[发明专利]一种铅酸蓄电池的快速充电方法

说明书

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体是指一种铅酸蓄电池的快速充电方法。

背景技术

随着现代人类文明的快速发展和飞速进步，伴随而来的是人类社会庞大的社会和经济效益。人们同时在享受着丰富的精神生活和物质生活，更加深切感受到了在环境、能源等各个方面，副作用的影响非常值得关注。 目前社会面临着日益贫乏的自然能源，而且越来越恶劣的地球环境，“节能环保”已经逐渐开始成为未来社会发展的重要的主题之一。这一严峻的形势要求人们不得不节省能源，注重环保，最终实现可持续发展的目标，造福后代。 尽管铅酸蓄电池它的质量比能量，体积比能量不能和其他蓄电池相比，但是它的性能价格比有很大优势，特别是作为备用电源，贮能电源和动力电源等应用领域。阀控铅酸蓄电池与汽车等用的普通铅酸蓄电池相比有密封和干态的优点，使用过程中，不断将化学能转换成电能，又将电能转换成化学能，反复循环，对外部环境是“零排放”，不会对环境造成污染。

铅酸蓄电池的需求大，在充电环节至关重要。就目前发展来看,蓄电池常规充电方式主要分为恒压和恒流两种充电模。这两种充电方式在实际应用中存在很大缺陷。缺点多多，恒压充电的缺点表现在蓄电池内阻很小, 在恒压充电初期电流太大,我们进行不断的降压处理。然而到了充电后期,又会因充电电压太低而导致充电不足,蓄电池长期补充不够，会使极板严重硫化；恒流充电的不合理之处是因为蓄电池充电电流可接受曲线呈指数规律减少,充电初期远小于蓄电池可接受最大电流,时间过于延长,充电后期电流又超过蓄电池可以接受电流的能力,电能不能有效地转化为电池的化学能,使蓄电池温升过高，变为热能,极板变了形,失水加快速度,电解液浓度又升高,极板腐蚀加快,并且产生气泡,电解液扰动频繁,危及到了蓄电池的使用寿命。以往的实践表明,无论采用恒压充电或恒流充电,完成蓄电池首次充电需要60h左右,就是最后进行补足充电的时间也需要20h左右。

因此，很有必要设计一种铅酸蓄电池的快速充电方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铅酸蓄电池的快速充电方法。

本发明的内容包括：

一种铅酸蓄电池的快速充电方法，采用了三阶段充电模式，以电池最高电压控制为主，同时辅以电池电压负增量控制和电池温度控制，利用专用充电硬件进行快速充电，所述专用充电硬件包括主回路和控制回路，所述主回路采用高频开关电源技术，由三相整流电路、蓄电池快速充电变换电路和能量回馈电路组成，控制回路以芯片为核心，包括最小系统模块、功率开关的驱动保护模块、信息采集监测系统模块。

本发明中，作为一种优选的技术方案，所述三阶段充电模式是指在充电前期采用小电流预充电和脉冲充电相结合的充电方法，而在充电后期采用涓流补足充电法。

本发明中，作为一种优选的技术方案，功率开关的驱动保护模块采用PID调节。PID调节主要包括电流给定，电压给定，以及电流反馈和电压反馈。在电流给定的一端，输入一定的电压值，经过一个反相比例运算电路，也就是在集成运放电路的输入端输入之后，电压变为负电压，将与输入的正向电压进行叠加到一点几乎为0，在进行电流反馈。然后在经过一个积分运算电路。刚开始的时候电压很小，但是随着时间的延长，电压值越来越大，当大到一定数值时，调整到固定电压，使得二极管导通。二极管钳位保护电路是指由两个二极管反向并联组成，一次只有一个二极管导通，而另一个处于截止态，正反向压降被钳制住，二极管导通正向导通电压降在0.5－0.7以下，从而起到保护电路的作用。而在电压给定处也同样给定一个固定电压，经过一个电压跟随器，在经过PID调节，进行电压反馈。

本发明中，作为一种优选的技术方案，所述芯片采用AT89C52芯片。AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具8K在系统可编程Flash存储器，它使用了Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89C52单片机也适用于许多较复杂系统的控制应用场合。