專(zhuān)利名稱：一種新型四合一智能蓄電池快速充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池用充電器，具體涉及一種新型四合一智能蓄電池快速 充電器。
技術(shù)背景電動(dòng)車(chē)以其舒適、快捷、氣派等特點(diǎn)，受到用戶的歡迎，給電動(dòng)車(chē)的電機(jī)提供動(dòng)力 的是蓄電池，但目前的蓄電池使用一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)性能降低，老化報(bào)廢等不良現(xiàn)象，引 起這些現(xiàn)象的原因是1、失水、干涸、殼體嚴(yán)重變形使用一段時(shí)間的電池，電池內(nèi)阻變大， 在環(huán)境溫度、充電電流兩者數(shù)值合適時(shí)，共同造成充電過(guò)程停滯于一固定電壓，電流僅消耗 于維持現(xiàn)狀、電解水、內(nèi)阻上消耗，無(wú)實(shí)質(zhì)充電，可能伴隨電池溫度升高，嚴(yán)重時(shí)溫度一直升 高，這時(shí)稱之為熱失控。然而更多時(shí)候(發(fā)生在較小電流段時(shí))并沒(méi)有明顯的溫度升高現(xiàn) 象，最易造成失水和因充電不足致使加速電池老化，甚至因此誤將電池報(bào)廢，該現(xiàn)象應(yīng)稱為 偽浮充；2、活性物質(zhì)嚴(yán)重不可逆硫酸鹽化這是由于長(zhǎng)期充電不足，低荷電狀態(tài)保存，過(guò)放 電及維持不當(dāng)?shù)南鄬?duì)較低電流充電造成的；3、極板軟化，活性物質(zhì)脫落，內(nèi)阻增大這是由 于充電時(shí)電流過(guò)大，造成充電時(shí)蓄電池活性物質(zhì)硫酸鉛向氧化鉛和鉛轉(zhuǎn)化時(shí)體積收縮，或 放電時(shí)氧化鉛和鉛向硫酸鉛轉(zhuǎn)化膨脹，體積劇烈變化和極板翹曲造成的；4、極間短路；5、 極板板柵嚴(yán)重腐蝕；6、電池制造的離散性和使用時(shí)間不等，內(nèi)阻差異大，市售充電器充電中 測(cè)量的電壓里包含內(nèi)阻等阻抗壓降，而充電電壓切換點(diǎn)不變，造成對(duì)電池組過(guò)充或充電不 足。由上述情況可見(jiàn)，造成電動(dòng)車(chē)蓄電池老化報(bào)廢的主要原因在于目前的充電器提供的不 良的充電過(guò)程，影響電池組的使用壽命
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型四合一智能蓄電池快速充電器，它給蓄電池充 電時(shí)速度快，充電快、充電足，不會(huì)產(chǎn)生外殼膨脹，不產(chǎn)氣，不會(huì)失水干涸，有效地減緩活性 物質(zhì)硫酸鹽化，有效避免電池充電熱失控，不會(huì)發(fā)生極板軟化活性物質(zhì)脫落，它能大大延長(zhǎng) 電池的使用壽命，縮短充電時(shí)間，提高效率，減少蓄電池失效的誤判，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。為了解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案它是由整流 器1、電容2、變壓器3、二極管4、電壓取樣裝置5、電流取樣電阻6、電流取樣裝置7、信號(hào)指 示裝置8、溫度監(jiān)測(cè)裝置9、隔離驅(qū)動(dòng)裝置10、單片機(jī)11和開(kāi)關(guān)12組成，整流器1連接至變 壓器3的初級(jí)一端，初級(jí)另一端與開(kāi)關(guān)12連接，電容2并接在變壓器3和開(kāi)關(guān)12兩端，變 壓器3的次級(jí)與二極管4的一端連接，電壓取樣裝置5的上端與二極管4的另一端連接，電 壓取樣裝置5的下端與變壓器3的次級(jí)的下端連接，變壓器3的次級(jí)的下端連接至單片機(jī) 11，電壓取樣裝置5的下端與電流取樣電阻6 —端連接，單片機(jī)11分別與電壓取樣裝置5、 電流取樣裝置7、信號(hào)指示裝置8、溫度監(jiān)測(cè)裝置9和隔離驅(qū)動(dòng)裝置10連接，電流取樣裝置 7的另一端與電流取樣電阻6的另一端連接，隔離驅(qū)動(dòng)裝置10的另一端與開(kāi)關(guān)12連接。本實(shí)用新型的核心部件為單片機(jī)11，它能夠?qū)嵭兄悄芸刂疲瑑?nèi)部預(yù)存多種充電預(yù)案，運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)條件選調(diào)方案，隨時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和電池荷電狀態(tài)，充電程度等計(jì)算出 運(yùn)行參數(shù)，控制運(yùn)行。