本实用新型专利技术属于电池充电控制技术领域，具体公开了一种蓄电池恒压脉冲充电装置。该充电装置包括将蓄电池电压的模拟量转化为数字量的模数转换器，采集经模数转换器转换后的蓄电池电压的MCU控制器，根据采集的蓄电池电压与供电电源电压之间的差值调整脉冲充电占空比的PWM控制器，以及为蓄电池充电的充电电路。本实用新型专利技术中的蓄电池恒压脉冲充电装置，在不同的阶段，对蓄电池采用不同的充电速率进行充电，有效解决了恒压充电过程初期充电电流过大的不足，使得蓄电池能够吸收更多的电量，恒压脉冲充电的充电过程简单可行，不需要人工干预，具有较高的充电效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电池充电控制
，具体涉及ー种蓄电池恒压脉冲充电装置。
技术介绍
随着科技的进步，通信、设备及医疗等领域对电池的依赖程度越来越大，企业为保证设备出现故障时不会断电，一般会采用免维护的电池作为备用电源。如血液箱、超低温或药品箱等设备，当为这些设备供电的主供电电源出现故障时，需要及时利用备用电池进行故障报警和必要的显示，以便通知用户设备出现故障，及时排除解决故障。医疗设备上通常用的电池为12V的铅酸电池。国内外多年的实践证明，电池浮充 电压偏差为5%吋，电池的浮充寿命将减少一半；如果充电技术不能适应电池的特殊要求，会严重影响电池的使用寿命，许多的电池会因此而过早报废，造成巨大的经济损失，同吋，对设备的稳定性具有一定的影响。为此，需要选取ー种合适的电池充放电方式，提高电池的充放电能力和性能，以满足设备的使用和寿命。容量和寿命作为电池的两个重要參数。电池接入设备后，即使在主供电电源不出现故障吋，电池也会出现自放电损失能量。充电的目的在于使蓄电池储存电能并及时的恢复容量，以满足用户设备的需求，放电的目的在于及时地检验蓄电池容量參数、以及促进电极活性物质的活化反应。蓄电池的充放电程度，将直接影响到蓄电池的性能及使用寿命。电池充电过程对电池寿命的影响要大于放电过程对电池寿命的影响，因此，科学选择ー个好的充电装置，对蓄电池的使用寿命有着重要的作用。目前，对蓄电池充电的装置有许多种，如恒定电流充电装置、恒定电压充电装置等等。与恒定电流充电曲线相比，恒压充电的优点在干，恒压充电电流随蓄电池端电压的升高而逐渐减小，最后自动停充，因此恒压充电操作简单，不需要人工干预，省去了许多麻烦，恒定电压充电曲线更接近于电池所能接受的最佳充电曲线，如图I与图2所示，因此，选用恒定电压充电装置对蓄电池进行充电更为合理。采用恒压充电，当电池电压低于某ー设定电压值吋，对蓄电池进行充电，当电池电压高于该设定电压值吋，对蓄电池停止充电。然而，采用恒压充电，在充电过程的初期，由于蓄电池端电压较低，充电电流过大，电极活性物质体积变化收缩太快，影响活性物质的机械强度，致使其脱落；而在充电后期，又由于恒压充电的充电电流过小，使得极板深处的活性物质得不到充分反应，形成长期的充电不足，影响蓄电池的使用寿命；同时，充电的时间和充电速率有关，影响着充电的效果。基于此，专利技术人提出了ー种科学合理的为蓄电池充电的装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种蓄电池恒压脉冲充电装置，能够更为合理有效的对蓄电池进行充电，有效解决了恒压充电过程初期充电电流过大的不足，充电过程简单可行，具有较高的充电效率。为了实现上述目的，所采用的技术方案是蓄电池恒压脉冲充电装置，包括与蓄电池连接并对蓄电池电压转换的模数转换器，采集经模数转换器转换之后的蓄电池电压的MCU控制器，根据采集的蓄电池电压与供电电源电压之间的差值调整脉冲充电占空比的PWM控制器，以及为蓄电池充电的充电电路。进ー步的，蓄电池恒压脉冲充电装置，还包括用于显示蓄电池 电压的LED显示模块，LED显示模块配置有驱动模块。进ー步的，在PWM控制器与蓄电池之间设置有三极管，PWM控制器的脉冲输出端连接在三极管的基极端，蓄电池连接在三极管的集电极端，所述供电电源连接在三极管的发射极端。进ー步的，PWM控制器与三极管的基极端之间设置有达林顿晶体管阵列，PWM控制器的脉冲输出端与达林顿晶体管阵列的脉冲输入端连接，达林顿晶体管阵列的脉冲输出端连接在三极管的基极端。进ー步的，三极管的基极端与发射极端之间连接有一电阻器件，保证三极管的可靠截止，实现三极管的快速通断。进ー步的，三极管的集电极端与蓄电池之间设置有充电保护电路。