CN1655420A - 铅酸蓄电池的充电方法及铅酸蓄电池的充电器 - Google Patents
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Abstract
现有充电方法最终会导致蓄电池发热、起鼓报废。本发明提供的铅酸蓄电池的充电方法，先以恒流充电方式充电，当检测到的蓄电池电压在1－180分钟内变化小于0.03V/单格或有下降时转为涓流充电或停止充电。本发明提供的铅酸蓄电池充电器，在现有电路中增加了电压值延时记忆电路[T]和电压值比较电路[E]，电压值比较电路的信号输出端与控制电路[C]连接。本发明提供的铅酸蓄电池的充电方法及铅酸蓄电池的充电器，以恒流不恒压充电方式为主要特点，使蓄电池电压在一设定的时间内的差值小于某一值时，控制电路[C]会得到一个将充电器工作状态转为涓流充电或停止充电的信号。这可使使用这种充电器的蓄电池不会存在蓄电池发热、起鼓报废的缺陷。
Description
技术领域 本发明涉及的是一种铅酸蓄电池的充电方法及铅酸蓄电池的充电器。
背景技术 目前市售的铅酸蓄电池充电器大都由脉冲发生电路、功率输出电路、充电电流检测电路、蓄电池电压检测电路和控制电路构成。工作时，在开始阶段以充电电流检测电路向控制电路传送充电电流值，控制电路将这一电流值与标准充电电流值比较，根据比较结果向脉冲发生电路发送控制信号，脉冲发生电路则依此调整充电脉冲波型，功率输出电路在充电脉冲的驱动下向蓄电池输出恒定的充电电流，即为恒流充电方式充电；同时电压检测电路也在向控制电路传送蓄电池电压值，控制电路将这一电压值与标准电压值(2.38V/单格以上)作比较，当比较结果显示检测到的蓄电池电压达到2.38V/单格以上时，控制电路的工作模式转为根据两电压的比较结果向脉冲发生电路发送控制信号，脉冲发生电路则依此调整充电脉冲波型，功率输出电路在充电脉冲的驱动下向蓄电池输出相应的电流以保证恒定的充电电压，即转为恒压充电方式充电；在恒压充电方式中充电电流开始下降，这时充电电流检测电路继续工作，当控制电路得到检测到的充电电流值下降到一定值的比较结果时向脉冲发生电路发送控制信号，结束恒压充电，进入涓流充电方式继续充电或停止充电。即目前大部分铅酸蓄电池充电器所采用的充电方法都是在起始阶段以恒流充电方式充电，到电压达到2.38V/单格以上时再转为恒压充电方式充电，同时电流开始下降，到电流下降到一定值后，结束恒压充电，进入涓流充电方式继续充电或停止充电。以这种充电器充电的(即采用这种方法充电的)铅酸蓄电池到使用后期都会发生蓄电池发热、起鼓现象，而这种现象产生的根本原因是蓄电池过充电引起的。由于蓄电池在使用过程中会不断失水，当失水超过一定程度后，在以上方法工作时电流小不下来，这就会导致蓄电池内部温度升高，失水更加严重，造成恶性循环。最终导致蓄电池充电电压到达不了从恒流充电转为恒压充电所设定的电压值，即达不到2.38V/单格以上，这将使充电继续以大电流恒流充电而不能转为恒压充电而减小电流，蓄电池发热、起鼓报废。
发明内容 针对上述不足，本发明就是解决现有蓄电池充电器所使用的充电方式最终会使所充的蓄电池发热、起鼓报废的技术问题，也就是要克服因蓄电池失水而致充电电压不能达到预定变换充电方式的电压值所引起的造成蓄电池发热起鼓现象的原因，从而提出一种铅酸蓄电池的充电方法和应用这一充电方法的铅酸蓄电池的充电器。
本发明提供的铅酸蓄电池的充电方法，在起始阶段以恒流充电方式充电，最后转为涓流充电或停止充电，其中转为涓流充电或停止充电的条件是当检测到的蓄电池电压与在1-180分钟前检测到的蓄电池电压相比较后得出的结果为变化小于0.03V/单格或有下降。
本发明提供的铅酸蓄电池的充电方法，在恒流充电方式充电阶段，以检测到的蓄电池电压达到一定值为标志，将充电电流值分为两个以上的递减的级。即先以大电流恒流充电，当检测到的蓄电池电压达到一定值时，转为次一级的较大电流恒流充电，当检测到的蓄电池电压达到另一个定值时，再转为更次一级的电流恒流充电，依次类推。从理论上讲级数可设计成任意多个，一般采用两到三个。而这个蓄电池电压定值从理论上讲在2.4V/单格以下都是可以的，这只是影响到下一给恒流充电阶段所需要的时间长短，如这一电压值较高则所需要的时间较短，而如这一电压值较低则所需要的时间较长。这一电压定值可根据不同性能的蓄电池设定不同的电压，而且同一组蓄电池在不同环境、不同寿命阶段都可设定不同的电压。
本发明提供的铅酸蓄电池的充电方法，先以0.1-0.3CA的大电流恒流充电，当所检测到的到蓄电池电压达到2.1-2.4V/单格时，自动将充电电流降到0.2-0.8倍大电流，最好是0.5倍大电流，即降到0.05-0.15CA，继续恒流充电。
本发明提供的铅酸蓄电池的充电方法，先以0.05-0.15CA恒流充电，当检测到的蓄电池电压与在1-180分钟前检测到的蓄电池电压相比较后得出的结果为变化小于0.03V/单格或有下降的结果时自动转入涓流充电或停止充电。
本发明提供的铅酸蓄电池的充电方法，当检测到的蓄电池电压与在60-120分钟前检测到的蓄电池电压相比较后得出变化小于0.03V/单格或有下降的结果时自动转入涓流充电或停止充电。
本发明提供的铅酸蓄电池充电器，由脉冲发生电路D、功率输出电路P、充电电流检测电路A、蓄电池电压检测电路V和控制电路C构成，还有与蓄电池电压检测电路电压信号输出端连接的电压值延时记忆电路T和分别与蓄电池电压检测电路电压信号输出端及与电压值延时记忆电路信号输出端连接的电压值比较电路E，电压值比较电路的信号输出端与控制电路连接。
