CN101252285B - 稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置 - Google Patents

稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101252285B
CN101252285B CN200810010923XA CN200810010923A CN101252285B CN 101252285 B CN101252285 B CN 101252285B CN 200810010923X A CN200810010923X A CN 200810010923XA CN 200810010923 A CN200810010923 A CN 200810010923A CN 101252285 B CN101252285 B CN 101252285B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
voltage
pulse
control device
discharging efficiency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200810010923XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101252285A (zh
Inventor
朴有植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN200810010923XA priority Critical patent/CN101252285B/zh
Publication of CN101252285A publication Critical patent/CN101252285A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101252285B publication Critical patent/CN101252285B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于包括脉冲输出电路、电压调整电路、电压检测电路、电压放大及稳定电路、脉冲控制电路、温度检测电路和脉冲整形电路，蓄电池向电压调整电路和电压检测电路提供直流电压，其中的电压调整电路通过调压器向脉冲控制电路、温度检测电路和脉冲整形电路提供5VDC电压；所述的电压检测电路将检测的电池端电压经放大与稳压后送入脉冲控制电路，该电路在采集温度检测电路的模拟信号并经处理后，输出直-交逆变信号给脉冲整形电路，在所述CPU的控制下，按所设定的时间间隔将30～40KHz的脉冲输出到蓄电池的极板上，用于去除极板上的极化现象，从而稳定和提高电池的充放电效率。

Description

稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置
技术领域
本发明涉及铅一酸蓄电池，属于一种稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置。
背景技术
通常，蓄电池为了实现其固有的功能，具有将化学能转化为电能的放电和电能转化为化学能的充电周期。电池放电时，硫酸盐与极板结合产生的水使电解液的比重下降；充电时，结合的硫酸盐还原为电解液使比重上升。譬如加尔瓦尼(Galvani)电池的铅蓄电池即属此类。它是由浓硫酸溶液中浸泡过的铅Pb和二氧化铅PbO2组成电极的，电解液则为硫酸盐溶液。
传统的蓄电池，经过长时间的放电包括自行放电，会使附着在电池极板上的硫酸盐不脱离极板或者依然附着在极板上。这种现象称之为硫酸盐极化现象。硫酸盐极化现象会导致极板腐蚀；电池寿命缩短；因离子的活性降低导致其充放电效率低下等问题。所以，如果不能有效去除电池极板上的不纯物，便不能有效形成电池放电电流，会导致车辆发动机启动的超负荷现象。加之，传统的电池充放电稳定装置是在车辆启动运行后才运转的，所以车辆停止运转比较长时，则根本不能去除电池极板上的污染物质，势必引发发动机初启状态不良的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，旨在利用该电路装置产生的电脉冲使电池极板的极性发生周期性的改变，从而去除极化现象，将附着于电池极板上的硫酸盐附着物加以清理，进而稳定和提高电池充放电的效率。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，包括蓄电池，其特征在于：蓄电池的正极分别接入脉冲输出电路、电压调整电路、电压检测电路、电压放大及稳定电路、脉冲控制电路、温度检测电路和脉冲整形电路，所述各电路通过接地端子与蓄电池的GND保持电连接；蓄电池向电压调整电路和电压检测电路提供12V直流电压，其中的电压调整电路通过调压器向脉冲控制电路、温度检测电路和脉冲整形电路提供5VDC工作电压；所述的电压检测电路则将检测的蓄电池端电压直接送入电压放大及稳定电路，所述的脉冲控制电路在接受电压放大及稳定电路的放大信号以及采集于温度检测电路的输出信号以后，由其中的CPU处理并输出直交逆变信号给脉冲整形电路，其整形后的变频信号被传输给驱动开关电路，所述驱动开关电路则按照脉冲控制电路中计时单元设定的时间和间隔将30～40KHz的脉冲输出到蓄电池的极板上，用于周期地改变极板的极性，去除极板的极化现象，从而稳定和提高蓄电池的充放电效率。
