铅酸蓄电池分时断续压控充电器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种通过时段自动控制，适当地切换铅酸蓄电池的充电工况，从而防止过充或热失控，达到节省能源、电池延寿目标的铅酸蓄电池分时断续压控充电器。属于电工电子设施。本实用新型专利技术由电源、时段控制装置、时长组合切换开关、充电开关驱动元件、传统充电部件电连接组成，其中的时段控制装置包含可控多段定时电路，经充电开关驱动元件控制传统充电部件、使之对铅酸蓄电池分时段提供大电流充电、自动恢复间歇、浮充电、备用充电的对应能量。本实用新型专利技术采用可控分时段原理补充传统的压控、温控技术，尤其适用于电动车蓄电池的充电。由实验数据和现场经验确定充电过程中各阶段的最佳时长，对铅酸蓄电池进行大电流充电、间隙恢复、浮充电、备用间隙浮充等自动切换。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通过时段自动控制，适当地切换铅酸蓄电池的充电工况，从 而防止过充或热失控，达到节省能源、电池延寿目标的铅酸蓄电池分时断续压控充电器。属 于电工电子设施。
技术介绍
铅酸蓄电池迄今仍是大功率移动供电的主要能源，而欠电、过充则是造成此类电 池提前失效报废的重要原因。现有技术对铅酸蓄电池采用压控+温控的模式，在汽车修配 厂、矿山和家庭(电单车、电瓶灯等)则仅用压控模式，来切换充电的大电流-浮充工况。这 对新电池、备用或小功率输出电池的充电效果尚可满足要求，但对其它状况的铅酸蓄电池 则会造成容量下降、电液蒸发、热失控或过充，甚至将电池损坏报废。对旧电池、免维护铅酸蓄电池等进行的试验和大量实际应用均证明(1)持续进 行大电流充电难以达到规定的端电压，从而使“压控”无效；长时间的大电流充电不仅浪费 能源，而且使得电池升温超标，加速电液蒸发、极板弯曲短路。(2)持续浮充不仅浪费能源， 而且使得极板的反应层过氧化、导致输出功率明显下降。(3)电池温度超标时，电液蒸发、极 板受损均已经发生，“温控”明显属于事后弥补的措施。且在大多数汽车修配厂、矿山和家庭 的充电器上并未使用温控装置，因此常常出现蓄电池充电至烫手、而端电压仍未达标的状 况。过充电阶段有大量气体析出，直接冲击(气蚀)正极板、并使其上的活性物质加速 脱落；此外，正极板栅合金也由于严重的阳极氧化而腐蚀。铅酸蓄电池的电液温度过高，将 使负极板硫化而致使容量损失并降低寿命。电液蒸发后酸浓度增加，导致电池的自放电和 板栅的腐蚀加速，促使二氧化铅松散脱落。一方面，现有技术由电池端电压控制切换、长期持续浮充，造成了大量不必要的电 能浪费；另一方面，温控切换滞后于化学反应，压控切换却常常失效，导致了大量的蓄电池 提前报废。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术，专利技术一种在符合充-放电曲线的前提 下，对铅酸蓄电池的充电过程实施多时段控制，用以解决电池过充或热失控等难题，明显延 长电池寿命且节省充电能量的分时断续压控充电器。本技术是通过下列结构完成专利技术目的铅酸蓄电池分时断续压控充电器由电 源(1)、时段控制装置(2)、时长组合切换开关(3)，充电开关驱动元件(4)、传统铅酸蓄电池 充电部件(5)和导线电连接组成，其中的时段控制装置(2)包含可控多段定时电路、各时段 的长度可以调节，经充电开关驱动元件控制传统充电部件，使之对铅酸蓄电池分时段提供 大电流充电、自动恢复间歇、浮充电、备用充电的对应能量。时段控制装置(2)中的可控多段定时电路采用机械定时器、NE555集成块或其它定时电子元件、门电路均可构成；各时段的时长调节由机械开关或电子开关切换组合；充 电开关驱动元件采用电磁继电器、或光电耦合元件、功率放大器构成；时段控制装置(2)由 电池、或者线性、开关稳压电源，或者直接从传统充电部件中引出提供能源；电源、时段控制 装置、继电器、传统铅酸蓄电池充电部件可封装在同一个壳罩之中。时段控制装置(2)采用带多段可调定时软件的单片机，单片机的I/O端口经充电 开关驱动元件控制传统充电部件、使之对铅酸蓄电池分时段提供大电流充电、自动恢复间 歇、浮充电、备用充电的对应能量。单片机可采用MCS-51系列中带有内部定时器的89C51 ；充电开关驱动元件可采用 2路光电耦合元件控制电磁继电器，此2路互锁并分别从传统充电部件输出大电流充电或 浮充电的对应能量；控制装置的电源可直接从传统充电部件中弓丨出，并选用中山市达华电 子厂生产的DHA-1-5型开关稳压元件降压后提供；传统充电部件可选用上海市领瑞有限公 司生产的JX-H-36型铅酸蓄电池充电器。本技术由电源、时段控制装置、时长组合切换开关、充电开关驱动元件、传统 充电部件电连接组成，其中的时段控制装置包含可控多段定时电路，经充电开关驱动元件 控制传统充电部件、使之对铅酸蓄电池分时段提供大电流充电、自动恢复间歇、浮充电、备 用充电的对应能量。本技术采用“分时断续压控充电”方案，在符合铅酸蓄电池基本充电规律的前 提下解决了上述难题。多次重复实验和实际应用均表明(1)只要电液未完全干枯(或补充电液)且极板无破损，使用适当的“断续大电流 充电”方式就能使端电压达标，能避免热失控或过充、且对蓄电池无损伤。(2)蓄电池的端电压达标后使用适当的“断续浮充”方式，不仅节省了充电能量，而 且能有效活化电池极板的反应层，从而提高和保持了蓄电池的输出功率。为达到上述目标，本技术采用“分时断续压控充电”的技术方案，其中“压控” 由传统充电部件实现，“时控”包括以下列2种模式4段控制1.使用模式，主要解决电池过充、热失控和电能浪费问题。①额定大电流充电至蓄 电池的端电压达标、或者到2. 5小时后停止充电；②间隔0. 5小时后再浮充电1. 5小时后停 止；③间隔8小时后再浮充0. 5小时后停止。此后自动转入“备用”模式。2.备用模式，主要解决长期存放的电池欠电、极板氧化和电能浪费问题。每隔24 小时浮充电0. 5小时后停止，周而复始。本技术由电源、时段控制装置、时长组合切换开关、充电开关驱动元件、传统 铅酸蓄电池充电部件电连接组成，其中的时段控制装置包含可控多段定时电路，经充电开 关驱动元件控制传统充电部件、使之对铅酸蓄电池分时段提供大电流充电、自动恢复间歇、 浮充电、备用充电的对应能量。若为大众商品，低端产品中的可控多段定时电路可采用机械定时器、或者NE555 集成块或其它定时电子元件、门电路构成，但为了使充电器具有智能化效果、便于产品的升 级换代，推荐采用带多段定时控制软件的单片机；充电开关驱动元件可采用电磁继电器、或 者光电耦合元件、功率放大器等；时段控制装置的能源既可使用电池，也可使用线性或开关 稳压电源，还可直接从传统充电部件中引出；电源、时段控制装置、继电器、传统铅酸蓄电池充电部件可封装在同一个壳罩之中。若采用带多段定时软件的单片机作为时段控制装置，则单片机的I/O端口经充电开关驱动元件控制传统充电部件、使之对铅酸蓄电池分时段提供大电流充电、自动恢复间 歇、浮充电、备用充电的对应能量。本技术中的单片机可采用MCS-51系列中带有内部定时器的89C51 ；充电开关 驱动元件可采用2路光电耦合元件控制电磁继电器，为避免短路互扰，此2路互锁并分别从 传统充电部件输出大电流充电或浮充电的对应能量；控制装置的电源可直接从传统充电部 件中引出，并选用中山市达华电子厂生产的DHA-1-5型开关稳压元件降压后提供；传统充 电部件可选用上海市领瑞有限公司生产的JX-H-36型铅酸蓄电池充电器。对较多品牌铅酸蓄电池所做的重复试验和实用均表明本铅酸蓄电池分时断续压 控充电器中提出的“断续大电流充电”方式，能够使得老旧蓄电池的端电压达标，能够避免 热失控或过充、且能在节省充电能源的同时明显延长蓄电池的寿命；其中提出的“断续浮 充”方式则在省电的同时有效活化了电池极板的反应层，从而提高了老旧蓄电池的输出功 率。本技术的有益效果是原理清晰、效果明显，既杜绝了热失控、过充对铅酸蓄 电池的致命损伤，又能改善老旧蓄电池的容量和出力，同时还避免了过充或持续浮充带来 的电能浪费。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为智能化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅酸蓄电池分时断续压控充电器，其特征是：分时断续压控充电器由电源（１）、时段控制装置（２）、时长组合切换开关（３），充电开关驱动元件（４）、传统铅酸蓄电池充电部件（５）和导线电连接组成，其中的时段控制装置（２）包含可控多段定时电路、各时段的长度可以调节，经充电开关驱动元件控制传统充电部件，使之对铅酸蓄电池分时段提供大电流充电、自动恢复间歇、浮充电、备用充电的对应能量。

【技术特征摘要】
一种铅酸蓄电池分时断续压控充电器，其特征是分时断续压控充电器由电源(1)、时段控制装置(2)、时长组合切换开关(3)，充电开关驱动元件(4)、传统铅酸蓄电池充电部件(5)和导线电连接组成，其中的时段控制装置(2)包含可控多段定时电路、各时段的长度可以调节，经充电开关驱动元件控制传统充电部件，使之对铅酸蓄电池分时段提供大电流充电、自动恢复间歇、浮充电、备用充电的对应能量。2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池分时断续压控充电器，其特征是时段控制装置 ⑵中的可控多段定时电路采用机械定时器、NE555集成块或其它定时电子元件、门电路均 可构成；各时段的时长调节由机械开关或电子开关切换组合；充电开关驱动元件采用电磁 继电器、或光电耦合元件、功率放大器构成；时段控制装置(2)由电池、或者线性、开关稳压 电源，或者直接从传统充电部件中引出提供能源；电源、时段控制装置、继电器、传统铅酸蓄 电池充电部件可封装在同一个壳罩之中。3.根据权利要求1或2所述的铅酸蓄电池分时断续压控充电器，其特征是时段控制 装置(2)采用带多段可调定时软件的单片机，单片机的I/O端口经充电开关1驱动元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华舒，杨宇璐，刘海波，陈刚，李晋豫，殷小林，吴霞，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]