CN111769338A - 一种航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于航空配电技术领域，特别涉及一种航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法。方法包括当蓄电池的电压低于第一预置电压值时，进入涓流充电模式，充电器以第一恒定电流对蓄电池进行涓流充电，使得蓄电池的电压上升至第二预置电压值，进入恒流充电模式，充电器以第二恒定电流对蓄电池进行恒流充电，使得蓄电池的电压上升至第三预置电压值，记录恒流充电时间，进入恒压充电模式，充电器以第一恒定电压对蓄电池进行恒压充电，并持续预置的恒压充电时间；判断充电电流是否大于预置的电流值，若是，则返回恒流充电模式，若否，则进入浮充充电模式，充电器以第二恒定电压对蓄电池进行浮充充电。本申请避免了蓄电池电量充不满的问题，提高了安全性。

Description

一种航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法
技术领域
本申请属于航空配电技术领域，特别涉及一种航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法。
背景技术
在航空电源系统领域，蓄电池管理系统(蓄电池和充电器)用于飞机主电源系统出现故障或进行通道转换时，提供短时间的高可靠性电源，为飞机关键用电负载提供不间断电能，对直流供电系统的瞬变负载提供一定的阻尼作用，是航空设备的重要组成部分，在飞机的安全飞行中起着至关重要的作用。
蓄电池充电器不仅要保证蓄电池安全可靠的使用，而且要充分发挥蓄电池的性能和延长使用寿命，蓄电池的充电方法很多，有恒流恒压充电、变电流间歇充电，脉冲充电和智能充电等，但这些充电方法都是通过检测蓄电池电压及充电电流来执行对蓄电池的充电控制，缺点是由于航空蓄电池多为镍镉电池，而镍镉电池具有记忆效应，所以在电池使用一段时间后，如果只是检测蓄电池端电压和电流进行充电阶段变换的话，往往会出现充电充不满的情况。如果电池容量出现亏损，那么对飞机的安全行驶影响巨大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，解决充电器对蓄电池的充电过程中出现的充电充不满的问题，保证蓄电池一直处于满电量或接近满电量的备用状态。
本申请提供的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，所述充电方法包括涓流充电、恒流充电、恒压充电以及浮充充电四个充电模式，其中，
当蓄电池的电压低于第一预置电压值时，进入涓流充电模式，充电器以第一恒定电流对蓄电池进行涓流充电，使得所述蓄电池的电压上升至第二预置电压值；
当所述蓄电池的电压上升至第二预置电压值时，进入恒流充电模式，所述充电器以第二恒定电流对所述蓄电池进行恒流充电，使得所述蓄电池的电压上升至第三预置电压值，并记录恒流充电时间；
当所述蓄电池的电压上升至第三预置电压值时，进入恒压充电模式，所述充电器以第一恒定电压对所述蓄电池进行恒压充电，并持续预置的恒压充电时间；
判断所述恒压充电模式将要结束时的充电电流是否大于预置的电流值，若是，则返回恒流充电模式，若否，则进入浮充充电模式，所述充电器以第二恒定电压对所述蓄电池进行浮充充电。
优选的是，当环境温度低于第一预置温度或当环境温度高于第二预置温度时，也进入涓流充电模式。
优选的是，在所述涓流充电模式，所述充电器以0.1C的充电速率对所述蓄电池进行涓流充电。
优选的是，在所述恒流充电模式，所述充电器以大于1C的充电速率对所述蓄电池进行恒流充电。
优选的是，在所述恒压充电模式中，所述预置的恒压充电时间为所述恒流充电模式中的恒流充电时间的4倍，且所述预置的恒压充电时间不超过180分钟。
优选的是，所述判断所述恒压充电模式结束时的充电电流是否大于预置的电流值具体为：判断所述恒压充电模式在最后5分钟的充电电流是否大于预置的电流值。
优选的是，所述判断所述恒压充电模式将要结束时的充电电流是否大于预置的电流值中，所述预置的电流值为充电至95％电量时对应的电流值。
本申请提供的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，为了保证蓄电池的满电量，采用了一种涓流恒流恒压浮充结合定时的充电管理方式，给恒流充电模式及恒压充电模式加上定时器，通过在恒压充电模式采集充电电流，来决定是否转入浮充充电模式，在保证蓄电池电量的条件下，同时实现蓄电池的最优性能。
本申请保证了蓄电池在规定时间内达到满电量或接近满电量的备用状态，并最大化延长蓄电池寿命，提高了飞机配电系统在电源失效时蓄电池应用的安全性，保证了飞机应急电源系统的安全运行。
附图说明
图1是本申请航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法涉及的充电模式转换流程图。
图2是本申请一个实施方式的航空配电产品充电器对蓄电池的充电过程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
本申请提供了一种航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，解决充电器对蓄电池的充电过程中出现的充电充不满的问题，保证蓄电池一直处于满电量或接近满电量的备用状态。
如图1至图2所示，本申请提供的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法包括：涓流充电、恒流充电、恒压充电以及浮充充电四个充电模式，其中，
当蓄电池的电压低于第一预置电压值时，进入涓流充电模式，充电器以第一恒定电流对蓄电池进行涓流充电，使得蓄电池的电压上升至第二预置电压值；
当蓄电池的电压上升至第二预置电压值时，进入恒流充电模式，充电器以第二恒定电流对蓄电池进行恒流充电，使得蓄电池的电压上升至第三预置电压值，并记录恒流充电时间；
当蓄电池的电压上升至第三预置电压值时，进入恒压充电模式，充电器以第一恒定电压对蓄电池进行恒压充电，并持续预置的恒压充电时间；
判断恒压充电模式将要结束时的充电电流是否大于预置的电流值，若是，则返回恒流充电模式，若否，则进入浮充充电模式，充电器以第二恒定电压对蓄电池进行浮充充电。
以上描述中，进入涓流充电模式的判定条件还可以包括当环境温度低于第一预置温度或当环境温度高于第二预置温度。在一些可选实施方式中，当蓄电池的电压较低、环境温度较低或较高时，充电器以0.1C的充电速率对蓄电池进行涓流充电，以充分激活蓄电池，为接下来的充电做准备。
本实施例中，在恒流充电模式，当蓄电池的电压上升到可以接受大电流输入的最小电压(即第二预置电压值)时，以第二恒定电流对蓄电池进行充电，达到限制电压的效果。在一些可选实施方式中，充电器采用大于1C的充电速率对蓄电池进行恒流充电。在恒流充电模式，蓄电池接受能力强，使用大电流充电，可以使蓄电池很快得到足够电量，缩短充电时间。在恒流充电模式，蓄电池两端电压逐步上升，在恒流充电模式结束转入下一充电模式时，记录恒流充电时间。
本申请的技术方案中，在恒压充电模式，当蓄电池的电压上升到限压点(即第三预置电压值)时，充电器以第一恒定电压对电池进行恒压充电，并持续预置的恒压充电时间。恒压充电模式通过限制电压升高，防止电池极板受损。
在恒压充电模式中，充电电流逐渐减小，本实施例中，恒压充电时间设定为4倍的恒流充电时间，且最长时间不超过180分钟。
进一步，判断恒压充电模式将要结束时的充电电流是否大于预置的电流值，若是，则返回恒流充电模式，若否，则进入浮充充电模式。本实施例中，在恒压充电的最后5分钟，检测充电电流的大小，预置的电流值可以设置为充至95％电量时对应的电流值，与蓄电池的容量有关，如果监测的充电电流大于预置的电流值，说明充电不完全，则转入恒流充电模式快速充电，如果检测到的充电电流小于等于该预置的电流值，就在恒压充电时间完成后转入最后的浮充充电模式。
在浮充充电模式，充电器以低于恒压充电模式时的第二恒定电压对蓄电池进行浮充充电，维持蓄电池因自放电导致的电量减少，保持电池电量恒定，并且保持蓄电池内部极板充电的一致性。
在本申请的一个实施方式中，如图2所示，展示了通过充电器为镍镉蓄电池充电的过程。
与现有蓄电池充电方法相比，本发明方案采用了一种涓流恒流恒压浮充结合定时的充电管理方式，给蓄电池4个充电模式中的恒流充电模式和恒压充电模式加上定时功能，通过在恒压充电模式定时的最后5分钟采集充电电流，来决定是否转入浮充充电模式，不仅避免了由于镍镉蓄电池的记忆效应导致的蓄电池电量充不满的情况，在保证蓄电池电量的条件下，同时实现了蓄电池的最优性能。本申请保证了蓄电池在规定时间内达到满电量或接近满电量的备用状态，并最大化延长蓄电池寿命，从而在机上主电源失效时，通过蓄电池向28V应急汇流条供电，或者在地面或在空中发动机失效时起动APU系统，提高了飞机配电系统在电源失效时蓄电池应用的安全性，保证了飞机应急电源系统的安全运行。

