CN102938477B - 一种蓄电池的充电方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对蓄电池持续充电的方法和装置。该方法包括:在快速充电阶段和充满阶段,使用第一电压对蓄电池充电,所述第一电压大于所述蓄电池的浮充电压且小于等于所述蓄电池的极限电压;在维持阶段,使用浮充电压对所述蓄电池充电,以维持所述蓄电池处于满容量状态。使用该方法,能够快速将蓄电池充满,从而在有限时间内就能够使蓄电池接近充满,能够满足火警系统的要求。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池领域,特别是一种蓄电池的充电方法和装置。
背景技术
火警系统中通常使用铅酸蓄电池。该系统电压正常是24V的直流安全电压,由12个标准的2V蓄电池单元串联组成。通常采用浮充模式进行充电。根据铅酸蓄电池的特性,浮充电压一般约为2.3V。过电压充电将永久地损坏蓄电池。由于该12个蓄电池单元并不完全相同,因此,浮充电压不能均分到每一个蓄电池。过压的蓄电池将会受到影响且会降低寿命。由于上述原因,虽然蓄电池制造商宣称蓄电池的使用寿命一般是3年,但在火警系统中蓄电池的实际使用寿命通常会减少,因此火警系统的制造者通常将使用的备用电源的寿命限定为2年或更少,并要求用户每2年更换备用电源。
现有的火警系统的蓄电池充电具体为:浮充电荷以恒定电流为串联的12个2V蓄电池单元充电直到达到浮充电压27.6V(对于单个蓄电池单元,浮充电压为2.3V),接着快速降低电流以维持该电压。蓄电池能够快速地获得约75%的容量,但由于电流减少因此需要很长时间获得其余的25%的容量。但对火警系统的标准来说,例如GB-4147、GB-16806、UL864、EN54-4、ULC S527&S559等,都要求火警系统具有可充电蓄电池的备用电源,并且该可充电蓄电池需要在有限时间内被充电到满容量的一定百分比,且在下一有限时间内被充电到满容量,以保证火警系统能够在提供的条件下操作。
由于上述原因,火警系统的制造者通常选择大容量的蓄电池,以使得火警系统在快速充电阶段能够满足标准的需求,但该大容量的蓄电池超过了火警系统所需要的容量,且更加昂贵。
因此,在火警系统中,蓄电池寿命通常小于其额定寿命,且蓄电池容量通常需要很大,且不能在有限时间内充满。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种蓄电池的持续充电方法,采用该方法能够快速将蓄电池充满,从而在有限时间内就能够使蓄电池接近充满,以满足火警系统的要求。此外,由于充电时间得以缩短,因而使用小容量的蓄电池同样可以实现火警系统的要求。
另一方面,采用本发明提出的持续充电方法可延长蓄电池的使用到其额定寿命,以满足火警系统的需要。
根据本发明一个方面,提出了一种对蓄电池持续充电的方法。该方法包括:在快速充电阶段和充满阶段,使用第一电压对蓄电池充电,所述第一电压大于所述蓄电池的浮充电压且小于等于所述蓄电池的极限电压;在维持阶段,使用浮充电压对所述蓄电池充电,以维持所述蓄电池输出额定电压。
从上述方案可以看出,由于本发明方法中先使用高于浮充电压的第一电压对蓄电池充电,使得能够在有限时间内将蓄电池接近充满,从而满足火警系统的要求。此外,由于充电时间得以缩短,使用小容量的蓄电池同样可以实现快速充满的目的。且在维持阶段,使用浮充电压对所述蓄电池充电,可以延长电池使用寿命,同时可以满足火警系统对备用蓄电池的需求。
