电池本身的电化学特性，使得其在制造、运输、存储和使用等环节都容易引起内部极板和电解液的不利变化，导致蓄电池容量的下降及损坏，使其实际使用寿命总是远远低于蓄电池的设计寿命，一般铅酸蓄电池的设计寿命为3~5年，但由于各种原因，很多的使用者的电池实际寿命只有一年。铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程，蓄电池充放电过程中充电硫酸铅形成氧化铅，放电氧化铅又还原成为硫酸铅，硫酸铅是其中重要的化合物，如果电解液中硫酸铅浓度过高或静置时间过长，硫酸铅就会由小晶体生成大的惰性结晶，这种大的晶体沉积在极板上面，导致硫化。硫化现象是一种不可避免的电化学现象，是造成蓄电池容量下降的很重要的原因。导致蓄电池容量下降的一般是失水、极板软化和硫化等电化学物理现象，在这些情况中，硫化是导致容量下降甚至报废的主要因素，其他现象也都伴随或同时造成了硫化现象。导致硫化现象的除了生产环节外还有储运、流通、使用等环节的不合理，都会导致铅酸蓄电池的硫化，严重影响到蓄电池的寿命。所以，行业应用的充电设备除了需要采用一种能够实现快速无损充电的设备外还缺少能够给铅酸蓄电池提供修复和维护功能的设备，如果能在充电设备上解决这些问题是最佳方案。现有技术中，常用的充电设备受到技术条件的限制，其充电主要采用恒压、恒压限流、恒流三段式等常规充电模式，这些模式未能有效的满足铅酸蓄电池的可接受充电电流曲线，因而有的充电方法时间效率低、充电不完全；有的则存在着过充电和大量析气现象，并导致充电过程的低效，耗时和易损，这些现象也同时导致了蓄电池极板硫化和容量下降。因为其大部分不满足于蓄电池的充电耐受曲线，同时为了满足一定的充电效率，导致厂家加重了充电过程的不合理因素，例如把充电恒压阶段的恒压值提高，超过电池正极板的析氧电压和负极板的析氢电压，还一些厂家把浮充阶段的电压提高，用来补充恒压阶段未充满的容量，这样在浮充阶段也会导致排气。这样都比较容易导致会导致铅酸蓄电池的失水和硫化。蓄电池是一种和温度有关的电化学产品，温度特性对充电参数影响较大，在这些充电设备当中，除了不能满足蓄电池充电耐受曲线而各充电阶段设置不合理之外，这些设备都没能够根据蓄电池的温度特性进行充电析气点的判定，容易造成冬欠充，夏过充，从而导致夏季失水、热失控变形、冬季硫化。另外，市场上大多的脉冲充电机都是基本的铅酸蓄电池充电，对充电过程中造成的蓄电池损伤的防护以及用户使用中对蓄电池修复和维护的需求都没有体现，一般不具备蓄电池维护和去硫化作用，即使称之为可以去硫的脉冲充电机也大部分没有合适的修复去硫效果。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足之处而开发的具有维护和修复功能的大容量铅酸蓄电池脉冲充电机，这种脉冲充电机可以实现快速无损充电，充电效率高速度快，显著提高蓄电池内部的电化学活性，延长电池寿命，对硫化造成的容量降低的电池可以逐步修复并恢复容量，并防止继续硫化，使电池一直保持在最佳容量状态，同时具有实用性强，安全性好等特性。本技术的技术方案是：一种大容量铅酸蓄电池充电机，包括为大容量铅酸蓄电池充电的恒流源，所述的恒流源为恒压限流电源，还包括设置在恒流源对大容量铅酸蓄电池充电的充电回路中的充电开关SW1，单片机输出PWM信号控制充电开关SW1高速闭合或者打开形成谐振脉冲电流对大容量铅酸蓄电池充电。本技术脉冲充电机可以实现快速无损充电，充电效率高速度快，显著提高蓄电池内部的电化学活性，延长电池寿命，对硫化造成的容量降低的电池可以逐步修复并恢复容量，并防止继续硫化，使电池一直保持在最佳容量状态，同时具有实用性强，安全性好等特性。进一步的，上述的大容量铅酸蓄电池充电机中：所述的充电开关SW1为设置在恒流源对大容量铅酸蓄电池充电回路中的MOS管Q1，单片机输出的PWM信号与MOS管Q1的栅极之间还包括充电驱动电路；所述的充电驱动电路包括光耦U1、三极管Q11、三极管Q10、三极管Q9、电阻R8、电阻R7、电阻R2、电阻R1、电容C7；单片机输出PWM信号经过电阻R8接光耦U1的源边输入端，光耦U1的源边输出端接地，副边输入端接第一工作电源12V-1的阳极，副边输出端经电阻R7、电阻R2串连接地，在电阻R7和电阻R2相连的公共端接三极管Q11的基极、电容C7并联在电阻R7的两端；三极管Q11的集电极接第一工作电源12V-1的阳极，发射极通过电阻R1接地，同时与三极管Q9和三极管Q10的基极相连，三极管Q9的集电极接第一工作电源12V-1的阳极，发射极与三极管Q10的集电极相连、三极管Q10的发射极接地，三极管Q9的发射极和三极管Q10的集电相连的公共端接MOS管Q1的栅极。