所述的电压调整电路包括调整器REG1、二极管D1和D4、电阻R8、电容C2、C3、C4和C5，通过调整器REG1将蓄电池的端电压转换为所述各电路的工作电压。
所述的电压放大及稳定电路包括运放U1和稳压管D2，将电压检测电路输出的电压进一步稳定和放大，并传送给脉冲控制电路。
所述的脉冲控制电路包括CPU中央处理模块U2和计时单元，所述CPU片中含有逆变单元，可将所述放大信号经过直交变换转换为单频脉冲信号，并送入脉冲整形电路中；而所述计时单元则由时钟电路和晶振Y1组成。
所述的温度检测电路包括比较器模块电路U4和热敏电阻TH1，通过感知轮机舱的温度并将其模拟信号传送给CPU处理。
所述的电压显示单元由电阻R3～R7和指示灯LD1～LD5组成，串接在脉冲控制电路的输出端与其接地端之间。
所述的脉冲整形电路包括运放U3、电阻R11和电容C6，运放U3的输入端接脉冲控制电路的输出端，其输出端与脉冲驱动开关的输入端相连接。
所述的脉冲驱动开关电路包括三极管Q2和Q3以及电阻R9和R10。
所述的脉冲输出电路包括场效应管Q1、电阻R9和电感L1，其中Q1的栅极通过电阻R9连接驱动开关，其栅-源极间接有电感L1和电阻R9，将30～40KHz的变频电压信号施加到蓄电池的极板上。
一种如权利要求1所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置的控制方法，包括在所述CPU芯片上嵌入控制程序的步骤，其特征在于还包括下述步骤：
(1)开始检测电池电压；
(2)是否大于12.3V；
(3)大于12.3V时，LD3灯亮；
(4)小于12.3V时，实际检测值是否大于11.5V；
(5)大于11.5V时，LD2灯亮；
(6)小于11.5V和/或大于12.7V 时，进入变频振荡；
(7)LD1灯灭；
(8)大于12.7V时，实际检测值是否大于13.5V；
(9)小于13.5V时，实际检测值是否大于12.9V；
(10)大于12.9V，LD4灯亮和/或大于13.5V时，LD5灯亮；
(11)小于12.9V时，重新检测是否大于12.7V；
(12)发动机启动了吗；
(13)未启动则启动计时器；
(14)检查机舱温度；
(15)过热否；
(16)未过热，提高脉冲频率；
(17)过热了，降低脉冲频率；
(18)提升频率和/或降低频率后进入变频振荡；
(19)LD1灯亮；
(20)激活电池极板过程；
(21)启动计时器后，检测发动机停止时间；
(22)是否进入变频振荡开始时间；
(23)未进入变频振荡，重新检测发动机启动时间；
(24)进入变频振荡后检查过热否；
(25)未过热，提升脉冲水平；
(26)已过热，降低脉冲水平；
(27)提升脉冲水平和/或降低脉冲水平后进入变频振荡；
(28)LD1灯亮；
(29)激活电池极板过程。
与现有技术相比较，本发明的优点是显而易见的，主要表现在无论车辆发动机启动与否，都可根据检测的电池电压，产生以设定时间为周期的30～40KHz脉冲，迭加到蓄电池的极板上，改变极板的极性，使附着在电池极板上的硫酸盐不纯物脱离或分散，使电池电压稳定在最佳状态。同时，实现电池耗电量最小化，延长电池整体寿命，改善车辆运行中的电压状态及燃油效率。
附图说明
本发明有附图3幅，其中：
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的电路结构示意图；
图3是本发明的流程框图。
在图中：10蓄电池，20脉冲输出电路，21驱动开关电路，30电压调整电路，40电压检测电路，50电压放大及稳定电路，51运算放大器，60脉冲控制电路，61电压显示单元，65计时单元，70温度检测电路，80脉冲整形电路。
具体实施方式
下面，参照附图作进一步说明。
如图1所示，一种稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，用于通过稳定电池的充放电效率来提高电池寿命和发动机效率；它是与车载电池10直接连接的并带有表示电池10充电电压状态的电压显示单元61的终端机，由电压调整电路30、电压检测电路40、电压放大与稳定电路50、脉冲控制电路60、温度检测电路70、脉冲整形电路80及脉冲输出电路20所组成。
电压调整电路30从车载蓄电池10的正负端子得到供应电源，然后将其通过调压器减压到5V的工作电压。
电压检测电路40与电压调整电路30并联连接，检测电池10供应的电源电压并将其分压。
电压放大及稳定电路50串联连接在电压检测电路40的一侧，将电压通过内置的运算电压放大器51进行1次电压稳定。所述的脉冲控制电路60，内置有计时器65，它的作用是采用电压放大与稳定电路50的输出电压来检测电池10的充电电压状态，再根据其电压水平，分别控制电压显示单元61的点灭。
