[发明专利]一种铅酸电池脉冲充电控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸电池脉冲充电控制系统，属于铅酸电池领域，适用于铅酸电池的快速充电。

背景技术

全密封免维护铅酸蓄电池具有密封好、无泄漏、无污染、无需维护等优点，得到广泛的应用，与之相配套的铅酸电池充电器一方面需要解决快速充电问题，另一方面需要解决充电质量和充电效率问题，在蓄电池充电过程中尤其充电后期，电池极化现象十分严重，它一方面会导致电流充电接受率下降充电效率降低，另一方面电池内部温度升高、内压增大使电池产生析气现象，电池析气现象加速电池老化使电池寿命降低、循环利用率减小，因此在充电过程中必须适时对蓄电池进行去极化处理，另一方面，因蓄电池自身内阻很小，充电过程中充电电压微小的变化都可能导致充电电流的较大波动，所以，提供一种安全、快速并能进行全过程监控的充电方法和控制系统尤为必要。

传统的铅酸电池充电方法有恒压充电法、恒流充电法、恒流-恒压充电法等。

恒压充电法保持充电电压为一恒定值，由于电池内阻很小，充电初期电池自身电压很低，恒压充电会导致初始充电电流过大使电池产生析气现象。充电后期充电电压较小，蓄电池会有欠充现象。因而恒压充电法充电时间长，电池过充和欠充过程降低电池使用寿命。

恒流充电法保持充电电流为一恒定值，恒流充电法电流选择必须适中，电流过大会造成充电后期蓄电池过充电，充电初期蓄电池充电电流过小，延长了电池充电时间。

恒流-恒压充电方法，即在充电初期采用恒流方法充电避免初始充电电流过大，造成蓄电池的出气与温升现象，等电池电压上升到一定值时开始采用恒压充电，有效抑制了充电后期蓄电池出气与温升现象。恒压恒流两段充电法虽然解决了电池的过充现象，但是不能提高电池的充电速率，充电时间仍较长。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明采用脉冲充电方法，提供了一种铅酸电池脉冲充电控制系统，具有定时充电和充电至满两种模式，用户可通过键盘输入的数据，完成对充电参数的设置，用户自行设置充电时间，充电系统能够判断电池类型和充电器是否与电池相匹配，在正确匹配的基础上完成精准控制充电过程中的多个参数，更加快速、安全地完成脉冲充电过程。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铅酸电池脉冲充电控制系统，包括充电控制器(1)、人机界面控制器(2)；充电控制器(1)和人机界面控制器(2)通过串口通信模块(14)相互连接，实现在整个充放电过程中两个控制系统的数据交换；所述的充电控制器(1)连接两类电压检测模块(3)、电池温度检测模块(4)、放电脉冲模块(8)、充电脉冲模块(9)、电池充电电流模块(5)、电池放电电流模块(6)、温控模块(12)；所述的人机界面控制器(2)连接键盘模块(10)、 显示模块(11) 、实时时钟模块(13)。

本发明的充电控制器(1)和人机界面控制器(2)是整个充电控制系统的核心，两个控制器之间通过功能引脚相互连接，通过串口通信模块实现两个控制器的数据交换。

本发明的技术方案，在启动充电系统后系统进行初始化，首先检测充电系统的电源线是否接好，如果没有接好则通过显示模块提醒用户；如果电源线连接检测通过后再检测电池是否接好，如果电池连接出现问题，人机界面控制器会通过显示模块提醒用户；如果电池连接通过检测后，人机界面控制器会根据已存储的数据判断电池的类型和数量。之后，用户可以进行充电参数的设定，包括充电模式的选择，充电时间的设定，系统程序会根据采集的信息判断用户选择充电模式，并通过内部程序控制完成充电过程。

本技术方案可以通过键盘模块(10)在充电前对充电模式、充电参数的设置或更改；显示模块(11) 在充电前辅助设置充电模式、充电参数，并在充电过程中显示充电电压、充电电流、电池温度、电池电量参数。充电控制器(1) 通过温控模块(12)在电池充放电过程中对电池温度进行控制。人机界面控制器(2)与实时时钟模块(13)为电池在充电过程计时和故障时间的记录，可实时对电池充放电进行状态监测和控制，达到对铅酸电池快速、安全充电的效果

与现有技术相比，本技术方案的有益效果在于：

（1）池脉冲充电控制系统具有定时充电和充电至满两种模式，方便用户的选择使用。用户可通过键盘自行设置充电时间，完成对充电参数的设置；

（2）充电系统能够判断电池类型和充电器是否与电池相匹配，适合对不同类型、不同容量的铅酸电池进行充电；

（3）充电系统采用脉冲充电模式，进行定时脉冲充电和定时脉冲放电，可减少极化效应、减少充电时间，属快速充电。