优选地,在充满阶段使用第一电压对蓄电池充电的步骤包括:以间歇方式重复使用第一电压对所述蓄电池充电。这样,在充满阶段,能够边充边停,使得蓄电池能够休整,能够有效延长蓄电池的使用寿命。
优选地,以间歇方式重复使用第一电压对所述蓄电池充电的步骤包括:使用第一电压对所述蓄电池充电;检测所述蓄电池的当前电压及充电电流,当所述蓄电池的当前电压达到所述第一电压,且充电电流小于第一阈值电流时,停止充电;在停止充电达第一预定时间后,重复使用所述第一电压对所述蓄电池充电。这样,在间歇式充电时,当蓄电池的当前电压达到第一电压且充电电流小于第一阈值电流时,就可以停止充电,使蓄电池进行休整,并且在休整期间,当蓄电池的电压会持续降低,当停止充电达第一预定时间后,再继续充电,能够有效延长蓄电池的使用寿命。
其中,所述第一预定时间为所述蓄电池的当前电压下降到阈值电压的时间,所述阈值电压低于所述蓄电池的浮充电压且高于蓄电池的额定电压。这样,在停止充电期间,当蓄电池的当前电压下降到阈值电压时,会继续对蓄电池充电。
优选地,在所述维持阶段,也使用所述蓄电池的浮充电压以间歇方式对所述蓄电池充电。这样,在维持阶段,使用浮充电压以间歇式方式充电,能够进一步延长蓄电池的使用寿命。
其中,所述使用蓄电池的浮充电压以间歇方式对所述蓄电池充电的步骤包括:使用所述蓄电池的浮充电压对蓄电池充电;检测所述蓄电池的当前电压及充电电流,当所述蓄电池的当前电压达到所述浮充电压时,且充电电流小于第二阈值电流时,停止充电;在停止充电达第二预定时间后,重复使用所述浮充电压对所述蓄电池进行充电。这样,在使用蓄电池的浮充电压以间歇方式对蓄电池充电时,能够通过检测蓄电池的当前电压和充电电流来停止对蓄电池充电,并且在停止充电达第二预定时间后,继续充电。
其中,所述第二预定时间为所述蓄电池的当前电压下降到所述阈值电压的时间。这样,在蓄电池的当前电压下降到阈值电压时,会继续对蓄电池充电。
其中,在使用所述第一电压对蓄电池充电的时间达到第三预定时间时充满阶段结束。这样可以在第三预定时间内快速将电池充满。
其中,当重复使用所述第一电压对蓄电池充电的次数到达预定次数时所述充满阶段结束。这样当重复使用第一电压对蓄电池的充电的次数到达预定次数时,蓄电池充满,充满阶段结束。
优选地,所述方法还包括:在停止充电期间,在线测量所述蓄电池的内阻,并且当所述蓄电池的内阻不满足使用要求时,更换所述蓄电池。在这种情况下,当蓄电池性能不能满足要求时,用户可以及时发现并更换,并且由于对蓄电池进行实时监控,使得直到蓄电池性能不满足要求时,才更换蓄电池,使得蓄电池有可能工作到其最长寿命。
本发明实施例还提供一种对蓄电池持续充电的装置,所述装置包括:控制模块,电连接到所述蓄电池,用于在所述蓄电池的快速充电阶段和充满阶段产生一充电控制信号,以及在维持所述蓄电池电压的维持阶段产生一维持控制信号;直流电源,电连接到所述控制模块和所述蓄电池,其可响应于所述充满控制信号而以第一电压对蓄电池充电,响应于所述维持控制信号而以蓄电池的浮充电压对所述蓄电池充电,其中所述第一电压大于所述浮充电压且小于等于蓄电池的极限电压。
采用上述装置,使得能够在有限时间内将蓄电池接近充满,能够满足火警系统的要求。此外,由于充电时间得以缩短,使用小容量的蓄电池同样可以实现快速充满的目的。且在维持阶段,使用浮充电压对所述蓄电池充电,可以延长电池使用寿命,同时可以满足火警系统对备用蓄电池的需求。
优选地,所述控制模块包括:检测模块,其连接到蓄电池,用于检测所述蓄电池的当前电压及充电电流,当在充满阶段所述蓄电池的当前电压达到所述第一电压且充电电流小于第一阈值电流时,产生一停止控制信号以停止所述直流电源对所述蓄电池充电;当检测到的所述蓄电池的当前电压低于阈值电压时,产生一个充电控制信号,以使得直流电源继续对所述蓄电池充电。