其中，所说的控制电路C包括一个存储装置，用来存储标准充电电流值；一个电流值比较装置，用来比较从充电电流检测电路A送来的充电电流值和标准电流值；一个数据处理装置，用来处理电流比较结果；一个信号发生装置，用来根据数据处理结果向脉冲发生电路D发送各种控制信号。
所说的电压值延时记忆电路T中有一个时钟发生装置；一个存储装置，用来存储根据按设定的时钟点从蓄电池电压检测电路V信号输出端送来的电压值信号和一个标准时间，这个标准时间为楞调节的1-180分钟；一个电压值信号延时发送装置，用来将所存储的电压值在标准时间值后从信号输出端输出。
所说的电压值比较电路E中有一个存储装置，用来存储一标准电压差值，这个标准时间差为0.03V/单格；一个电压值比较装置，用来比较从蓄电池电压检测电路V信号输出端送来的电压值信号和从电压值延时记忆电路T信号输出端送来的电压值信号；一个电压差比较装置，用来比较电压值比较差和标准电压差之间的差；一个信号发生装置，用来当电压差小于标准电压差时向控制电路C发送转入涓流充电或停止充电信号。电压差比较结果小于标准电压差的意义在于，电压差值较小甚至小于零，即变化不大或下降。
本发明提供的铅酸蓄电池充电器，所说的控制电路C中，其存储装置所存储的标准充电电流值的个数与所设定的恒流充电电流的级数相等，还存储了标准电压值，标准电压值的个数与恒流充电电流值所需要降级的次数相同；还有一个电压比较装置，用来比较从蓄电池电压检测电路V送来的蓄电池电压值；其数据处理装置，还用来处理电压比较结果和选用标准电流值。
本发明提供的铅酸蓄电池充电器，其中有一单片机U1，连接有可编程存储器IC1、时钟Y1、蓄电池电压检测电路V的采样电路和连接控制信号输出端JOUT1。其中
单片机U1中包含了控制电路C中的电压比较装置和数据处理装置，电压延时记忆电路T中的电压值信号延时发送装置，电压值比较电路E中的电压值比较装置、电压差比较装置和信号发生装置以及蓄电池电压检测电路V中的信号转换电路。
可编程存储器IC1包含了控制电路C中的存储装置，电压延时记忆电路T中的存储装置，其中所存储的标准时间为可调节的1-180分钟，电压值比较电路E中有存储装置，其中所存在的标准电压差为0.03V/单格。
时钟Y1是电压值延时记忆电路T中的时钟发生装置。
本发明提供的铅酸蓄电池的充电方法，以恒流不恒压充电方式并采用自动控制为主要特点。任何蓄电池到充电充足时在恒流充电条件下均有一个电压不变的稳定期，利用这一特征结束充电可以完全避免蓄电池欠充和过充现象。即只以电压变化值甚小或有下降为标志来转入涓流充电方式充电或停止充电，这样就不会产生恒压充电必须达到2.38V/单格以上而造成蓄电池起鼓现象，减缓蓄电池内部的水损失、延长蓄电池后期的使用寿命。本发明提供的铅酸蓄电池充电器修改了控制电路的工作模式，即在原来基础上增加了电压值延时记忆电路和电压值比较电路，使蓄电池电压在一段设定的时间内的差值小于某一设定值时，控制电路会得到一个要求将充电器工作状态转为涓流充电或停止充电的信号。可使使用这种充电器的蓄电池不会存在蓄电池发热、起鼓报废的缺陷。
附图说明 图1为本发明的电路方框图；
图2为本发明一实施例的部分电路图。
具体实施方式
实施例1：对3只10V 17Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以1CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在15分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时转入涓流充电。
实施例2：对3只12V10Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.7CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在60分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时转入涓流充电。
实施例3：对6只2V100Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.5CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在180分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时停止充电。
实施例4：对3只10V 17Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以1CA电流恒流充电，随后当蓄电池蓄电池电压检测值达到1.5V/单格时自动改以0.8CA电流恒流充电，再后当蓄电池蓄电池电压检测值达到2.0V/单格时自动改以0.5CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在45分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时转入涓流充电。
