CN113067379A - 一种充电方法以及充电器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电方法，提供一充电器，充电器包括能以工频充电形式充电的第一充电模块、能以高频形式充电的第二充电模块、电荷检测模块、以及控制模块；充电方法包括在充电器为蓄电池充电的充电过程中，至少在部分充电阶段，当电荷检测模块检测到蓄电池需要以大于电流阈值的电流进行充电时，控制模块控制第一充电模块工作为蓄电池充电；当电荷检测模块检测到蓄电池需要以小于等于电流阈值的电流进行充电时，控制模块控制第二充电模块工作为蓄电池充电。本发明还公开了一种充电器。本发明能降低充电器的功耗，且不易造成过充、虚充，延长蓄电池实用寿命。

Description

一种充电方法以及充电器
技术领域
本发明涉及蓄电池充电领域，尤其是一种充电方法以及充电器。
背景技术
工频充电器存在低电流或者空载的情况下自身损耗高，造成整体功耗高；且工频充电器不需要整流逆变，元器件少，频率低，电路简单可靠，且可提供较大的充电电流，在成本和充电效率上有一定优势。
但传统工频充电器对目标铅酸电池的检测较简单，或不做检测，对于不同类型或状态的电池不能有效区分，对于过放电、硫化严重的电池不能有效的激活和修复。充电方式上，传统工频充电器对充电电流及充电电压的控制较简单，对于目标铅酸电池的充电，易造成过充、虚充，较大的充电电流和过高的充电电压也将对电池性能和寿命产品影响。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种充电方法，其能降低充电器的功耗，且不易造成过充、虚充，延长蓄电池实用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
一种充电方法，提供一充电器，所述充电器包括能以工频充电形式为蓄电池充电的第一充电模块、能以高频形式为蓄电池充电的第二充电模块、用于检测蓄电池吸收电荷能力的电荷检测模块、以及用于控制所述第一充电模块以及第二充电模块的控制模块；所述充电方法包括在所述充电器为蓄电池充电的充电过程中，至少在部分充电阶段，
当所述电荷检测模块检测到蓄电池需要以大于电流阈值的电流进行充电时，所述控制模块控制所述第一充电模块工作为蓄电池充电；
当所述电荷检测模块检测到蓄电池需要以小于等于电流阈值的电流进行充电时，所述控制模块控制所述第二充电模块工作为蓄电池充电。
由于第一充电模块自身在空载或者小电流输出时损耗功耗较大，采用上述方法，结合高频充电和工频充电；当蓄电池需要大于电流阈值的电流进行充电时，充电器切换至工频大电流模式，所述第一充电模块工作为蓄电池充电；当蓄电池需要小于等于电流阈值的电流进行充电时，充电器切换至高频小电流模式，所述第二充电模块工作为蓄电池充电。
上述方法可以使得充电器减少采用工频小电流为蓄电池充电的情况，且即可满足充电器的充电速率，又可以降低功耗。
进一步地，所述充电过程包括以下步骤：
步骤C，对蓄电池进行恒流周期充电，充电电流以设定的时间周期在最大充电电流和最大充电电流的1/2之间进行循环，直到电压达到第一电压阈值或该步骤执行时间大于第一时间；
步骤E，对蓄电池进行优化吸收，根据充电电压阶段性的调整导通角，使充电电流随充电电压的升高而降低，直至电压达到第二电压阈值；
步骤F，对蓄电池进行浮冲，当充电电压小于第三电压阈值时，导通角设定值恒定；当充电电压大于等于第三电压阈值时，导通角逐渐减小，直至导通角小于目标值或该步骤执行时间大于等于第二时间。
具体的，在步骤F中，当充电电压小于第三电压阈值，所述导通角设定值恒定，使得充电电流保持在10A左右。
采用上述方法，可以提高充电器的充电效率。
进一步地，所述充电过程在执行完步骤C之后、执行步骤E之前还包括
步骤D，停止充电并使储蓄电池静置，当静置时间达到第三时间后检测目标蓄电池能否吸收电流；若是，则执行步骤E；若否，则提醒异常。
进一步地，所述充电过程在执行完步骤C之前还包括
步骤A，判断蓄电池类型，并与用户手动选择的类型进行比较，若相同，则继续执行剩下步骤；若不同，则提醒异常；
步骤B，检测蓄电池电压，若蓄电池电压小于第四电压阈值时，以脉冲的形式进行充电以激活蓄电池。