这样,检测模块通过检测蓄电池的当前电压及充电电流,即可控制直流电源是否对蓄电池充电,实现对蓄电池的间歇式充电,延长蓄电池的使用寿命。
优选地,所述检测模块还用于当在维持阶段所述蓄电池的当前电压达到浮充电压时,且充电电流小于第二阈值电流时,产生所述停止控制信号以停止所述直流电源对所述蓄电池充电,当检测到的所述蓄电池的当前电压低于阈值电压时,产生一个充电控制信号,以使得直流电源继续对所述蓄电池充电。
这样,在维持阶段,检测模块同样通过检测蓄电池的当前电压及充电电流,即可控制直流电源是否对蓄电池充电,实现间歇方式的充电,进一步延长蓄电池的使用寿命。
优选地,所述控制模块还包括:计时模块,用于从发出所述充满控制信号起开始计时,在到达一预定时间后发出所述维持控制信号。这样,可以通过计时模块的计时,使得能够在充电达到预定时间后进入维持阶段。
优选地,所述控制模块还包括:计数模块,用于对所述停止控制信号或充满阶段的所述充电控制信号进行计数,且在计数值达到预定值时产生所述维持控制信号。这样,能够通过计数模块的控制,使得蓄电池接近充满后进入维持阶段。
本发明实施例还提供一种机器可读的存储介质,存储有用于使一机器执行上述方法的指令。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例,使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点,附图中:
图1a为本发明实施例一提供的蓄电池的持续充电方法的流程图;
图1b为本发明实施例二提供的蓄电池的持续充电方法的流程图;
图2为充电过程中蓄电池的电压和电流的变化曲线图;
图3为本发明实施例提供的蓄电池的持续充电装置的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的蓄电池的持续充电装置的具体结构图。
其中,附图标号如下:
30控制模块 31直流电源 32检测模块 321电流检测单元
322电压检测单元 323停止控制单元 324充电控制单元
325RS触发器
具体实施方式
由于现有的火警系统中,蓄电池寿命通常小于其额定寿命,且蓄电池容量通常很大,才能在有限的时间内浮充充电达到火警系统的要求。有鉴于此,本发明提供一种充电方法,在有限时间内能够将蓄电池接近充满,或更优选地能够延长蓄电池的使用寿命到其额定寿命,以满足火警系统的需要。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举实施例对本发明进一步详细说明。
在对本发明的方法进行说明前,先简单介绍一下浮充充电模式和循环充电模式。
浮充充电模式:蓄电池和负载永久地并联地连接直流充电电源,且该直流充电电源的电压维持常数并小于蓄电池的极限电压。浮充充电模式用于紧急电源备份系统,当电源出现故障,能立刻使用蓄电池供电,并且蓄电池长期处于浮充状态。浮充充电模式主要使用铅酸蓄电池,且用于火警系统。
循环充电模式:常用蓄电池的充电方法,先充电再放电。一般采用恒压充电和/或恒流充电,优点是蓄电池能够充分发挥其性能,但充电循环的次数有限制。这种充电模式通常用于蓄电池在充电和放电两种条件下操作的系统。该充电模式并不适用于火警系统。
本发明实施例以火警系统为例,说明其中蓄电池的充电方法,但本发明实施例中提供的蓄电池的充电方法并不仅限于火警系统,还适用于需要紧急备份蓄电池的一切系统。例如医院的报警系统。
