CN204721069U - 一种能够防止蓄电池热失控的充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能够防止蓄电池热失控的充电装置，其包括充电器，在充电器内设置有：电源输入模块，其用于将输入的交流电转化为直流高压电；功率转换模块，其用于将输入的直流高压电转化成符合蓄电池要求的低压直流电并控制是否向蓄电池充电；电流电压检测模块，其用于实时监控蓄电池的输入电流值和两端电压值；电压变化率判断模块，其用于判断蓄电池两端的实际电压值是否达到预定的电压值，并根据蓄电池两端电压值在预定时间内是否升高和充电电流值是否下降来控制功率转换模块是否向蓄电池继续充电。本实用新型能够确保新蓄电池能按照设定要求正常充电，同时也能保证对旧电池充电时不会损坏电池，防止电池产生热失控，延长电池使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能够防止蓄电池热失控的充电装置。
背景技术
目前市场上的蓄电池充电器，都采用先均充完成后再浮充的方式，如果蓄电池没达到设定的均充电压就一直对蓄电池充电，而在充电过程中,伴随着电池水的丢失(电离,电解蒸发)影响硫酸铅转化为活性物质。而硫酸铅本身难溶于水.当硫酸铅在一定时间不能转化为活性物质时,就会形成粗大的结晶体。这种结晶体阻碍了电池的正常工作,一部分多余的电能不能正常地转化为化学能,因而转化为热能,更加重了水的丢失,从而形成了恶性循环。当这个循环达到一定程度时,电池容量下降,严重时热量越来越大,电池内压增加，电池变形，直至导致电池彻底报废。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能够防止蓄电池热失控的充电装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
本实用新型一种能够防止蓄电池热失控的充电装置，其包括充电器，在所述充电器内设置有：
电源输入模块，其用于将输入的交流电转化为直流高压电；
功率转换模块，其用于将输入的直流高压电转化成符合蓄电池要求的低压直流电并控制是否向蓄电池充电；
电流电压检测模块，其用于实时监控蓄电池的输入电流值和两端电压值；
电压变化率判断模块，其用于判断蓄电池两端的实际电压值是否达到预定的电压值，并根据蓄电池两端电压值在预定时间内是否升高和充电电流值是否下降来控制所述功率转换模块是否向蓄电池继续充电。
进一步地，所述功率转换模块为DC/DC变换器。
工作原理：
电源输入模块将交流市电转换为直流电，功率转换模块将输入的直流高压电转成符合蓄电池要求的低压直流电并对蓄电池充电，电流电压检测模块实时监控蓄电池的输入电流和两端电压，电压变化率判断模块如果检测到蓄电池两端实际电压值未充到预定的电压值，但蓄电池两端电压在预定的时间内却不再升高，并且充电电流也未明显下降，即可确定充电器输出功率全部转化为蓄电池热能，此种情况下电压变化率判断模块控制功率转换模块立即停止输出，防止蓄电池出现热失控而发生更大的事故，延时一段时间等蓄电池冷却后再进入充电状态，重新开始对蓄电池充电，这样不但可以延长寿命，而且能保证蓄电池在充满状态。
本实用新型所达到的有益效果是：
本实用新型设计新颖，不但能确保新蓄电池能按照设定要求正常充电，同时也能保证对旧电池充电时不会损坏电池，甚至对部分原因损坏的电池有修复作用，具有非常高的实用价值，减少电能转化热能从而防止电池产生热失控，延长电池使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的充电控制流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示，本实用新型一种能够防止蓄电池热失控的充电装置，其包括充电器，在所述充电器内设置有：
电源输入模块，其用于将输入的交流电转化为直流高压电；