实施例5：对3只12V10Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.7CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压检测值达到1.8V/单格时自动改以0.5CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压检测值达到2.2V/单格时自动改以0.35CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在60分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时转入涓流充电。
实施例6：对6只2V100Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.5CA电流恒流充电，其中当蓄电池电压检测值达到2.0V/单格时自动改以0.2CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在180分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时停止充电。
实施例7：对4只8V24Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.3CA电流恒流充电，其中当蓄电池电压检测值达到2.1V/单格时自动改以0.15CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在60分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时转入涓流充电。
实施例8：对2只6V4Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.2CA电流恒流充电，其中当蓄电池电压检测值达到2.2V/单格时自动改以0.1CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在90分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时转入涓流充电。
实施例9：对8只2V600Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.1CA电流恒流充电，其中当蓄电池电压检测值达到2.4V/单格时自动改以0.05CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在120分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时停止充电。
实施例10：对3只12V10Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.05CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在60分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时停止充电。
实施例11：对8只2V600Ah铅酸蓄电池串联构成的蓄电池组进行充电，在起始阶段以0.15CA电流恒流充电，随后当蓄电池电压在120分钟内前后比较结果变化小于0.03V/单格或有下降时停止充电。
实施例12：本实施例提供的铅酸蓄电池充电器，其电路方框图如图1所示，有由脉冲发生电路D和功率输出电路P构成的对蓄电池组进行充电的充电电路，在充电电路上连接了充电电流检测电路A和蓄电池电压检测电路V，充电电流检测电路A和蓄电池电压检测电路V的信号输出端分别和一控制电路C的信号输入端连接，控制电路C的信号输出端连接脉冲发生电路D的信号输入端。另有电压值延时记忆电路T和电压值比较电路E的信号输入端分别与蓄电池电压检测电路V的信号输出端连接，电压值延时记忆电路T的信号输出端与电压值比较电路E的信号输入端连接，电压值比较电路E的信号输出端与控制电路连接。
实施例13：本实施例提供的铅酸蓄电池充电器，控制电路C中存储装置所存储的标准充电电流值为2个，分别是0.2CA和0.1CA，所存储的标准电压值为2.1V/单格，电压值延时记忆电路T中存储装置所存储的标准时间是1.5小时，电压值比较电路E中存储装置所存储标准电压差值为0.03V/单格。
实施例14：本实施例提供的铅酸蓄电池充电器，其部分电路图如图2所示，其中有一包含了控制电路C中的电压比较装置和数据处理装置，电压延时记忆电路T中的电压值信号延时发送装置，电压值比较电路E中的电压值比较装置、电压差比较装置和信号发生装置的单片机U1；其15、16脚连接有包含了控制电路C中的存储装置，电压延时记忆电路T中的存储装置，其中所存储的标准时间为可调节的1-3小时，电压值比较电路E中有存储装置，其中所存在的标准电压差为0.03V/单格的可编程存储器IC1；其13、14脚连接有时钟Y1；其8脚经一电阻R2连接电压信号输入端JD1，和一可变电阻RT1和一电阻R3后接地，组成蓄电池电压检测电路V中的电压采样电路；其17脚连接控制信号输出端JOUT1；其18脚经一电阻R4后连接一发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接地，发光二极管显示单片机工作状态；其9脚经两只电容C1、C2后接电源，其11脚经一电阻R1后接电源，其11脚还与两只电容C1、C2之间连接，其12脚也接电源，与11脚连接的电阻R1、和与9脚连接的两只电容C1、C2.组成单片机复位电路。