一般而言,对蓄电池的持续充电过程可以大体划分为三个阶段,即,快速充电阶段、充满阶段和维持阶段。在快速充电阶段,将蓄电池的容量从几乎为零充电到接近充满(例如,对于浮充充电,为充电到75%的电池容量)。在充满阶段,将蓄电池充满到满容量状态(例如,同样对于浮充充电,为从75%的电池容量充到大约100%的电池容量)。继而,在维持阶段,对蓄电池充电以维持蓄电池始终处于满容量状态(依然对于浮充充电而言,就是不间断地给电池施加浮充电压)。
图1a示出了根据本发明实施例一提供的对蓄电池持续充电的方法的流程图。该流程具体包括如下步骤。
S101、在快速充电阶段使用第一电压V1对蓄电池持续充电,该第一电压V1大于浮充电压V2且小于蓄电池极限电压。在充满阶段依然使用第一电压V1对蓄电池持续充电。
在火警系统中,常用蓄电池单元的浮充电压V2一般是2.3V,而蓄电池单元的极限电压是2.4V,第一电压V1则可选为大于浮充电压V2且小于等于蓄电池极限电压。
S104、当在充满阶段使用第一电压V1将蓄电池充到满容量后,充电过程进入维持阶段,在此阶段,利用浮充电压V2对蓄电池进行充电,以维持蓄电池始终处于满容量状态。
在图1a所示的实施例中,由于第一电压V1高于浮充电压,因而使用第一电压对蓄电池充电可以更快速地使得蓄电池达到满容量状态。这样,就可以满足例如火警系统关于在有限时间内完成快速充电的要求。同时,在上述实施例中,由于并不是使用第一电压永久性地给蓄电池充电,所以并不会导致蓄电池因高压永久性充电而带来的寿命缩短问题。相反,由于在上述实施例中,在维持阶段降为使用浮充电压对蓄电池充电,因此,图1a所示的方法可以有效地加快蓄电池的充电速度,减少蓄电池达到满容量所需的时间,同时并不会缩短蓄电池的寿命。
图1b示出了根据本发明另一个实施例的给蓄电池持续充电的方法流程图。如图所示,该方面包括:
S101-1:在快速充电阶段使用第一电压V1对蓄电池充电,直至接近充满。
‘然后,在充满阶段以间歇方式使用第一电压V1对蓄电池充电,直至充满。这部分操作具体可包括:
S102-1、以第一电压V1对蓄电池充电;
S102-2、实时检测蓄电池的当前电压及充电电流,当该蓄电池的当前电压达到第一电压V1,且充电电流小于第一阈值电流11时,停止充电;
S102-3、判断停止充电的时间是否达到第一预定时间。如果未达到第一预定时间则等待。如果达到第一预定时间,则控制行进到步骤S103,进一步判断充满阶段是否结束,如果结束则返回步骤S102-1,重复使用所述第一电压对所述蓄电池充电。
其中该第一预定时间可以是根据经验值确定的一段时间,例如几分钟到十几分钟。或者,该第一预定时间也能够以停止充电后蓄电池电压下降的多少来确定。比如,当蓄电池电压下降到一阈值电压V3时恢复充电。该阈值电压V3可低于浮充电压V2但是需要高于蓄电池的额定电压,例如2V。优选地,V3可以为2.2V。
S103:判断蓄电池充满阶段是否结束,如果未结束则执行步骤S102-1,否则进入步骤S104,采用浮充电压V2对蓄电池持续充电。
上述方法中,在步骤S101中,使用第一电压V1能够快速对蓄电池进行充电,蓄电池电压会逐渐升高,当接近第一电压V1时,充电电流会逐渐减小。当蓄电池充电到第一电压V1,并当充电电流小于第一阈值电流I1时,表示蓄电池接近充满,例如达到蓄电池容量的75%以上。此时,执行步骤S102-2,使得充电被停止并进入充电休整期。在充电休整期,电极和电化学反应将全面的得到均衡,使化学反应的速度和充入的电能保持一致,减少和避免在电极表面的气化、结晶和钝化。并且在该充电休整期,蓄电池电压会慢慢降低。当蓄电池电压降低到V3时,重复使用第一电压V1对蓄电池充电,并继续执行步骤S102-2进行检测,如此重复,直至完全充满。
