[发明专利]变频充电器

说明书

技术领域

发明涉及一种充电器，尤其涉及一种变频充电器。

背景技术

现有的充电电池主要包括铅酸充电电池和锂电池。这些充电电池广泛用于移动数码产品、电动工具、电动自行车、电动汽车、高尔夫球车、电动大巴等装备中。是否能够快速将上述两种充电电池充满电，并使充电后的电池具有较长的放电时间和延长的使用寿命，是判断充电器优劣的重要标志。

对于铅酸电池，其充电电化学反应方程为：

2PbSO4+2H2O+2e =PbO2（正极）+Pb（负极）+2H2SO4（电解液）

充电电化学反应在正负两极进行。反应生成的H2SO4在两极浓度最高，按浓度梯度分布向浓度低区扩散，使放电后生成的水接触两极并被电解成H+和O2，分别和正负极上的PbSO4反应。H2SO4浓度扩散和H+、O2向两极迁徙需要一定的时间。而现有的充电器是不停顿地对电池进行充电的。这种持续充电会不断地电解H2O，但由于正、负极的氧化/还原反应来不及进行，因此会导致H2、O2溢出，造成电解液失水，使两极放电后生成的PbSO4不能被反应生成PbO2、Pb和H2SO4。这样，电解液减少，电池每充一次能量就比上次充电的能力低许多。

对于锂电池的充电，现有的充电器是采用大电流进行的。锂电池因正负极均存有大量锂离子，安全性成为最大核心问题。持续大电流充电，将会使正负极反应不充分，导致电池自然发热，甚至在极限状态下会引发锂电池爆炸，从而带来严重的安全问题。

综上所述，现有的充电器是持续不断并且以恒定的电流对充电电池进行充电的，因此才会出现上述充电电池的充电质量下降，甚至导致电池爆炸的严重问题。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电电流、电压可变并且充电过程间歇停顿的变频充电器，其具有充电速度快、充电电量足、充电后的电池无结晶、不脱水、不发热的优点。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种变频充电器，包括：对电池充电的充电器；开启和关闭充电器的开关装置；采集充电器的输出电压的主输出电压采集模块；采集充电器的充电状态以便判断电池是否充满的充电信号采集模块；控制充电器的充电电压大小的电压控制模块；对充电器进行智能控制的微控制器；为微控制器提供工作电压的稳压电源模块；及控制充电器的充电电流大小的电流控制模块。

与现有技术相比，本发明具备如下优点：

本发明提供的变频方波间歇式智能充电的变频充电器，它能够根据铅酸或锂电池荷电状态，动态调整充电电流、充电电压，并设定不同频率的电流方波，在对电池充电过程中给予不同的停顿即间歇式充电。

 

【附图说明】

图1为本发明变频充电器的模块方框图；

图2为图1所示的变频充电器的详细结构图；

图3为本发明变频充电器的主程序流程图；及

图4为本发明变频充电器的定时中断程序流程图。

 

【具体实施方式】

为解决铅酸电池充电过程中电解液减少，能量逐渐降低的问题，本发明提供一种充电电流、电压可变并且充电过程间歇停顿的变频充电器，其具有充电速度快、充电电量足、充电后的电池无结晶、不脱水、不发热的优点。

在本发明提供的变频充电器对铅酸电池充电的过程中，根据铅酸电池两极反应及离子弥漫扩散的动态过程，设定不同频率的电流方波对铅酸电池进行间歇停顿式充电，充电频率及停顿时间随电解液浓度不同而进行必要的变化，从而减少铅酸电池是析气结晶脱水现象，使电池的寿命延长，充电的电量充足；并且为了补偿间歇停顿造成的充电时间延迟，可以提高充电电流，从而较大幅度提升平均充电率，加快了充电速度。

同时，为解决锂电池大电流充电导致的正负极反应不充分，电池自然发热甚至爆炸的情况，本发明提供的变频充电器采用间歇充电，亦即在充电过程中给予必要的停顿，从而在保证大电流快速充电的优势下，还明显有益于锂电池安全。随着充电过程中电池荷电状态变化，动态调整充电频率和停顿时间。

由此，本发明提供一种变频方波间歇式智能充电的变频充电器，它能够根据铅酸或锂电池荷电状态，动态调整充电电流、充电电压，并设定不同频率的电流方波，在对电池充电过程中给予不同的停顿即间歇式充电。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：