蓄电池电压检测电路V是由单片机U1中包含的信号转换电路和电压采样电路组成的，由电压采样电路从电压信号输入端JD1采得充电电压信号后，由单片机转化为数字信号并存在于可编程存储器IC1内，经过由用户自行对可编程存储器IC1编辑的在1-180分钟范围内的时间后；再次检测电压，单片机将这一电压值与上次保存的电压值比较；若电压差大于0.03V/单格/单体，即比上次电压值上升0.03V/单格/单体以上时，发光二极管常亮，控制信号输出端JOUT1输出高电平；若电压差小于0.03V/单格/单体，即比上次电压值上升0.03V/单格/单体以下，或有下降时，发光二极管熄灭，控制信号输出端JOUT1输出低电平使充电器自动转入涓流充电或停止充电。
Claims (8)
1、一种铅酸蓄电池的充电方法，在起始阶段以恒流充电方式充电，最后转为涓流充电或停止充电，其特征是其中转为涓流充电或停止充电的条件是当检测到的蓄电池电压与在1-180分钟前检测到的蓄电池电压相比较后得出的结果为变化小于0.03V/单格或有下降。
2、如权利要求1所述的铅酸蓄电池的充电方法，其特征是先以0.1-0.3CA的大电流恒流充电，当所检测到的到蓄电池电压达到2.1-2.4V/单格时，自动将充电电流降到0.2-0.8倍大电流，继续恒流充电。
3、如权利要求1或2所述的铅酸蓄电池的充电方法，其特征是先以0.1-0.3CA的大电流恒流充电，当所检测到的到蓄电池电压达到2.1-2.4V/单格时，自动将充电电流降到0.05-0.15CA，继续恒流充电。
4、如权利要求1所述的铅酸蓄电池的充电方法，其特征是先以0.05-0.15CA恒流充电，当检测到的蓄电池电压与在1-180分钟前检测到的蓄电池电压相比较后得出的结果为变化小于0.03V/单格或有下降的结果时自动转入涓流充电或停止充电。
5、如权利要求1或4所述的铅酸蓄电池的充电方法，其特征是当检测到的蓄电池电压与在60-120分钟前检测到的蓄电池电压相比较后得出变化小于0.03V/单格或有下降的结果时自动转入涓流充电或停止充电。
6、一种铅酸蓄电池充电器，由脉冲发生电路[D]、功率输出电路[P]、充电电流检测电路[A]、蓄电池电压检测电路[V]和控制电路[C]构成，其特征是还有与蓄电池电压检测电路电压信号输出端连接的电压值延时记忆电路[T]和分别与蓄电池电压检测电路电压信号输出端及与电压值延时记忆电路信号输出端连接的电压值比较电路[E]，电压值比较电路的信号输出端与控制电路连接；
其中，所说的控制电路[C]包括一个存储装置，用来存储标准充电电流值；一个电流值比较装置，用来比较从充电电流检测电路[A]送来的充电电流值和标准电流值；一个数据处理装置，用来处理电流比较结果；一个信号发生装置，用来根据数据处理结果向脉冲发生电路[D]发送各种控制信号；
所说的电压值延时记忆电路[T]中有一个时钟发生装置；一个存储装置，用来存储根据按设定的时钟点从蓄电池电压检测电路[V]信号输出端送来的电压值信号和一个标准时间，这个标准时间为可调节的1-180分钟；一个电压值信号延时发送装置，用来将所存储的电压值在标准时间值后从信号输出端输出；
所说的电压值比较电路[E]中有一个存储装置，用来存储一标准电压差值，这个标准时间差为0.03V/单格；一个电压值比较装置，用来比较从蓄电池电压检测电路[V]信号输出端送来的电压值信号和从电压值延时记忆电路[T]信号输出端送来的电压值信号；一个电压差比较装置，用来比较电压值比较差和标准电压差之间的差；一个信号发生装置，用来当电压差小于标准电压差时向控制电路[C]发送转入涓流充电或停止充电信号。
7、如权利要求6所述的铅酸蓄电池充电器，其特征是所说的控制电路[C]中，其存储装置所存储的标准充电电流值的个数与所设定的恒流充电电流的级数相等，还存储了标准电压值，标准电压值的个数与恒流充电电流值所需要降级的次数相同；还有一个电压比较装置，用来比较从蓄电池电压检测电路[V]送来的蓄电池电压值；其数据处理装置，还用来处理电压比较结果和选用标准电流值。
8、如权利要求6或7所述的铅酸蓄电池充电器，其特征是其中有一单片机[U1]，连接有可编程存储器[IC1]、时钟[Y1]、蓄电池电压检测电路[V]的采样电路和连接控制信号输出端[JOUT1]，其中
单片机[U1]中包含了控制电路[C]中的电压比较装置和数据处理装置，电压延时记忆电路[T]中的电压值信号延时发送装置，电压值比较电路[E]中的电压值比较装置、电压差比较装置和信号发生装置以及蓄电池电压检测电路[V]中的信号转换电路；
可编程存储器[IC1]包含了控制电路[C]中的存储装置，电压延时记忆电路[T]中的存储装置，其中所存储的标准时间为可调节的1-180分钟，电压值比较电路[E]中有存储装置，其中所存在的标准电压差为0.03V/单格；
时钟[Y1]是电压值延时记忆电路[T]中的时钟发生装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |