CN212462863U - 一种充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电器，包括充电电路、控制器、电压检测电路，所述充电电路、电压检测电路与所述控制器电连接，还包括计时电路，所述控制器根据电压检测电路的检测信号，通过所述计时电路控制所述充电电路，其特征在于，所述控制器根据所述充电电路的充电次数对所述计时电路的计时值进行动态调整。本实用新型的充电器可以有效防止电池充电过程中的热失控，避免资源浪费。

Description

一种充电器

技术领域

本实用新型涉及蓄电池领域。

背景技术

目前铅酸蓄电池充电的过程中，为了达到充电效果，有使用两段式冲电，即快充阶段、缓充阶段。也有使用三段式充电，即初始快充阶段、中间缓充阶段、后期浮充阶段。比如初始恒流或恒压快充阶段、中间恒压慢充阶段、后期恒压或恒流浮充阶段。初始使用低电压大电流，以缩短充电时间；电池电压上升到一定数值后，改用高电压小电流，以防止电池过充；蓄电池基本充满后改为相对较低电压到浮充水平，以减小对蓄电池的损害。在缓充阶段的过程中，电池会产生大量气体，导致失水增大，充电副反应加剧，电池放热增大，容易使电池出现热失控现象。为避免热失控缓充阶段可以通过缓冲充电时间控制，由于这样的时间是一个固定值，随着充放电次数的增加，另外由于充电环境等各种条件的变化，如果时间设置较长，一方面存在的热失控的风险，另一方面无效充电时间增加，浪费资源。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种充电器，包括充电电路、控制器、电压检测电路，所述充电电路、电压检测电路与所述控制器电连接，还包括计时电路，所述控制器根据电压检测电路的检测信号，通过所述计时电路控制所述充电电路，其特征在于，所述控制器根据所述充电电路的充电次数对所述计时电路的计时值进行动态调整。

进一步地，所述计时电路的计时值与所述充电电路的充电次数成反比。

本实用新型的充电器可以有效防止电池充电过程中的热失控，另外节约能源。

附图说明

图1是本实用新型充电器的电路框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步描述。

本实用新型提供了一种铅酸蓄电池6的充电器，包括开关电路1、充电电路2、电压检测电路3、计时电路4、控制器5。开关电路1用于完成对市电的交-直流转换，提供充电器中其他电路模块的工作电源，提供充电电流或充电电压；所述充电电路2用于接收开关电路1提供的充电电流或充电电压信号，将所述充电电流或充电电压信号提供给蓄电池6；所述电压电流检测电路3实现电池电压检测，并将检测结果送给控制器5；控制器5根据电压电流检测电路3检测的结果符合条件时激活计时电路4并控制充电电路2进入对应的限时充电模式。控制器5同时根据充电电路2的充电次数对计时电路4的计时值进行动态调整。

电池开始进入充电时，将市电通过AC-DC(交流-直流)转换为可控的充电电压或充电电流信号，控制器控制充电电路，进入第一阶段，即快速充电阶段，如以较大的电流I1恒流充电，电流I1最好位于0.15C-1.0C之间，也可以恒压或恒功率快充。控制器打开电压检测电路对电池电压进行检测，如果检测电压值达到电池单格电压最好达到2.3V-2.4V，此时控制器根据电压检测电路的输入信号，控制器控制开关电路并使充电电路进入到第二阶段，以小电流充电如0.1C,在电压达到此阶段恒定电压时激活计时电路并控制充电电路进行限时恒压充电，充电的恒定单格电压最好位于2.40V-2.55V之间，当计时电路预设的时间到达时，控制器控制充电电路进入到第三阶段，即浮充阶段，最好以位于0.005C-0.05C之间的电流恒流充电或采用以位于2.28V-2.35V之间的单格电压恒压充电一段时间，直至完成整个充电过程。计时电路预设的时间为控制器根据充电电路的充电次数对计时电路的计时值进行动态调整的时间。

本实用新型铅酸蓄电池的充电方法如下：步骤1，初始快充阶段，如大电流恒流充电，充电电流0.15C～1.0C，限压2.3V/单格～2.40V/单格。此阶段电池荷电态较低，充电接受能力强，充电电压基本不产生析氢，一般在负极完成充电至荷电态约90％，设置较大电流充电不仅能缩短充电时间，并且对蓄电池容量有激活和恢复的作用，试验证明，当电压充至2.3V/单格时，蓄电池开始析气；当电压充至2.3V～2.50V时，析气的速率明显开始升高。步骤2，中间缓充阶段，如恒压限时充电，经过步骤1负极充电基本完成，此阶段主要作用为使正极充电完全。此时电池充电接受能力差，设置过大电流或过高电压会产生大量气体，导致失水增大，易使电池出现热失控现象。因此参数设置如下：限压2.40V/单格～2.55V/单格，电压可以以小电流充电如0.1C,在电压达到此阶段的恒定电压时,开始计时，并优选限时1-3h，通过限时可以避免电池温度升高而造成的热失控风险，也保证了电池寿命、减少能源浪费。步骤3：后期浮充阶段，如小电流补强阶段。此时电池基本处理充满阶段，主要作用为平衡/补强各单体电池以及各单格落后者。参数：充电电流0.005C～0.05C，不限压。通过不限压小电流恒流充电，能消除蓄电池因某单格落后导致的硫化现象，从而使每格电池达到均衡充电的效果，或采用以位于2.28V-2.35V之间的单格电压恒压充电。根据需要，充电步骤中不设置步骤3也不影响本实用新型实现防止热失控的目的。其中C为电池两小时率容量。

下面以普通6-DZF-20蓄电池作为本次验证的试验样品，以三段式充电制式进行试验，通过实施例进一步证明本实用新型充放电次数对热失控的影响。

实施例1——充电次数第50次

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间2h；电池温度31℃；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

实施例2——充电次数100次

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间2h；电池温度35℃；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

实施例3——充电次数200次

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间2h；电池温度37℃；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

实施例4——充电次数300次

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间2h；电池温度41℃；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

通过上述实施例，充电相同的时间，随着充电次数的增加，电池的温度增加，热失控的风险增加。

下面以普通6-DZF-20蓄电池作为本次验证的试验样品，以三段式充电制式进行试验，通过实施例进一步证明本实用新型的某一充电次数(以10次为例)下，不同充电时间对电池放电时间的影响。

实施例1

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间0.5h；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

放电时间：124min

实施例2

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间1h；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

放电时间：126min

实施例3

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间1.5h；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

放电时间：128min

实施例4

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间2h；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

放电时间：130min

实施例5

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间2.5h；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

放电时间：131min

实施例6

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间3h；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

放电时间：132min

实施例7

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间3.5h；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

放电时间：132min

实施例8

步骤1：恒流0.2C充电至电压为2.4V/单格；

步骤2：恒压2.46V/单格，充电时间4h；

步骤3：恒流0.02C充电3h。

放电时间：133min

通过上述8个实施例，同样的充放电次数的情况下，充电时间的增加，当进入恒压段时间点时，充电时间的增加对充电容量的增加开始减缓，则放电时间的增加也逐渐减小。甚至因此阶段过长的充电，导致蓄电池的氧复合反应增加，加大的电池失水，影响电池的使用寿命。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (2)

1.一种充电器，包括充电电路、控制器、电压检测电路，所述充电电路、电压检测电路与所述控制器电连接，还包括计时电路，所述控制器根据电压检测电路的检测信号，通过所述计时电路控制所述充电电路，其特征在于，所述控制器根据所述充电电路的充电次数对所述计时电路的计时值进行动态调整。

2.如权利要求1所述的一种充电器，其特征在于，所述计时电路的计时值与所述充电电路的充电次数成反比。

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