本實(shí)用新型采用小電流預(yù)充電過(guò)程，先期讓電池內(nèi)部活動(dòng)起來(lái)避免電池因突發(fā)的 大充電電流，內(nèi)部物質(zhì)從靜態(tài)劇烈反應(yīng)收縮，造成損傷。本實(shí)用新型同時(shí)監(jiān)測(cè)充電電流、電壓和器件溫度，控制電壓呈鋸齒狀曲線延伸，有 效避開(kāi)產(chǎn)氣電壓，實(shí)現(xiàn)了適當(dāng)大電流脈沖群平穩(wěn)、可靠、不產(chǎn)氣、快速充電的目的。本實(shí)用新型內(nèi)部設(shè)置有溫度監(jiān)測(cè)裝置9，它能有效的避免電池?zé)崾Э睾推骷釗p 毀發(fā)生。充電終了后，給予一段小電流均衡充電，平衡電池組各電池電壓。充滿電的電池， 由單片機(jī)11監(jiān)測(cè)，無(wú)需一直作沒(méi)有多少意義的浮充運(yùn)行，每隔一段時(shí)間，檢查漏電情況，如 低于預(yù)定數(shù)值，即自動(dòng)進(jìn)行高電壓、強(qiáng)短脈沖、當(dāng)足產(chǎn)氣復(fù)合的大時(shí)間間隔的高強(qiáng)充電，達(dá) 到補(bǔ)充電和擊碎電池深層已鈍化致密硫酸鉛晶體，使其復(fù)活而恢復(fù)容量的目的，然后系統(tǒng) 進(jìn)入新一輪休眠監(jiān)測(cè)狀態(tài)。本實(shí)用新型給蓄電池充電時(shí)速度快，充電快、充電足，不會(huì)產(chǎn)生外殼膨脹，不產(chǎn)氣， 不會(huì)失水干涸，有效地減緩活性物質(zhì)硫酸鹽化，有效避免電池充電熱失控，不會(huì)發(fā)生極板軟 化活性物質(zhì)脫落，它能大大延長(zhǎng)電池的使用壽命，縮短充電時(shí)間，提高效率，減少蓄電池失 效的誤判，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1-2，本具體實(shí)施方式
采用以下技術(shù)方案它是由整流器1、電容2、變壓器 3、二極管4、電壓取樣裝置5、電流取樣電阻6、電流取樣裝置7、信號(hào)指示裝置8、溫度監(jiān)測(cè)裝 置9、隔離驅(qū)動(dòng)裝置10、單片機(jī)11和開(kāi)關(guān)12組成，整流器1連接至變壓器3的初級(jí)一端，初 級(jí)另一端與開(kāi)關(guān)12連接，電容2并接在變壓器3和開(kāi)關(guān)12兩端，變壓器3的次級(jí)與二極管 4的一端連接，電壓取樣裝置5的上端與二極管4的另一端連接，電壓取樣裝置5的下端與 變壓器3的次級(jí)的下端連接，變壓器3的次級(jí)的下端連接至單片機(jī)11，電壓取樣裝置5的下 端與電流取樣電阻6 —端連接，單片機(jī)11分別與電壓取樣裝置5、電流取樣裝置7、信號(hào)指 示裝置8、溫度監(jiān)測(cè)裝置9和隔離驅(qū)動(dòng)裝置10連接，電流取樣裝置7的另一端與電流取樣電 阻6的另一端連接，隔離驅(qū)動(dòng)裝置10的另一端與開(kāi)關(guān)12連接。本具體實(shí)施方式
按圖2編寫(xiě)的程序工作，充電時(shí)將一般衡流衡壓浮充的三階段充 電模式改良成逐步降低電流的一小段一小段衡流充電過(guò)程，形成鋸齒形電壓波動(dòng)，當(dāng)一段 衡定數(shù)值的電流開(kāi)始該小段充電時(shí)，系統(tǒng)電壓處于鋸齒低槽中，遠(yuǎn)離產(chǎn)氣電壓，隨著充電時(shí) 間的增長(zhǎng)，電壓逐步上升，由單片機(jī)11測(cè)量并控制在電壓達(dá)到電池產(chǎn)氣電壓時(shí)，立刻降低 電流，進(jìn)入下一小段衡流充電過(guò)程。此處所述的一小段衡流充電過(guò)程是由任意組衡流脈沖 群組成，參照馬斯定律，充電初期實(shí)行大電流衡流，屬于慢脈沖群快速充電機(jī)制。系統(tǒng)保持 充電電壓一直處于蓄電池產(chǎn)氣電壓以下，從而有效避免電解水反應(yīng)發(fā)生，基本消除了因充 電不當(dāng)而造成的蓄電池失水干涸現(xiàn)象。[0014]它采用跟蹤環(huán)境溫度和電池荷電狀態(tài)，設(shè)定不同的電壓上限和適當(dāng)大電流脈沖群 充電，保證每一次充電都能充足。若在不使用時(shí)將蓄電池交給本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)和補(bǔ)充電，將 大大降低蓄電池活性物質(zhì)硫酸鹽化進(jìn)程和枝晶生成，避免電池極間短路。本具體實(shí)施方式
