[发明专利]一种蓄电池脉冲快速充电方法及充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池领域，尤其涉及一种蓄电池脉冲快速充电方法及充电系统。

背景技术

随着移动通信规模的飞速发展，无人值守的室外基站越来越多，但近年来很多运营商普遍反应，室外基站用蓄电池存在较大的问题。以普遍采用的阀控密封式铅酸VRLA蓄电池为例，对于同厂家同类VRLA蓄电池，室外基站用蓄电池比中心局站用蓄电池的使用寿命要大大降低，远远低于蓄电池设计寿命，如容量2V的电池的平均使用寿命不到3年，容量12V的电池的平均使用寿命不到1年。这给运营商造成了巨大的经济损失。

根据蓄电池厂家对室外基站报废VRLA蓄电池的解剖分析，认为导致蓄电池寿命终止的主要原因是由于室外基站所在地区的电网环境频繁停电且停电时间过长，导致蓄电池经常过放电、欠充电，从而造成蓄电池出现硫酸盐化而失效。目前世界各地的用电情况日趋紧张，特别是偏远地区的恶劣电网现状在较长时间内还难以解决，因此，恶劣的电网环境对蓄电池的正常充、放电使用提出了较高的要求，如何保证室外基站用蓄电池的使用寿命是业界普遍关注的技术难题。

目前在业界普遍采用的蓄电池充电方法主要有以下几种：

1)采用限流恒压充电法，即以规定的恒定电流充电至预定电压后，改为恒压充电完成剩余充电直至电池完全充满，充电过程简图如图1所示，常见的均充、浮充都属于此种充电方法。此充电方法可以将气体析出量降到最低，适用于VRLA蓄电池，但缺点是充电时间较长，蓄电池完全充满电一般需要16～20小时，在频繁停电地区，很容易造成蓄电池充电不足的情况，从而导致蓄电池硫酸盐化而失效。

2)采用变电流间歇式充电法，即在充电初期采用较大电流进行恒流充电，当充电电压达到规定值后，间歇停充一段时间，随后采用较小电流进行充电，当充电电压达到规定值后，又间歇停充一段时间，随后又采用更小电流进行充电；如此循环，充电电流不断递减，直至将电池完全充满电，其充电过程简图如图2所示。之所以要间歇停充，是因为要使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，这样使得浓差极化和电化学极化能够自然而然地得到消除，从而降低了蓄电池的充电极化电位，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，这样蓄电池可以较快地充入更多的电量。但由于需要间歇停充一段时间，使得充电时间延长；同时，由于去极化是自然进行的，所以去极化作用效果不明显，且随着充电电流的降低，也进一步延长了充电时间。

3)采用间隙式脉冲充电法，即通过采用间隙式脉冲电源系统，控制脉冲充电所需的占空比和电流值，使蓄电池充电一个脉冲单元后停充一段时间，随后下一个脉冲单元又继续给蓄电池进行充电，其充电过程简图如图3所示。在充电过程中，充电脉冲单元使蓄电池进行充电，而间歇停充期可使电池内部产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和电化学极化自然消除，从而使下一轮充电脉冲单元能够更加顺利地进行，保证蓄电池可以较快地充入更多的电量。但同样的，由于间歇停充了一段时间，使得充电时间仍然很长，且此处的去极化过程也是自然进行的，所以去极化作用效果也不明显，且脉冲单元的持续时间是逐渐缩短的，从而进一步延长了充电时间。

可以看出，以上充电方法普遍存在充电时间长、充电效率不高的问题，这样在频繁停电、电网环境恶劣的地区，很容易造成蓄电池充电不足的情况，从而导致蓄电池由于硫酸盐化而失效，造成严重的经济损失。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的实施方式提供一种蓄电池脉冲快速充电的方法及充电系统。

本发明的实施方式是通过以下技术方案实现的，具体包括步骤：

A：以恒定电流Ia对蓄电池进行恒流充电；

B：以脉冲电流Ib对蓄电池进行脉冲放电；

C：循环进行以上A、B步骤的操作；

并在每次充、放电操作结束后，获取每次充电时间值和/或脉冲放电时间值；

根据充电时间值和/或脉冲放电时间值的变化情况，判断蓄电池的充电状态；

并根据所述充电状态控制蓄电池的脉冲快速充电操作。

本发明实施方式还提供一种蓄电池脉冲快速充电系统，具体包括：

恒流充电单元：用于提供恒定电流对蓄电池进行恒流充电；

脉冲放电单元：用于提供脉冲电流对蓄电池进行脉冲放电；

检测监控单元：用于在每次充、放电操作结束后，获取每次充、放电操作的充电时间值和/或脉冲放电时间值；

控制单元：用于根据所获取到的充、放电时间值的变化情况，判断蓄电池的充电状态，并根据所述充电状态控制蓄电池的脉冲快速充电操作。