采用上述充电方法,在充电过程中,充电和停止充电会交替进行。由于先采用第一电压V1对蓄电池进行充电,使得蓄电池能够快速充电到接近满充电,并且当电流过小时,停止充电,使得能够减少和避免在电极表面的气化、结晶和钝化,减小对蓄电池的损害,且延长蓄电池使用寿命。
优选地,在步骤S102-3的停止充电期间,可以在线测量蓄电池的内阻,并且如果蓄电池的内阻不满足使用要求,可以及时将蓄电池更新。这样由于对蓄电池进行了实时监控,使得直到蓄电池性能不满足要求时,才更换蓄电池,使得蓄电池有可能工作到其最长寿命。并且,在线测量蓄电池的电阻,也可以有助于停止充电期间蓄电池的电压的降低。
在上述充电-停止的交替进行中,蓄电池会充满。充满之后,进入维持阶段,此时将第一电压降低到浮充电压,采用浮充电压V2对电池进行充电。这样,能够保护电池且进一步延长电池的使用寿命。
此外,如图1b所述,为本发明实施例二提供的蓄电池的充电方法的流程图,与实施例一的不同还在于,在步骤S103中包括判断充满阶段是否结束。这里,充满阶段的结束可以有多种判断方法。比如,在使用所述第一电压V1对蓄电池充电的时间达到一预定时间(第三预定时间)时可以确定充满阶段结束。该预定时间可以根据经验值确定。或者,当重复使用所述第一电压对蓄电池充电的次数到达预定次数时也可以确定所述充满阶段结束。该预定次数同样可以根据经验加以确定。
如果在步骤S103中确定充满阶段结束,则执行步骤S104,否则重复执行步骤S102-1,继续充电和停止充电交替进行的充满阶段。
这里,充满阶段结束的条件具体为:重复使用第一电压对蓄电池充电的次数到达预定次数;或者启动使用第一电压对蓄电池充电到当前的时长到达的预定时间。重复次数可以是总的充电-停止充电的次数,也可以是自第一个充电休整期之后的重复次数,充电时间可以是自初始充电开始到当前时间的时长,或者自第一个充电休整期之后开始充电到当前时间的时长,具体确定可以根据需要设定。
在步骤S102-3中停止充电后,蓄电池电压会慢慢降低,当其例如达到V3时,并且充满阶段尚未结束时,控制返回步骤执行到S102-1继续充电,新的充电过程会重新开始。充电和停止充电会交替进行。
当上述S102-1~S102-3的步骤执行次数达到预定次数,或者自S101-1开始到当前的时长到达一预定时间,将第一电压V1降低到浮充电压V2,对蓄电池进行永久性充电。
S104、将第一电压V1降低到浮充电压,对蓄电池进行永久性充电。
当上述充电和停止充电的重复次数执行预定次数,或者自充电开始到当前时间到达第二预定时间后,蓄电池会全部充满,其中,预定次数和所述预定时间,是由用户根据需要设定,尽量保证执行预定次数或者充电时间到第二预定时间后,蓄电池会全部充满。蓄电池充满后,将第一电压V1降低到浮充电压V2,使用浮充电压V2对蓄电池进行永久性充电,使得在永久性充电期间,蓄电池是安全的、延长蓄电池使用寿命,且满足火警系统对紧急备份电源的需要。
其中,将第一电压V1降低到浮充电压V2,对蓄电池进行永久性充电,可以具体为:将第一电压V1降低到浮充电压V2,使用该浮充电压V2对蓄电池进行浮充充电。这样后续可以一直使用浮充电压V2对蓄电池进行不间断地浮充充电,满足火警系统的需要。
或者,在将第一电压V1降低到浮充电压V2后,还可以以间歇方式对蓄电池进行充电,其具体为:
步骤1)将第一电压降低到浮充电压V2,使用浮充电压V2对蓄电池充电;
步骤2)检测该蓄电池的当前电压及充电电流,当蓄电池的电压达到浮充电压V2时,且充电电流小于第二阈值电流I2时,停止充电;