給蓄電池充電之初用小電流預(yù)充活化，先期讓電池內(nèi)部活動(dòng)起 來(lái)，同時(shí)選用合理充電參數(shù)，每一列脈沖皆始于小電流，減少?zèng)_擊，有效抑制極板松散，活性 物質(zhì)軟化脫落。對(duì)發(fā)生偽浮充故障的電池組采用改變充電方法，繼續(xù)進(jìn)行充電并用信號(hào)告知，可 有效將此類(lèi)電池修復(fù)，避免錯(cuò)誤地將有用的電池過(guò)早報(bào)廢。充滿電的電池，由單片機(jī)11監(jiān)測(cè)，自動(dòng)每隔一定時(shí)段，檢測(cè)電池組漏電情況，如低 于預(yù)定數(shù)值，即自動(dòng)進(jìn)行高電壓、強(qiáng)短脈沖、大時(shí)間間隔的高強(qiáng)充電，達(dá)到補(bǔ)充電和擊碎電 池深層已鈍化致密硫酸鉛晶體，使其復(fù)活而恢復(fù)容量的目的，還兼具有燒蝕電池極板間枝 晶突起的作用，摒棄了浮充電過(guò)程，減少消耗，減少水分損耗，每次完整的全過(guò)程充電都含 有一定時(shí)段的均衡充電過(guò)程，保證電池組電池的平衡，從而延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。本具體實(shí)施方式
具有以下特征1、自動(dòng)評(píng)測(cè)環(huán)境溫度和電池荷電狀態(tài)，選擇最佳充電方案；2、必要時(shí)實(shí)施充電前期適當(dāng)小電流預(yù)充，活化電池；3、參照馬斯定律，實(shí)行慢脈沖群快速充電；4、跟蹤充電進(jìn)程，適時(shí)調(diào)整充電電流，關(guān)鍵階段采用無(wú)內(nèi)阻采樣測(cè)取電壓，擬合電 壓曲線，避免電池內(nèi)部達(dá)到產(chǎn)氣電位；5、充電終了進(jìn)行一定時(shí)間的小電流均衡充電，平衡電池組各電池電壓；6、處于充滿電狀態(tài)的電池組，系統(tǒng)一直處于休眠狀態(tài)中，微處理機(jī)不斷檢測(cè)漏電 情況和設(shè)定延時(shí)，達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)，即進(jìn)行大時(shí)間間隔，高電壓，強(qiáng)短脈沖，快速補(bǔ)充電。
權(quán)利要求一種新型四合一智能蓄電池快速充電器，其特征在于它是由整流器(1)、電容(2)、變壓器(3)、二極管(4)、電壓取樣裝置(5)、電流取樣電阻(6)、電流取樣裝置(7)、信號(hào)指示裝置(8)、溫度監(jiān)測(cè)裝置(9)、隔離驅(qū)動(dòng)裝置(10)、單片機(jī)(11)和開(kāi)關(guān)(12)組成，整流器(1)連接至變壓器(3)的初級(jí)一端，初級(jí)另一端與開(kāi)關(guān)(12)連接，電容(2)并接在變壓器(3)和開(kāi)關(guān)(12)兩端，變壓器(3)的次級(jí)與二極管(4)的一端連接，電壓取樣裝置(5)的上端與二極管(4)的另一端連接，電壓取樣裝置(5)的下端與變壓器(3)的次級(jí)的下端連接，變壓器(3)的次級(jí)的下端連接至單片機(jī)(11)，電壓取樣裝置(5)的下端與電流取樣電阻(6)一端連接，單片機(jī)(11)分別與電壓取樣裝置(5)、電流取樣裝置(7)、信號(hào)指示裝置(8)、溫度監(jiān)測(cè)裝置(9)和隔離驅(qū)動(dòng)裝置(10)連接，電流取樣裝置(7)的另一端與電流取樣電阻(6)的另一端連接，隔離驅(qū)動(dòng)裝置(10)的另一端與開(kāi)關(guān)(12)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型四合一智能蓄電池快速充電器，其特征在于所述的 單片機(jī)(11)實(shí)行智能控制，內(nèi)部預(yù)存多種充電預(yù)案。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型四合一智能蓄電池快速充電器，其特征在于它采 用小電流預(yù)充電過(guò)程，控制電壓呈鋸齒狀曲線延伸，強(qiáng)短脈沖補(bǔ)充電，發(fā)生偽浮充時(shí)實(shí)時(shí)處 理。
專(zhuān)利摘要一種新型四合一智能蓄電池快速充電器，它涉及一種蓄電池用充電器，它是由整流器(1)、電容(2)、變壓器(3)、二極管(4)、電壓取樣裝置(5)、電流取樣電阻(6)、電流取樣裝置(7)、信號(hào)指示裝置(8)、溫度監(jiān)測(cè)裝置(9)、隔離驅(qū)動(dòng)裝置(10)、單片機(jī)(11)和開(kāi)關(guān)(12)組成，它不產(chǎn)氣，不會(huì)失水干涸，有效地減緩活性物質(zhì)硫酸鹽化，有效避免電池?zé)崾Э兀粫?huì)發(fā)生極板軟化活性物質(zhì)脫落，它能大大延長(zhǎng)電池的使用壽命，縮短充電時(shí)間，提高效率，減少蓄電池失效的誤判，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H02J7/02GK201623519SQ20092022067
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者盧慶年 申請(qǐng)人:南通群峰電器科技有限公司