功率转换模块，如基于单片机的DC/DC变换器，用于将输入的直流高压电转化成符合蓄电池要求的低压直流电并控制是否向蓄电池充电；
电流电压检测模块，其为单片机，通过电压、电流互感器采集信号，用于实时监控蓄电池的输入电流值和两端电压值；
电压变化率判断模块，其为单片机，用于判断蓄电池两端的实际电压值是否达到预定的电压值，并根据蓄电池两端电压值在预定时间内是否升高和充电电流值是否下降来控制所述功率转换模块是否向蓄电池继续充电。
在本实施例中，电源输入模块将交流市电转换为直流电，功率转换模块将输入的直流高压电转成符合蓄电池要求的低压直流电并对蓄电池充电，电流电压检测模块实时监控蓄电池的输入电流和两端电压，电压变化率判断模块如果检测到蓄电池两端实际电压值未充到预定的均充电压(如针对12V蓄电池，电池额定充满电压是14.7V/节，此时电压处于恒定状态充电)，在电池电压未充到14.7V/节前，随着充电时间的增加，充电功率不断转化为电池的化学能，电池电压会不断升高，在充电过程中充电器检测到在15分钟内电池电压变化不大于0.1V/节，充电电流又没降低到原电池的1/2，说明充电功率开始转化为热能了，此种情况下电压变化率判断模块控制功率转换模块立即停止输出，防止蓄电池出现热失控而发生更大的事故，延时一段时间(如延时1小时)等蓄电池冷却后再进入充电状态，重新开始对蓄电池充电，这样不但可以延长寿命，而且能保证蓄电池在充满状态。
对于使用时间长的电池，肯定会出现失水现象，针对该种电池采用本实用新型提供的充电装置进行充电可以防止产生热失控，也就是可以提高电池寿命。
铅蓄电池在放电时，正负极板都产生一种化合物即硫酸铅，硫酸铅是一种难溶于水，不导电的物质，在正常情况下，蓄电池在放电后形成的硫酸铅结晶比较小，充电时，在电离的作用下，比较容易地溶解并还原成铅，蓄电池过放电并且长期在放电状态下贮存时，其负极将形成一种粗大的、难以接受充电的硫酸铅结晶，此现象称为不可逆硫酸盐化。轻微的不可逆硫酸盐化电池，外特性表现是内阻很大，所以刚开始充电时电流很小，随着电池慢慢恢复正常，充电电流也会随着增大，同时电池的温度也会很快升高，如果普通充电器在该状况下很有可能会使得电池产生热失控而永久损坏，采用本技术能防止电池出现热失控现象，所以能很好地修复在此种状态的旧电池。
现有的充电器只有在电池充满后才停止充电，其充满的概念是达到每节电池14.7V左右，在充电中即使出现热失控现象还在继续充电，这样很快就会使得电池损坏，本实用新型在检测到电池出现热失控现象时停止充电，等电池冷却后再充，相对于常规充电器可以极大地延长电池寿命，本充电方法是停止-充电-停止，不断往复，所以既能防止电池发生热失控又能将电池充满。
本实用新型设计新颖，不但能确保新蓄电池能按照设定要求正常充电，同时也能保证对旧电池充电时不会损坏电池，甚至对部分原因损坏的电池有修复作用，具有非常高的实用价值，减少电能转化热能从而防止电池产生热失控，延长电池使用寿命。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种能够防止蓄电池热失控的充电装置，其特征在于，包括充电器，在所述充电器内设置有：
电源输入模块，其用于将输入的交流电转化为直流高压电；
功率转换模块，其用于将输入的直流高压电转化成符合蓄电池要求的低压直流电并控制是否向蓄电池充电；
电流电压检测模块，其用于实时监控蓄电池的输入电流值和两端电压值；
电压变化率判断模块，其用于判断蓄电池两端的实际电压值是否达到预定的电压值，并根据蓄电池两端电压值在预定时间内是否升高和充电电流值是否下降来控制所述功率转换模块是否向蓄电池继续充电。
2.根据权利要求1所述的一种能够防止蓄电池热失控的充电装置，其特征在于，所述功率转换模块为DC/DC变换器。
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