一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统技术方案

本发明专利技术涉及铅酸蓄电池技术领域，且公开了一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，包括与充电电路相连的充电控制模块和整流模块；充电控制模块，用于控制充电电路电压；整流模块，用于控制充电电路电流；充电控制模块和整流模块的下端连接有电流检测模块和电压检测模块；还包括阀控铅酸电池内部的温度检测模块，用于检测该电池内部温度，用于检测外部温度；还包括DSP系统，用于数字化智能控制该电池的充电状态。通过DSP系统智能控制该阀控铅酸蓄电池的充电效果，使其在不同环境下，均能满足最佳充电效果，不仅保证电池充电的效率和充电效果，同时有效减少充电过程中对蓄电池的损伤，从而有效提高该蓄电池的使用寿命，减少经济损失。失。失。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统


[0001]本专利技术涉及铅酸蓄电池
，具体为一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统。

技术介绍

[0002]阀控铅酸蓄电池由于具有密封好、无泄漏、无污染、可循环充电、成本低廉、使用安全等优点得到了广泛的应用。我国铁路和谐型大功率机车用蓄电池多采用此种充电电池。蓄电池是机车启动时的必备电源，也是机车运行状态下的后备电源，降低蓄电池故障率，对保证机车的正常运营具有十分重要的意义。
[0003]蓄电池在实际应用中遇到的最大问题是其使用寿命远远达不到设计寿命，设计寿命在10～15年的蓄电池，在实际使用时大都在3～5年便损坏，有些甚至不到1年便失效了，这不但影响了机车运行的可靠性，还造成了较大经济损失。根据HXD1B、HXD1C型机车在段运行情况的信息反馈，我国目前机车运行过程中经常出现蓄电池鼓包、亏电现象严重，使得阀控铅酸蓄电池的优点不能充分发挥，降低了其寿命。蓄电池的使用寿命取决于多方面的因素，其中主要原因都是由于蓄电池的充电不合理造成的。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，具备智能控制蓄电池的充电状态，有效提高蓄电池的使用寿命的优点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，包括与充电电路相连的充电控制模块和整流模块；
[0006]充电控制模块，用于控制充电电路电压；
[0007]整流模块，用于控制充电电路电流；
[0008]充电控制模块和整流模块的下端连接有电流检测模块和电压检测模块；
[0009]电流检测模块，用于检测阀控铅酸电池的充电电流；
[0010]电压检测模块，用于检测阀控铅酸电池的充电电压；
[0011]还包括阀控铅酸电池内部的温度检测模块，用于检测该电池内部温度，用于检测外部温度；
[0012]还包括DSP系统，用于数字化智能控制该电池的充电状态；
[0013]DSP系统包括，数据计算模块、逻辑判断模块、阶段充电模块、恒流充电模块、恒压充电模块和数据存储模块；
[0014]数据计算模块，用于设定该电池的充电电流以及充电电压；
[0015]逻辑判断模块，用于对电池温度、电池电压和电池电流与充电特性曲线的数据对比判断；
[0016]阶段充电模块，用于控制充电电路进行阶段充电；
[0017]恒流充电模块，用于控制充电电路进行恒流充电；
[0018]恒压充电模块，用于控制充电电路进行恒压充电；
[0019]数据存储模块，用于对电池充电过程中数据记录存储，包括电流数据，电压数据，电池容量，电池充电温度的数据信息记录存储。
[0020]优选的，所述逻辑模块对温度的判断：
[0021]温度检测模块检测电池温度，并将温度检测信息传输给数据计算模块和逻辑判断模块，逻辑判断模块判断温度大于等于25℃时，通过恒电流充电模块控制整流模块，整流模块控制充电电路的电流，使电池进行恒流充电，充电电流为0.1C10A；
[0022]当逻辑判断模块判断电池温度小于25℃时，则通过阶段充电模块控制整流模块，整流模块控制充电电路的电流阶段变化，使蓄电池进行阶段充电。
[0023]优选的，所述阶段充电模块通过整流模块控制充电电路的电流阶段变化，且每阶段内充电电流大小不变，各阶段充电电流随时间段增加而增加。
[0024]优选的，所述逻辑判断模块对电压的判断：
[0025]该阀控蓄电池通过恒流充电模块进行恒流充电时，电池电压上升，当充电电压接近该阀控蓄电池的饱和电压时，逻辑判断模块对蓄电池充电电压与蓄电池饱和电压进行判断；
[0026]充电电压小于饱和电压时，则继续通过恒流充电模块控制电路进行恒流充电；
[0027]充电电压大于饱和电压时，则通过恒压充电模块控制电路进行恒压充电。
[0028]优选的，所述恒压充电模块通过温度检测模块测试外界温度，同步设定电池恒压充电的浮充电压，且浮充电压随着温度的上升二降低。
[0029]优选的，所述逻辑判断模块对电流的判断：
[0030]包括对恒压充电阶段对电池充电电流的判断，当充电电流连续不变时长小于三小时时，则继续进行恒压充电，当充电电流连续不变时长大于三小时时，则结束充电。
[0031]优选的，其步骤为：
[0032]S1、充电时，温度检测模块检测电池温度，并将温度信息传输给DSP系统；
[0033]S2、DSP系统中的数据计算模块和逻辑判断模块根据温度信息对充电状态做出判断，当温度小于25℃时，执行S3；当温度大于等于25℃时，执行S4；
[0034]S3、阶段充电模块接收反馈信息，控制充电电路进行阶段性充电，同时温度检测模块检测电池温度，并将温度传输给DSP系统；
[0035]S4、恒流充电模块接收反馈信息，控制电路进行恒流充电，当充电电压大于饱和电压时，进行恒压充电；
[0036]S5、恒压充电模块接收反馈信息，控制充电电路进行恒压充电，同时对充电电流进行检测，判断电流是否连续三小时不变，若否，则继续充电，若是，则结束充电。
[0037]有益效果：
[0038]1、该基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，通过DSP系统智能控制该阀控铅酸蓄电池的充电效果，使其在不同环境下，均能满足最佳充电效果，不仅保证电池充电的效率和充电效果，同时有效减少充电过程中对蓄电池的损伤，从而有效提高该蓄电池的使用寿命，减少经济损失。
[0039]2、该基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，在低温过程中，通过阶段增加充电电流，防止在低温环境下，直接大电流充电，从而导致蓄电池内部电压快速升高，增加蓄电池
内部析气，使阀控铅酸蓄电池内部产生的氧气无法及时反应，从而导致电池鼓包，影响电池的使用寿命，通过阶段充电，使蓄电池内部反应速度增加，逐步增加电池内部温度，直至达到最佳充电温度，再阶段增加充电电流，从而使电池内部电压增加平缓，使阀控铅酸蓄电池内部的充电过程中产生的氧气有充分时间反应，有效保证电池的使用寿命。
[0040]3、该基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，在电池初始温度大于等于25℃时，则电池直接进入恒流充电状态，充电电流为0.1C10A，有效保证最佳充电电流，保证电池的快速充电，提高充电效率。
[0041]4、该基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，通过恒压充电过程中，由于其充电电压低，则充电电流小，从而有效保护电池，减少对电池的损伤，且因为后续充电电压不变，则蓄电池的充电电流逐渐降低，满足电池在后续补充充电的特性需求，有效提高蓄电池的使用寿命。同时在恒压充电条件下，当电池充电电流连续三小时不变，则说明电池充电已经饱和，则可以停止充电，有效保证充电效果。
附图说明
[0042]图1为本专利技术整体系统模块示意图；
[0043]图2为本专利技术整体流程示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，其特征在于：包括与充电电路相连的充电控制模块和整流模块；充电控制模块，用于控制充电电路电压；整流模块，用于控制充电电路电流；充电控制模块和整流模块的下端连接有电流检测模块和电压检测模块；电流检测模块，用于检测阀控铅酸电池的充电电流；电压检测模块，用于检测阀控铅酸电池的充电电压；还包括阀控铅酸电池内部的温度检测模块，用于检测该电池内部温度，用于检测外部温度；还包括DSP系统，用于数字化智能控制该电池的充电状态；DSP系统包括，数据计算模块、逻辑判断模块、阶段充电模块、恒流充电模块、恒压充电模块和数据存储模块；数据计算模块，用于设定该电池的充电电流以及充电电压；逻辑判断模块，用于对电池温度、电池电压和电池电流与充电特性曲线的数据对比判断；阶段充电模块，用于控制充电电路进行阶段充电；恒流充电模块，用于控制充电电路进行恒流充电；恒压充电模块，用于控制充电电路进行恒压充电；数据存储模块，用于对电池充电过程中数据记录存储，包括电流数据，电压数据，电池容量，电池充电温度的数据信息记录存储。2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，其特征在于：所述逻辑模块对温度的判断：温度检测模块检测电池温度，并将温度检测信息传输给数据计算模块和逻辑判断模块，逻辑判断模块判断温度大于等于25℃时，通过恒电流充电模块控制整流模块，整流模块控制充电电路的电流，使电池进行恒流充电，充电电流为0.1C10A；当逻辑判断模块判断电池温度小于25℃时，则通过阶段充电模块控制整流模块，整流模块控制充电电路的电流阶段变化，使蓄电池进行阶段充电。3.根据权利要求1或2所述的一种基于DSP的阀控铅酸蓄电池充电系统，其特征在于：所述阶段充电模块通过整流模块控制充电电路的电流阶段变化，且每阶段内充电电流大小不变...

【专利技术属性】
技术研发人员：常玉华，蒋会哲，张志军，华平，马帅，
申请(专利权)人：郑州铁路职业技术学院，
类型：发明
国别省市：