所述电压显示单元61由动作指示灯LED1、第1电压指示灯LED2、第2电压指示灯LED3、第3电压指示灯LED4、第4电压指示灯LED5组成。动作指示灯LED1表示脉冲控制电路60的运转状态；第1电压指示灯LED2是表示脉冲控制电路60检测到的是需要更换电池的充电电压，约为11.5～12.3V之间；第2电压指示灯LED3表示脉冲控制电路60检测到的是可使用的最低充电电压，约12.3～12.9V；第3电压指示灯LED4表示脉冲控制电路60检测到的是可使用的中间充电电压，约12.9～13.5V；第4电压指示灯LED5表示脉冲控制电路60检测到的是满足发动机启动所需要的电压，约13.5V以上。
脉冲控制电路的计时器65在车辆启动及驱动时，不论计时器时间设定与否，其中的水晶振荡器Y1-XTAL都会持续振荡，产生间歇性脉冲；车辆关闭及在设定时间内停止驱动时，水晶振荡器的间歇性脉冲才会消失。
所述的温度检测电路70与所述的脉冲控制电路60串接，用于检测机舱内的温度。温度的设定范围是在-40～100℃之间，以1.0℃为间隔来进行检测，并由其中的热敏元件提供温差信号，馈送到电压放大与稳定电路50的运算电压放大器51，将对应的电压偏差予以补偿。
当机舱温度过热时，则细微调低脉冲水平；非过热则细微调高脉冲水平以达到电压的稳定化。
所述的脉冲整形电路80内置有IC逆变器。它的作用是适当变换脉冲控制电路60所产生的脉冲的频率，以便达到电压的2次稳定化。
本发明所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置的控制方法，包括下述步骤：
首先，不论车辆的发动机驱动与否，应先测量电池10的充电电压，判断其是否为可使用电压12.3V以上。
其次，根据电压作出判断，如果充电电压低于12.3V为不可用，则第1电压指示灯LED2就会点亮，提示更换电池；如果是可使用充电电压，再判断能否振荡，起振电压约12.9V以上，根据充电电压的水平第2至第4电压指示灯LED3、LED4、LED5就会点亮。若是可振荡充电电压，车辆可以启动了。
根据上述判断只要启动打开，温度检测电路70即能自动检测到机舱温度，脉冲控制电路即可根据温度对频率进行调整。如果判断为过热状态，则对脉冲水平做相应的细微下降；如果判断为非过热状态，则对脉冲水平做相应的细微上升。
之后，当车辆关闭及发动机驱动停止时，通过计时器65检测发动机的停止时间。
之后，以检测的最初停止时间为基准，按计时器65设定时间周期性反复振荡水晶振荡器Y1-XTAL，从而将间歇性的脉冲周期性施加到电池极板上，以便去除电池10极板上的极化现象。
此时，判断上述发动机驱动停止经过的时间是否达到了计时器65所设定的水晶振荡器Y1-XTAL的振荡时间，即最初驱动停止后约过25分的时点。
之后，脉冲水平在调整状态下，若发动机的停止经过时间达到振荡开始时间，就按计时器65设定时间起振向电池极板反复施加周期的、间歇性的变频脉冲。
在电池极板上施加间歇性脉冲的规定时间约1分30秒后，判断车辆是否启动打开。
之后，根据上述判断结果，若车辆启动打开时，则起振；车辆启动关闭时，通过计时器检查发动机的停止时间。

Claims (10)

1.一种稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，包括蓄电池(10)，其特征在于：蓄电池的正端分别接入脉冲输出电路(20)、电压调整电路(30)、电压检测电路(40)、电压放大及稳定电路(50)、脉冲控制电路(60)、温度检测电路(70)和脉冲整形电路(80)，所述各电路通过接地端子与蓄电池的GND电源保持电连接；蓄电池(10)向电压调整电路(30)和电压检测电路(40)提供12V直流电压，其中的电压调整电路(30)通过调压器向脉冲控制电路(60)、温度检测电路(70)和脉冲整形电路(80)提供5VDC工作电压；所述的电压检测电路(40)则将检测的蓄电池端电压直接送入电压放大及稳定电路(50)，所述的脉冲控制电路(60)在接受电压放大及稳定电路的放大信号以及采集于温度检测电路(70)的输出信号以后，由其中的CPU处理并输出直交逆变信号给脉冲整形电路(80)，其整形后的变频信号被传输给驱动开关电路(21)，所述驱动开关电路(21)则按照脉冲控制电路(60)中计时单元设定的时间和间隔将30～40KHz的脉冲输出到蓄电池的极板上，用于周期地改变极板的极性，去除极板的极化现象，从而稳定和提高蓄电池的充放电效率。
2.根据权利要求1所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于所述的电压调整电路(30)包括调整器REG1、二极管D1和D4、电阻R8、电容C2、C3、C4和C5，通过调整器REG1，将蓄电池的端电压转换为所述各电路的工作电压。
3.根据权利要求2所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于所述的电压放大及稳定电路(50)包括运放U1(51)和稳压管D2，将电压检测电路(40)输出的电压进一步稳定和放大，并传送给脉冲控制电路(60)。