采用上述方法，步骤A使得用户不用刻意选择蓄电池类型给蓄电池充电，充电器可以在充电的过程中自动识别出充电的蓄电池类型，即使用户选择蓄电池类型错误，用户也不需要紧张，充电器会自动停止充电并提示用户；采用上述方法的充电器在使用过程中更加方便。
步骤B，增加了脉冲充电，间歇式充电缓慢激活蓄电池内部化学物质，解决了低电压充电时大电流快速分解或者结晶电池内部的化学物质，可以有效延长蓄电池的使用寿命。
进一步地，所述充电过程在执行完步骤F之后还包括
步骤G,停止充电并使储蓄电池静置，当静置时间达到第四时间后检测目标蓄电池能否存储电量；若是，则继续执行剩余步骤；若否，则提醒异常；
步骤H，对蓄电池进行保电，蓄电池静置后，蓄电池电压将逐渐回落，达到保电触发点时触发保电，以大小为第一电流值的充电电流进行充电，在充电电压第五电压阈值时停止，并等待下一个保电触发。
采用上述方法，所述步骤H可以保持蓄电池处于充电满足状态。
进一步地，所述电流阈值为2A。
进一步地，蓄电池的类型为12V类型时，所述第一电压阈值为14V，所述第一时间为3小时，所述第二电压阈值为14.4V，所述第三电压阈值为14.4V，所述第二时间为5小时；
蓄电池的类型为6V类型时，所述第一电压阈值为7V，所述第一时间为3小时，所述第二电压阈值为7.2V，所述第三电压阈值为7.2V，所述第二时间为5小时。
进一步地，所述第三时间为2分钟。
进一步地，蓄电池的类型为12V类型时，所述第四电压阈值为13V；蓄电池的类型为6V类型时，所述第四电压阈值为6V。
进一步地，所述第四时间为2分钟，所述第一电流值为1.5A；蓄电池的类型为12V类型时，所述第五电压阈值为14.4V；蓄电池的类型为6V类型时，所述第五电压阈值为7.2V。
进一步地，所述第一充电模块包括受所述控制模块控制的可控单元，所述控制模块通过控制所述可控单元实现所述第一充电模块与市电的切断接通；所述可控单元包括继电器、第一可控硅。
采用上述方法，若需要将所述第一充电模块与市电切断，所述控制模块控制所述可控单元的继电器关断且第一可控硅截止，可以有效避免第一充电模块的自损耗。
进一步地，所述第一充电模块包括工频变压器、以及设置在所述工频变压器输出端且受所述控制模块控制的整流单元，所述控制模块基于电流-导通角查表控制整流单元的导通角；所述整流单元包括第二可控硅。
采用上述方法，使得导通角在较宽的充电电压范围内迅速自调节，以达到充电器在不同的充电电压下均能保证充电电流的精度和稳定。
具体的，所述可控单元设置在所述工频变压器的输入端。
进一步地，所述第二充电模块包括开关电源。
进一步地，所述充电器包括过流保护器，所述过流保护器链接于整流单元且采用可恢复结构；采用上述结构，解决了传统的不可反接的技术壁垒，有效保护用电安全。
进一步地，所述步骤D、步骤G中，充电器通过数字化显示装置提醒用户；具体的，通过显示故障代码提醒故障、以及故障类型。
一种充电器，包括能以工频充电形式为蓄电池充电的第一充电模块、能以高频形式为蓄电池充电的第二充电模块、用于检测蓄电池吸收电荷能力的电荷检测模块、以及用于控制所述第一充电模块以及第二充电模块的控制模块；所述控制模块用于执行上述充电方法。
进一步的，所述第一充电模块包括受所述控制模块控制的可控单元，所述控制模块通过控制所述可控单元实现所述第一充电模块与市电的切断接通；所述可控单元包括继电器、第一可控硅。
进一步的，所述第一充电模块包括工频变压器、以及设置在所述工频变压器输出端且受所述控制模块控制的整流单元；所述控制模块控制所述整流单元的导通角；所述整流单元包括第二可控硅。
进一步地，所述第二充电模块包括开关电源。
进一步地，所述充电器包括过流保护器，所述过流保护器链接于整流单元且采用可恢复结构。
进一步地，所述充电器包括用于安装所述第一充电模块、第二充电模块的箱体。具体的，所述工频变压器安装在所述箱体的底板上。
进一步地，所述箱体上设置有百叶散热装置，所述百叶散热装置采用错位设置；采用上述结构，从物理的层面上改善散热效果，并避免淋水带来的设备损坏；具体的，所述百叶散热装置设置在箱体的侧板上。
进一步地，所述箱体内设置有风扇。采用上述结构，可以有效控制箱体内的温度；只要空间接受，所述风扇可以放置一个或多个。
进一步地，所述箱体上设置有轮子，便于用户搬运产品。