其中,第二阈值电流I2可以和第一阈值电流I1相同,当然也可以不同,具体可以根据实际的蓄电池需要设定。
步骤3)当满足设置的对蓄电池继续充电的条件时,重复上述步骤1)中的使用浮充电压V2对蓄电池充电直至步骤3)。
步骤1)-3)一直重复进行,对蓄电池进行永久性充电,满足火警系统的需要,同时由于使用浮充电压进行边充电边停止的充电方式,保证了整个充电过程中蓄电池的安全,并延长蓄电池使用寿命。
优选地,在维持阶段,如果采用步骤1)-步骤3)这种边充边停的充电方式,也同样可以在停止充电到继续充电期间,即蓄电池停止充电期间,在线测量蓄电池的内阻,并当蓄电池的内阻不满足使用要求时,及时更换蓄电池。由于对蓄电池进行了实时监控,使得直到蓄电池性能不满足要求时,才更换蓄电池,使得蓄电池有可能工作到其最长寿命。并且,在线测量蓄电池的电阻,也可以有助于停止充电器蓄电池的电压的降低。
在上述实施例中,使用的蓄电池为适用于火警系统的能进行浮充充电的蓄电池,可以具体为铅酸蓄电池。
如图2所示,为采用本发明的方法的充电过程中蓄电池的电压和电流变化曲线图,其中,粗线是蓄电池电压曲线,细线是充电电流曲线,其中,0-T1时间为快速充电阶段,其采用第一电压V1充电,当蓄电池电压逐渐接近V1时,充电电流逐渐降低,当充电电流降低到第一阈值电流I1时(即T1点),停止充电,蓄电池进入充电修正期,蓄电池电压慢慢降低,当到达T2时间,蓄电池电压降低到阈值电压V3,又开始重新充电,当蓄电池电压又到达V1,且充电电流又降低到第一阈值电流I1时,又停止充电,如此充电和充电休整一直持续,直到蓄电池充满(即达到预定时间T3,或执行预定次数的充电-停止充电)。之后,将第一电压V1降低到浮充电压V2,对蓄电池进行永久性充电。在此阶段,也可以执行充电-充电修正的交替过程,且该交替过程一直保持在整个充电期间。
采用上述方法,由于先采用第一电压V1对蓄电池进行充电,使得蓄电池能够快速充电到接近满充电,并且当电流过小时,停止充电,使得能够减少和避免在电极表面的气化、结晶和钝化,减小对蓄电池的损害,且延长蓄电池使用寿命,并且由于在充满阶段采用充电-停止充电交替进行的充电方式,满足了火警系统的紧急备用电源的需要。优选地,当将蓄电池充满后,使用浮充电压对蓄电池进行永久性充电,能够保护电池且进一步延长电池的使用寿命。相对于现有的火警系统单纯使用浮充充电模式,能够延长蓄电池的使用寿命,且在有限时间内能够将蓄电池接近充满,以满足火警系统的需要。
本发明实施例还提供一种对蓄电池持续充电的装置,如图3所示,具体包括:
控制模块30,电连接到所述蓄电池,用于在所述蓄电池的快速充电阶段和充满阶段产生一充电控制信号,以及在维持所述蓄电池电压的维持阶段产生一维持控制信号;
直流电源31,电连接到所述控制模块和所述蓄电池,其可响应于所述充电控制信号而以第一电压对蓄电池充电,响应于所述维持控制信号而以蓄电池的浮充电压对所述蓄电池充电,其中所述第一电压大于所述浮充电压且小于等于蓄电池的极限电压。其中浮充电压可以通过直流电源内部的电压变换装置从第一电压处获得。
其中,控制模块30包括:
检测模块32,其连接到蓄电池,用于检测所述蓄电池的当前电压及充电电流,当在充满阶段所述蓄电池的当前电压达到所述第一电压且充电电流小于第一阈值电流时,产生一停止控制信号以停止所述直流电源31对所述蓄电池充电;当检测到的所述蓄电池的当前电压低于阈值电压时,产生一个充电控制信号,以使得所述直流电源31继续对所述蓄电池充电。