4.根据权利要求3所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于所述的脉冲控制电路(60)包括CPU中央处理模块U2和计时单元(65)，所述CPU片中含有逆变单元，可将所述放大信号经过直交变换转换为单频脉冲信号，并送入脉冲整形电路(80)中；而所述计时单元(65)则由时钟电路和晶振Y1组成。
5.根据权利要求4所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于所述的温度检测电路(70)包括比较器模块电路U4和热敏电阻TH1，通过感知轮机舱的温度并将其模拟信号传送给CPU处理。
6.根据权利要求5所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于所述的电压显示单元由电阻R3～R7和指示灯LD1～LD5组成，串接在脉冲控制电路的输出端与其接地端之间。
7.根据权利要求6所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于所述的脉冲整形电路(80)包括运放U3、电阻R11和电容C6，运放U3的输入端接脉冲控制电路(60)的输出端，其输出端与脉冲驱动开关(21)的输入端相连接。
8.根据权利要求7所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于所述的脉冲驱动开关(21)包括三极管Q2和Q3以及电阻R9和R10。
9.根据权利要求8所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置，其特征在于所述的脉冲输出电路(20)包括场效应管Q1、电阻R9和电感L1，其中Q1的栅极通过电阻R9连接驱动开关，其栅-源极间接有电感L1和电阻R9，将30～40KHz的变频电压信号施加到蓄电池的极板上。
10.一种如权利要求1所述的稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置的控制方法，包括在所述CPU芯片上嵌入控制程序的步骤，其特征在于还包括下述步骤：
(1)开始检测电池电压；
(2)是否大于12.3V；
(3)大于12.3V时，LD3灯亮；
(4)小于12.3V时，实际检测值是否大于11.5V；
(5)大于11.5V时，LD2灯亮；
(6)小于11.5V和/或大于12.7V时，进入变频振荡；
(7)LD1灯灭；
(8)大于12.7V时，实际检测值是否大于13.5V；
(9)小于13.5V时，实际检测值是否大于12.9V；
(10)大于12.9V，LD4灯亮和/或大于13.5V时，LD5灯亮；
(11)小于12.9V时，重新检测是否大于12.7V；
(12)发动机启动了吗；
(13)未启动则启动计时器；
(14)检查机舱温度；
(15)过热否；
(16)未过热，提高脉冲频率；
(17)过热了，降低脉冲频率；
(18)提升频率和/或降低频率后进入变频振荡；
(19)LD1灯亮；
(20)激活电池极板过程；
(21)启动计时器后，检测发动机停止时间；
(22)是否进入变频振荡开始时间；
(23)未进入变频振荡，重新检测发动机启动时间；
(24)进入变频振荡后检查过热否；
(25)未过热，提升脉冲水平；
(26)已过热，降低脉冲水平；
(27)提升脉冲水平和/或降低脉冲水平后进入变频振荡；
(28)LD1灯亮；
(29)激活电池极板过程。
CN200810010923XA 2008-04-01 2008-04-01 稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置 Expired - Fee Related CN101252285B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810010923XA CN101252285B (zh) 2008-04-01 2008-04-01 稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810010923XA CN101252285B (zh) 2008-04-01 2008-04-01 稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101252285A CN101252285A (zh) 2008-08-27
CN101252285B true CN101252285B (zh) 2010-06-02

Family

ID=39955516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200810010923XA Expired - Fee Related CN101252285B (zh) 2008-04-01 2008-04-01 稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101252285B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5867195B2 (ja) * 2012-03-13 2016-02-24 日産自動車株式会社 二次電池の充電装置および二次電池の充電方法