进一步地，所述箱体上设置有可伸缩的拉杆总成，便于用户搬运产品。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明将高频和低频结合，可以有效减低功耗，大致可以减少80％功耗。
(2)本发明的整个充电过程合理，增加检测，不易造成过充、虚充，延长蓄电池实用寿命。
附图说明
图1为本发明充电方法中充电过程流程图；
图2为本发明充电方法中对第一充电模块、第二充电模块控制示意图；
图3为本发明充电器的结构示意图；
附图标记：1第一充电模块；101工频变压器；102整流单元；2第二充电模块；3控制模块；4过流保护器；5箱体；6百叶散热装置；7风扇；8轮子；9拉杆总成。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1—3所示，一种充电方法，提供一充电器，所述充电器包括能以工频充电形式为蓄电池充电的第一充电模块1、能以高频形式为蓄电池充电的第二充电模块2、用于检测蓄电池吸收电荷能力的电荷检测模块、以及用于控制所述第一充电模块1以及第二充电模块2的控制模块3；所述充电方法包括在所述充电器为蓄电池充电的充电过程中，至少在部分充电阶段，
当所述电荷检测模块检测到蓄电池需要以大于电流阈值的电流进行充电时，所述控制模块3控制所述第一充电模块1工作为蓄电池充电；
当所述电荷检测模块检测到蓄电池需要以小于等于电流阈值的电流进行充电时，所述控制模块3控制所述第二充电模块2工作为蓄电池充电。
由于第一充电模块1自身在空载或者小电流输出时损耗功耗较大，采用上述方法，结合高频充电和工频充电；当蓄电池需要大于电流阈值的电流进行充电时，充电器切换至工频大电流模式，所述第一充电模块1工作为蓄电池充电；当蓄电池需要小于等于电流阈值的电流进行充电时，充电器切换至高频小电流模式，所述第二充电模块2工作为蓄电池充电。
上述方法可以使得充电器减少采用工频小电流为蓄电池充电的情况，且即可满足充电器的充电速率，又可以降低功耗。
优选的，所述充电过程包括以下步骤：
步骤C，对蓄电池进行恒流周期充电，充电电流以设定的时间周期在最大充电电流和最大充电电流的1/2之间进行循环，直到电压达到第一电压阈值或该步骤执行时间大于第一时间；
步骤E，对蓄电池进行优化吸收，根据充电电压阶段性的调整导通角，使充电电流随充电电压的升高而降低，直至电压达到第二电压阈值；
步骤F，对蓄电池进行浮冲，当充电电压小于第三电压阈值时，导通角设定值恒定；当充电电压大于等于第三电压阈值时，导通角逐渐减小，直至导通角小于目标值或该步骤执行时间大于等于第二时间。
具体的，在步骤F中，当充电电压小于第三电压阈值，所述导通角设定值恒定，使得充电电流保持在10A左右。
采用上述方法，可以提高充电器的充电效率。
优选的，所述充电过程在执行完步骤C之后、执行步骤E之前还包括
步骤D，停止充电并使储蓄电池静置，当静置时间达到第三时间后检测目标蓄电池能否吸收电流；若是，则执行步骤E；若否，则提醒异常。
优选的，所述充电过程在执行完步骤C之前还包括
步骤A，判断蓄电池类型，并与用户手动选择的类型进行比较，若相同，则继续执行剩下步骤；若不同，则提醒异常；
步骤B，检测蓄电池电压，若蓄电池电压小于第四电压阈值时，以脉冲的形式进行充电以激活蓄电池。
采用上述方法，步骤A使得用户不用刻意选择蓄电池类型给蓄电池充电，充电器可以在充电的过程中自动识别出充电的蓄电池类型，即使用户选择蓄电池类型错误，用户也不需要紧张，充电器会自动停止充电并提示用户；采用上述方法的充电器在使用过程中更加方便。
步骤B，增加了脉冲充电，间歇式充电缓慢激活蓄电池内部化学物质，解决了低电压充电时大电流快速分解或者结晶电池内部的化学物质，可以有效延长蓄电池的使用寿命。
优选的，所述充电过程在执行完步骤F之后还包括
步骤G,停止充电并使储蓄电池静置，当静置时间达到第四时间后检测目标蓄电池能否存储电量；若是，则继续执行剩余步骤；若否，则提醒异常；
步骤H，对蓄电池进行保电，蓄电池静置后，蓄电池电压将逐渐回落，达到保电触发点时触发保电，以大小为第一电流值的充电电流进行充电，在充电电压第五电压阈值时停止，并等待下一个保电触发。
采用上述方法，所述步骤H可以保持蓄电池处于充电满足状态。