优选地,所述检测模块32还用于当在维持阶段所述蓄电池的当前电压达到浮充电压时,且充电电流小于第二阈值电流时,产生所述停止控制信号以停止所述直流电源31对所述蓄电池充电,当检测到的所述蓄电池的当前电压低于阈值电压时,产生一个充电控制信号,以使得直流电源31继续对所述蓄电池充电。
其中,所述控制模块30包括:计时模块,用于从发出所述充满控制信号起开始计时,在到达一预定时间后发出所述维持控制信号。
优选地,当控制模块30中包括检测模块32时,所述控制模块30还包括:计数模块,用于对所述停止控制信号或所述充电控制信号进行计数,且在计数值达到预定值时产生所述维持控制信号。
采用上述装置,能够快速将蓄电池充满,从而在有限时间内就能够使蓄电池接近充满,能够满足火警系统的要求。此外,由于充电时间得以缩短,使用小容量的蓄电池同样可以实现快速充满的目的。
如图4所示,为充电装置的具体结构图,其中:
检测模块32可以通过取样电阻R检测蓄电池的电流,则直流电源31与蓄电池之间连接有取样电阻R,并且检测模块32具体包括:
电流检测单元321,连接到取样电阻R两端,用于检测流过取样电阻的充电电流;
电压检测单元322,连接到蓄电池,用于检测蓄电池的当前电压;
停止控制单元323,连接到电流检测单元321和电压检测单元322,用于当所述蓄电池的当前电压达到第一电压,且充电电流小于第一阈值电流时,产生一停止控制信号以停止直流电源31对所述蓄电池充电;
充电控制单元324,用于当蓄电池的当前电压低于阈值电压时,产生一个充电控制信号,以使得直流电源31继续对蓄电池充电。
其中,停止控制单元323,输入端连接到电流检测单元321和电压检测单元322,输出端可以直接连接到直流电源32;
充电控制单元324输入端连接到电压检测单元322,输出端可以直接连接到直流电源31;控制直流电源继续对蓄电池充电。
优选地,停止控制单元323和充电控制单元324可以通过RS触发器325控制直流电源停止供电或继续供电,则检测模块32还包括:
RS触发器325,则停止控制单元323和充电控制单元324分别连接到RS触发器的R和S端,并且RS触发器的输出Q端连接到直流电源,当蓄电池电压大于等于第一电压,且充电电流小于第一阈值电流I1时,停止控制单元323将通过RS触发器断开充电电路,控制直流电源31停止充电;当所述蓄电池的当前电压低于阈值电压时,充电控制单元324通过RS触发器接通充电电路,控制直流电源31继续对蓄电池充电。
优选地,在直流电源31和蓄电池的正极之间还连接有二极管,当电流自直流电源31流向蓄电池时,二极管导通,当蓄电池电压高于直流电源31时,二极管截止,这样能够避免蓄电池倒充。
当然,在上述装置中,还可以包括测量模块,可以在充电停止时,在线测量蓄电池的内阻。
当然,本领域技术人员根据上述描述可以采用多种电路结构实现控制模块、检测模块以及测量模块的功能,这里不再一一赘述。
本发明实施例还提供一种机器可读的存储介质,存储有用于使一机器执行本发明实施例的上述方法的指令。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种对蓄电池持续充电的方法,该方法包括:
在快速充电阶段和充满阶段,使用第一电压对蓄电池充电,所述第一电压(V1)大于所述蓄电池的浮充电压且小于等于所述蓄电池的极限电压;
在维持阶段,使用浮充电压(V2)对所述蓄电池充电,以维持所述蓄电池处于满容量状态;
在充满阶段使用第一电压对蓄电池充电的步骤包括:
使用所述第一电压(V1)对所述蓄电池充电;
检测所述蓄电池的当前电压及充电电流,当所述蓄电池的当前电压达到所述第一电压,且充电电流小于第一阈值电流时,停止充电;