CN202585667U (zh) * 2012-05-17 2012-12-05 天津市畅和科技有限公司 一种用于智能蓄电池的激活装置
CN203933073U (zh) * 2014-04-28 2014-11-05 王熙宁 一种新型汽车充电器
CN107091990B (zh) * 2016-08-31 2019-07-16 浙江右边数字科技有限公司 一种蓄电池剩余电量检测和估算方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2273458Y (zh) * 1995-12-28 1998-01-28 朱明� 可控硅多工作方式程控去极化充电装置
US6307352B1 (en) * 1999-10-19 2001-10-23 Enrev Corporation High energy charge and depolarization pulse conditioner for an enhanced-reliability lead-acid battery charger
CN2870269Y (zh) * 2005-09-08 2007-02-14 浙江华源电气有限公司 间隙性去极化变幅脉冲充电装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2273458Y (zh) * 1995-12-28 1998-01-28 朱明� 可控硅多工作方式程控去极化充电装置
US6307352B1 (en) * 1999-10-19 2001-10-23 Enrev Corporation High energy charge and depolarization pulse conditioner for an enhanced-reliability lead-acid battery charger
CN2870269Y (zh) * 2005-09-08 2007-02-14 浙江华源电气有限公司 间隙性去极化变幅脉冲充电装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101252285A (zh) 2008-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201113410Y (zh) 一种电动车蓄电池充电保护器
CN101252285B (zh) 稳定车载蓄电池充放电效率的控制装置
EP3561989A1 (en) Micro-energy collection method and device, and micro-energy supply device
CN103069640A (zh) 硫酸盐覆膜除去装置及硫酸盐覆膜除去方法
CN110962677A (zh) 车辆静置时的监控方法及系统
CN103490114A (zh) 蓄电池充电再生器
WO2008067321A1 (en) Method of charging double electric layer electrochemical capacitors
CN110854960A (zh) 一种铅酸电池的频率变化脉冲充电方法及系统
CN106877473A (zh) 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
CN103384072A (zh) 具有充电放电控制电路的电子设备
CN107302311B (zh) 用于无源感知网络的超低输入功率供能电路及采用该电路实现的供能方法
CN103283081B (zh) 一种硫酸铅附着物去除装置及方法
KR200408458Y1 (ko) 자동차용 배터리의 성능 유지장치
CN105089108B (zh) 一种智能控制的供水系统及智能供水方法
JP4712081B2 (ja) 充電回路および充電回路制御方法
CN105871032A (zh) 恒压限流脉冲充电控制系统及其充电方法
CN201243067Y (zh) 电池延寿器
CN211829097U (zh) 一种电瓶修复装置
CN112319311A (zh) 一种动力电池自启动控制系统及方法
CN105355993A (zh) 一种铅酸蓄电池的除硫装置
CN104868543A (zh) 一种宽输入电压范围的智能电池充电器
CN105876872B (zh) 在低压状态下的电子烟工作效率提升电路及其方法
CN201594754U (zh) 基于太阳能的蓄电池自适应充电装置
CN100590928C (zh) 用于铅酸蓄电池的电池延寿器
CN212555903U (zh) 一种动力电池自启动控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100602

Termination date: 20130401