优选的，所述电流阈值为2A。
优选的，蓄电池的类型为12V类型时，所述第一电压阈值为14V，所述第一时间为3小时，所述第二电压阈值为14.4V，所述第三电压阈值为14.4V，所述第二时间为5小时；
蓄电池的类型为6V类型时，所述第一电压阈值为7V，所述第一时间为3小时，所述第二电压阈值为7.2V，所述第三电压阈值为7.2V，所述第二时间为5小时。
优选的，所述第三时间为2分钟。
优选的，蓄电池的类型为12V类型时，所述第四电压阈值为13V；蓄电池的类型为6V类型时，所述第四电压阈值为6V。
优选的，所述第四时间为2分钟，所述第一电流值为1.5A；蓄电池的类型为12V类型时，所述第五电压阈值为14.4V；蓄电池的类型为6V类型时，所述第五电压阈值为7.2V。
优选的，所述第一充电模块1包括受所述控制模块3控制的可控单元，所述控制模块3通过控制所述可控单元实现所述第一充电模块1与市电的切断接通；所述可控单元包括继电器、第一可控硅。
采用上述方法，若需要将所述第一充电模块1与市电切断，所述控制模块3控制所述可控单元的继电器关断且第一可控硅截止，可以有效避免第一充电模块1的自损耗。
优选的，所述第一充电模块1包括工频变压器101、以及设置在所述工频变压器101输出端且受所述控制模块3控制的整流单元102，所述控制模块3基于电流-导通角查表控制整流单元102的导通角；所述整流单元102包括第二可控硅。
采用上述方法，使得导通角在较宽的充电电压范围内迅速自调节，以达到充电器在不同的充电电压下均能保证充电电流的精度和稳定。
具体的，所述可控单元设置在所述工频变压器101的输入端。
优选的，所述第二充电模块2包括开关电源。
优选的，所述充电器包括过流保护器4，所述过流保护器4链接于整流单元102且采用可恢复结构；采用上述结构，解决了传统的不可反接的技术壁垒，有效保护用电安全。
优选的，所述步骤D、步骤G中，充电器通过数字化显示装置提醒用户；具体的，通过显示故障代码提醒故障、以及故障类型。
如图3所示，一种充电器，包括能以工频充电形式为蓄电池充电的第一充电模块1、能以高频形式为蓄电池充电的第二充电模块2、用于检测蓄电池吸收电荷能力的电荷检测模块、以及用于控制所述第一充电模块1以及第二充电模块2的控制模块3；所述控制模块3用于执行上述充电方法。
进一步的，所述第一充电模块1包括受所述控制模块3控制的可控单元，所述控制模块3通过控制所述可控单元实现所述第一充电模块1与市电的切断接通；所述可控单元包括继电器、第一可控硅。
进一步的，所述第一充电模块1包括工频变压器101、以及设置在所述工频变压器101输出端且受所述控制模块3控制的整流单元102；所述控制模块3控制所述整流单元102的导通角；所述整流单元102包括第二可控硅。
优选的，所述第二充电模块2包括开关电源。
优选的，所述充电器包括过流保护器4，所述过流保护器4链接于整流单元102且采用可恢复结构。
优选的，所述充电器包括用于安装所述第一充电模块1、第二充电模块2的箱体5。具体的，所述工频变压器101安装在所述箱体5的底板上。
优选的，所述箱体5上设置有百叶散热装置，所述百叶散热装置6采用错位设置；采用上述结构，从物理的层面上改善散热效果，并避免淋水带来的设备损坏；具体的，所述百叶散热装置设置在箱体5的侧板上。
优选的，所述箱体5内设置有风扇7。采用上述结构，可以有效控制箱体5内的温度；只要空间接受，所述风扇7可以放置一个或多个。
优选的，所述箱体5上设置有轮子8，便于用户搬运产品。
优选的，所述箱体5上设置有可伸缩的拉杆总成9，便于用户搬运产品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电方法，其特征在于：提供一充电器，所述充电器包括能以工频充电形式为蓄电池充电的第一充电模块(1)、能以高频形式为蓄电池充电的第二充电模块(2)、用于检测蓄电池吸收电荷能力的电荷检测模块、以及用于控制所述第一充电模块(1)以及第二充电模块(2)的控制模块(3)；所述充电方法包括在所述充电器为蓄电池充电的充电过程中，至少在部分充电阶段，
当所述电荷检测模块检测到蓄电池需要以大于电流阈值的电流进行充电时，所述控制模块(3)控制所述第一充电模块(1)工作为蓄电池充电；