进ー步的，所述供电电源为恒压直流供电电源，供电电源的电压值为15V。本技术的优点是本技术中的蓄电池恒压脉冲充电装置中，PWM控制器根据MCU控制器采集的蓄电池电压与供电电源电压之间的差值，合理调整脉冲充电的占空比，使得蓄电池在不同的阶段，采用不同的充电速率进行充电，有效解决了恒压充电过程初期充电电流过大的不足，使得蓄电池能够吸收更多的电量，恒压脉冲充电的充电过程简单可行，不需要人工干预，具有较高的充电效率；在脉冲充电过程中，设置充电脉冲持续时间与零脉冲持续时间，充电脉冲持续时间内，能够对蓄电池进行充电，而零脉冲持续时间内，使得蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然的得到消除，减轻了蓄电池的内压，使得下一个充电脉冲持续时间内的脉冲充电更加顺利，減少了蓄电池的析气量。以下结合附图以及具体实施方式对本技术作进ー步说明图I为蓄电池所能接受的最佳充电曲线图；图2为恒压充电的充电曲线图；图3为本技术中蓄电池恒压脉冲充电装置的结构框图；图4为图3的硬件结构图；图5为本技术中蓄电池恒压脉冲充电装置的充电电压及充电电流曲线图；图6为本技术中蓄电池恒压脉冲充电装置的充电时序图。具体实施方式恒压充电在充电过程初期由于蓄电池端电压较低，充电电流较大，因而充电速度较快。然而，充电电流过大会影响电池的内部活性物质脱落，使得充电元器件过热。专利技术人采取了相应的措施，通过科学合理的充电方式，有效解决恒压充电初期充电电流过大的不足，本技术中的蓄电池恒压脉冲充电装置，所采用的充电方式既遵循蓄电池固有的充电接受率，又打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制。结 合图3至图6所示，蓄电池恒压脉冲充电装置，包括模数转换器、MCU控制器、PWM控制器与充电电路，模数转换器与蓄电池连接并能将蓄电池电压的模拟量转化为数字量，MCU控制器负责采集经过模数转换之后的蓄电池电压，PWM控制器根据MCU控制器采集的电压与供电电源电压之间的差值，合理调整脉冲充电的占空比，从而控制充电电路为蓄电池的充电，其中，供电电源为恒压直流供电电源，其工作电压为15V。蓄电池恒压脉冲充电装置的充电循环周期为t，充电循环周期t的时间固定，每个充电循环周期内包括脉冲充电过程与蓄电池电压检测过程，脉冲充电过程与蓄电池电压检测过程所占用的时间tl、t2固定，并且满足t=tl+t2。在tl时间段内，又是由多个交替的充电脉冲持续时间t3与零脉冲持续时间t4组成，优选的，t3+t4=100ms ;PWM控制器根据MCU控制器采集的电压与供电电源电压之间的差值，合理调整脉冲充电的占空比，当两者之间的差值变小，表明蓄电池电压升高，充电脉冲持续时间t3减小，零脉冲持续时间t4增加，降低了脉冲充电的占空比，充电电流减小，充电速率降低；在セ3时间段内，充电脉冲对蓄电池进行充电，t4时间段内，使得蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然的得到消除，减轻了蓄电池的内压，使得下ー个充电脉冲持续时间t3内的脉冲充电更加顺利，減少了蓄电池的析气量。在t2时间段内，蓄电池恒压脉冲充电装置停止为蓄电池充电，此时，MCU控制器重新采集蓄电池的电压，井根据蓄电池的电压与供电电源电压之间的差值，调整下ー个充电循环周期中脉冲充电过程的占空比，如此循环，从而使得蓄电池智能、安全充满电量，达到额定的电压。在蓄电池电压检测过程的时间段t2内部，蓄电池恒压脉冲充电装置停止为蓄电池充电，便于MCU控制器采集到本文档来自技高网...
【技术保护点】
蓄电池恒压脉冲充电装置，其特征在于：包括与蓄电池连接并对蓄电池电压转换的模数转换器，采集经模数转换器转换之后的蓄电池电压的MCU控制器，根据采集的蓄电池电压与供电电源电压之间的差值调整脉冲充电占空比的PWM控制器，以及为蓄电池充电的充电电路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张震德，徐玉峰，丁山峰，刘宗岳，薛宁，
申请(专利权)人：澳柯玛股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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