[发明专利]一种蓄电池安全保护装置以及实现方法

权利要求书

1.一种蓄电池安全保护装置，所述蓄电池安全保护装置安装在直流电路与蓄电池之间，其特征在于，包括PWM模块、CPU模块、温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块以及接口模块，所述PWM模块、温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块以及接口模块均与CPU模块连接；

所述PWM模块，用于对蓄电池充电的电压、电流的控制；

所述CPU模块用于采集电流检测模块、电压检测模块和温度检测模块的信号，并控制PWM模块，实现对蓄电池充电电压和电流的精确控制；

所述温度检测模块，用于检测蓄电池工作环境温度以及蓄电池单体温度；

所述电压检测模块，用于检测蓄电池充电电压、蓄电池电压

所述电流检测模块，用于检测蓄电池的充放电电流；

所述接口模块，用于信息显示和信息输入、输出，可输入蓄电池单体个数、单体标称容量、单体标称电压的基本信息，还可输出蓄电池充放电电容量、充电状态、放电状态的信息。

2.根据权利要求1所述的蓄电池安全保护装置，其特征在于，所述PWM模块包括MOS功率器件、二极管以及MOS驱动电路，所述二极管与MOS功率器件并联，所述MOS功率器件与MOS驱动电路连接；当该装置有不同功率要求或者需加强PWM模块可靠性时，可采用多个MOS功率器件与多个二极管并联的方式。

3.根据权利要求1所述的蓄电池安全保护装置，其特征在于，所述CPU模块采用具备PWM输出的芯片，所述具备PWM输出的芯片为PIC、ARM或STC单片机。

4.根据权利要求1所述的蓄电池安全保护装置，其特征在于，所述温度检测模块为满足温度测试范围的温度电阻，或者为直接输出温度数据的温度传感器；

所述电压检测模块为采用电阻分压处理，对CPU模块进行A/D转换获得电压数据，或者述电压检测模块采用直接输出电压数据的电压传感器；

所述电流检测模块采用电流互感线圈，配合外围电路给CPU对电流进行检测，或者采用直接输出电流数据的电流传感器。

5.根据权利要求1所述的蓄电池安全保护装置，其特征在于，所述接口模块包括显示模块、输入模块和通信模块，所述显示模块、输入模块和通信模块均与CPU模块连接，所述显示模块采用发光二极管或者液晶显示器；所述输入模块采用按键、有线或者无线输入方式；所述通信模块用于对外进行数据交换，采用有线或者无线的数据通信方式。

6.根据权利要求1-6中任一项所述的蓄电池安全保护装置的实现方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

S1、利用电压检测模块、电流检测模块分别检测外部直流电路和蓄电池的电压、电流，同时利用温度检测模块检测蓄电池工作环境温度、蓄电池单体温度；

S2、通过接口模块输入蓄电池组单体的容量、数量和单体标称电压规格；

S3、CPU模块智能判断对蓄电池组的安全浮充电压、均充电压值；

S4、利用CPU模块控制PWM模块调节外部直流电路对蓄电池组施加的电压,使蓄电池组处于安全充电电压状态。

7.根据权利要求6所述的蓄电池安全保护装置的实现方法，其特征在于，所述CPU模块根据输入的蓄电池单体的标称容量，判断对蓄电池组施加的安全电流范围，当电流检测模块检测外接电流输出电流过大时，CPU模块控制PWM模块调节输出充电电流至安全范围。

8.根据权利要求6所述的蓄电池安全保护装置的实现方法，其特征在于，当外部直流电路电压发生变化时，电压检测模块检测到电压变化后，CPU模块根据其变化值判断对蓄电池组的充电状态是浮充、均充，并相应的调节对蓄电池组的输出电压。

9.根据权利要求6所述的蓄电池安全保护装置的实现方法，其特征在于，当工作环境温度及蓄电池单体温度较高时，CPU模块根据温度检测模块的数据控制PWM模块降低对蓄电池的充电电压输出，避免高温环境下长时间对蓄电池组浮充造成的损害；当环境温度恢复到正常值时，CPU模块控制PWM模块提升对蓄电池的充电电压，恢复对蓄电池的浮充。

10.根据权利要求6所述的蓄电池安全保护装置的实现方法，其特征在于，所述CPU模块根据蓄电池充电的电压、电流以及充电时间，确定蓄电池的充电完成状态，当蓄电池充电完成后，关断对蓄电池的浮充，让蓄电池处于静置状态；当蓄电池处于静置状态时，蓄电池本身的自放电会导致蓄电池的容量缓慢下降，CPU则采取定时补充电的方式，给蓄电池充电，让蓄电池处于满容量状态。