在停止充电的时间达到第一预定时间(T1~T2)后,重复使用所述第一电压对所述蓄电池充电。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一预定时间(T1~T2)为所述蓄电池的当前电压下降到阈值电压(V3)的时间,所述阈值电压(V3)低于所述蓄电池的浮充电压且高于蓄电池的额定电压。
3.如权利要求1所述的方法,其中,在所述维持阶段,使用所述蓄电池的浮充电压(V2)对所述蓄电池充电的步骤包括:
以间歇方式使用所述浮充电压(V2)对所述蓄电池充电。
4.如权利要求3所述的方法,其中所述使用蓄电池的浮充电压(V2)以间歇方式对所述蓄电池充电的步骤包括:
使用所述蓄电池的浮充电压(V2)对蓄电池充电;
检测所述蓄电池的当前电压及充电电流,当所述蓄电池的当前电压达到所述浮充电压(V2)时,且充电电流小于第二阈值电流时,停止充电;
在停止充电的时间达到第二预定时间后,重复使用所述浮充电压对所述蓄电池进行充电。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述第二预定时间为所述蓄电池的当前电压下降到所述阈值电压(V3)的时间。
6.如权利要求1所述的方法,其中,在使用所述第一电压(V1)对蓄电池充电的时间达到第三预定时间(T3)时充满阶段结束。
7.如权利要求1所述的方法,其中,当间歇性使用所述第一电压对蓄电池进行重复充电的次数到达预定次数时所述充满阶段结束。
8.如权利要求1或4所述的方法,还包括:
在停止充电期间,在线测量所述蓄电池的内阻,并且当所述蓄电池的内阻不满足使用要求时,更换所述蓄电池。
9.一种对蓄电池持续充电的装置,所述装置包括:
控制模块(30),电连接到所述蓄电池,用于在所述蓄电池的快速充电阶段和充满阶段产生一充电控制信号,以及在维持所述蓄电池满容量的维持阶段产生一维持控制信号;
直流电源(31),电连接到所述控制模块和所述蓄电池,其可响应于所述充电控制信号而以第一电压(V1)对蓄电池充电,响应于所述维持控制信号而以蓄电池的浮充电压(V2)对所述蓄电池充电,其中所述第一电压(V1)大于所述浮充电压(V2)且小于等于蓄电池的极限电压;
其中,所述控制模块(30)包括:
检测模块(32),其连接到蓄电池,用于检测所述蓄电池的当前电压及充电电流,当在充满阶段所述蓄电池的当前电压达到所述第一电压(V1)且充电电流小于第一阈值电流(I 1)时,产生一停止控制信号以停止所述直流电源(31)对所述蓄电池充电;当检测到的所述蓄电池的当前电压低于阈值电压(V3)时,产生所述充电控制信号,以使得直流电源继续对所述蓄电池充电。
10.如权利要求9所述的装置,其中,所述检测模块(32)还用于当在维持阶段所述蓄电池的当前电压达到浮充电压(V2)时,且充电电流小于第二阈值电流(I2)时,产生所述停止控制信号以停止所述直流电源(31)对所述蓄电池充电,当检测到的所述蓄电池的当前电压低于阈值电压(V3)时,产生所述充电控制信号,以使得直流电源继续对所述蓄电池充电。
11.如权利要求9所述的装置,其中所述控制模块(30)包括:
计时模块,用于从首次发出所述充电控制信号起开始计时,在到达一预定时间后发出所述维持控制信号。
12.如权利要求9所述的装置,其中所述控制模块(30)还包括:
计数模块,用于对所述停止控制信号进行计数,且在计数值达到预定值时产生所述维持控制信号。
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