当所述电荷检测模块检测到蓄电池需要以小于等于电流阈值的电流进行充电时，所述控制模块(3)控制所述第二充电模块(2)工作为蓄电池充电。
2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于：所述充电过程包括以下步骤：
步骤C，对蓄电池进行恒流周期充电，充电电流以设定的时间周期在最大充电电流和最大充电电流的1/2之间进行循环，直到电压达到第一电压阈值或该步骤执行时间大于第一时间；
步骤E，对蓄电池进行优化吸收，根据充电电压阶段性的调整导通角，使充电电流随充电电压的升高而降低，直至电压达到第二电压阈值；
步骤F，对蓄电池进行浮冲，当充电电压小于第三电压阈值时，导通角设定值恒定；当充电电压大于等于第三电压阈值时，导通角逐渐减小，直至导通角小于目标值或该步骤执行时间大于等于第二时间；
蓄电池的类型为12V类型时，所述第一电压阈值为14V，所述第一时间为3小时，所述第二电压阈值为14.4V，所述第三电压阈值为14.4V，所述第二时间为5小时；
蓄电池的类型为6V类型时，所述第一电压阈值为7V，所述第一时间为3小时，所述第二电压阈值为7.2V，所述第三电压阈值为7.2V，所述第二时间为5小时。
3.根据权利要求2所述的充电方法，其特征在于：所述充电过程在执行完步骤C之后、执行步骤E之前还包括
步骤D，停止充电并使储蓄电池静置，当静置时间达到第三时间后检测目标蓄电池能否吸收电流；若是，则执行步骤E；若否，则提醒异常；
所述第三时间为2分钟。
4.根据权利要求2所述的充电方法，其特征在于：所述充电过程在执行完步骤C之前还包括
步骤A，判断蓄电池类型，并与用户手动选择的类型进行比较，若相同，则继续执行剩下步骤；若不同，则提醒异常；
步骤B，检测蓄电池电压，若蓄电池电压小于第四电压阈值时，以脉冲的形式进行充电以激活蓄电池；
蓄电池的类型为12V类型时，所述第四电压阈值为13V；蓄电池的类型为6V类型时，所述第四电压阈值为6V。
5.根据权利要求2所述的充电方法，其特征在于：所述充电过程在执行完步骤F之后还包括
步骤G,停止充电并使储蓄电池静置，当静置时间达到第四时间后检测目标蓄电池能否存储电量；若是，则继续执行剩余步骤；若否，则提醒异常；
步骤H，对蓄电池进行保电，蓄电池静置后，蓄电池电压将逐渐回落，达到保电触发点时触发保电，以大小为第一电流值的充电电流进行充电，在充电电压第五电压阈值时停止，并等待下一个保电触发；
所述第四时间为2分钟，所述第一电流值为1.5A；蓄电池的类型为12V类型时，所述第五电压阈值为14.4V；蓄电池的类型为6V类型时，所述第五电压阈值为7.2V。
6.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于：所述电流阈值为2A。
7.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于：所述第一充电模块(1)包括受所述控制模块(3)控制的可控单元，所述控制模块(3)通过控制所述可控单元实现所述第一充电模块(1)与市电的切断接通；所述可控单元包括继电器、第一可控硅。
8.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于：所述第一充电模块(1)包括工频变压器(101)、以及设置在所述工频变压器(101)输出端且受所述控制模块(3)控制的整流单元(102)，所述控制模块(3)基于电流-导通角查表控制整流单元(102)的导通角；所述整流单元(102)包括第二可控硅。
9.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于：所述第二充电模块(2)包括开关电源。
10.一种充电器，其特征在于：包括能以工频充电形式为蓄电池充电的第一充电模块(1)、能以高频形式为蓄电池充电的第二充电模块(2)、用于检测蓄电池吸收电荷能力的电荷检测模块、以及用于控制所述第一充电模块(1)以及第二充电模块(2)的控制模块(3)；所述控制模块(3)用于执行权利要求1至9任意一项所述的充电方法。
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