进一步的，上述的大容量铅酸蓄电池充电机中：在第一工作电源12V-1的阳极与地之间还并联设置有电解电容C1和电容C2；所述的电解电容C1的阳极接第一工作电源12V-1的阳极方向。进一步的，上述的大容量铅酸蓄电池充电机中：还包括放电回路，所述的放电回路包括放电电阻R9、MOS管Q4，大容量铅酸蓄电池的阳极经放电电阻接MOS管Q4的漏极、MOS管Q4的源极接大容量铅酸蓄电池的阴极，MOS管Q4的栅极接由单片机输出的放电控制信号端。进一步的，上述的大容量铅酸蓄电池充电机中：在单片机输出的放电控制信号端与M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大容量铅酸蓄电池充电机，包括为大容量铅酸蓄电池充电的恒流源，其特征在于：所述的恒流源为恒压限流电源，还包括设置在恒流源对大容量铅酸蓄电池充电的充电回路中的充电开关SW1，单片机输出PWM信号控制充电开关SW1高速闭合或者打开形成谐振脉冲电流对大容量铅酸蓄电池充电。

【技术特征摘要】
1.一种大容量铅酸蓄电池充电机，包括为大容量铅酸蓄电池充电的恒流源，其特征在于：所述的恒流源为恒压限流电源，还包括设置在恒流源对大容量铅酸蓄电池充电的充电回路中的充电开关SW1，单片机输出PWM信号控制充电开关SW1高速闭合或者打开形成谐振脉冲电流对大容量铅酸蓄电池充电。2.根据权利要求1所述的大容量铅酸蓄电池充电机，其特征在于：所述的充电开关SW1为设置在恒流源对大容量铅酸蓄电池充电回路中的MOS管Q1，单片机输出的PWM信号与MOS管Q1的栅极之间还包括充电驱动电路；所述的充电驱动电路包括光耦U1、三极管Q11、三极管Q10、三极管Q9、电阻R8、电阻R7、电阻R2、电阻R1、电容C7；单片机输出PWM信号经过电阻R8接光耦U1的源边输入端，光耦U1的源边输出端接地，副边输入端接第一工作电源12V-1的阳极，副边输出端经电阻R7、电阻R2串连接地，在电阻R7和电阻R2相连的公共端接三极管Q11的基极、电容C7并联在电阻R7的两端；三极管Q11的集电极接第一工作电源12V-1的阳极，发射极通过电阻R1接地，同时与三极管Q9和三极管Q10的基极相连，三极管Q9的集电极接第一工作电源12V-1的阳极，发射极与三极管Q10的集电极相连、三极管Q10的发射极接地，三极管Q9的发射极和三极管Q10的集电相连的公共端接MOS管Q1的栅极。3.根据权利要求2所述的大容量铅酸蓄电池充电机，其特征在于：在第一工作电源12V-1的阳极与地之间还并联设置有电解电容C1和电容C2；所述的电解电容C1的阳极接第一工作电源12V-1的阳极方向。4.根据权利要求1所述的大容量铅酸蓄电池充电机，其特征在于：还包括放电回路，所述的放电回路包括放电电阻R9、MOS管Q4，大容量铅酸蓄电池的阳极经放电电阻接MOS管Q4的漏极、MOS管Q4的源极接大容量铅酸蓄电池的阴极，MOS管Q4的栅极接由单片机输出的放电控制信号端。5.根据权利要求4所述的大容量铅酸蓄电池充电机，其特征在于：在单片机输出的放电控制信号端与MOS管Q4的栅极之间还设置有放电驱动电路，所述的放电驱动电路包括三极管Q33、三极管Q20、三极管Q19、三极管Q18、电阻R25、电阻R24、电阻R11、电阻R10；单片机输出的放电控制信号端接三极管Q33的基极，三极管Q33的发射极接单片机输出的放电控制信号端，集电极通过电阻R24接第二工作电源12V-2的阳极并与三极管Q20的基极相连；三极管Q20的集电极接第二工作电源12V-2的阳极，发射极通过电阻R10接地，同时与三极管Q18和三极管Q19的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：严文奎，陈明，谢海鹏，林佩环，
申请(专利权)人：大城绿川深圳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44