Claims (7)

1.一种航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，其特征在于，所述充电方法包括涓流充电、恒流充电、恒压充电以及浮充充电四个充电模式，其中，
当蓄电池的电压低于第一预置电压值时，进入涓流充电模式，充电器以第一恒定电流对蓄电池进行涓流充电，使得所述蓄电池的电压上升至第二预置电压值；
当所述蓄电池的电压上升至第二预置电压值时，进入恒流充电模式，所述充电器以第二恒定电流对所述蓄电池进行恒流充电，使得所述蓄电池的电压上升至第三预置电压值，并记录恒流充电时间；
当所述蓄电池的电压上升至第三预置电压值时，进入恒压充电模式，所述充电器以第一恒定电压对所述蓄电池进行恒压充电，并持续预置的恒压充电时间；
判断所述恒压充电模式将要结束时的充电电流是否大于预置的电流值，若是，则返回恒流充电模式，若否，则进入浮充充电模式，所述充电器以第二恒定电压对所述蓄电池进行浮充充电。
2.如权利要求1所述的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，其特征在于，当环境温度低于第一预置温度或当环境温度高于第二预置温度时，也进入涓流充电模式。
3.如权利要求2所述的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，其特征在于，在所述涓流充电模式，所述充电器以0.1C的充电速率对所述蓄电池进行涓流充电。
4.如权利要求3所述的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，其特征在于，在所述恒流充电模式，所述充电器以大于1C的充电速率对所述蓄电池进行恒流充电。
5.如权利要求1所述的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，其特征在于，在所述恒压充电模式中，所述预置的恒压充电时间为所述恒流充电模式中的恒流充电时间的4倍，且所述预置的恒压充电时间不超过180分钟。
6.如权利要求5所述的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，其特征在于，所述判断所述恒压充电模式结束时的充电电流是否大于预置的电流值具体为：判断所述恒压充电模式在最后5分钟的充电电流是否大于预置的电流值。
7.如权利要求6所述的航空配电产品充电器对蓄电池的充电方法，其特征在于，所述判断所述恒压充电模式结束时的充电电流是否大于预置的电流值中，所述预置的电流值为充电至95％电量时对应的电流值。
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