蓄电池变电流充电方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及蓄电池充电技术领域，更为具体地，涉及一种蓄电池变电流充电方法。
【背景技术】
[0002]大容量蓄电池是船舶电气设备的重要组成部分之一，其在船舶上不仅作为柴油机的起动电源，而且还需要为船舶通讯、导航等设备以及应急照明提供电能。目前采用恒流充电方法对船舶大容量蓄电池进行充电。恒流充电是指电流维持在恒定值的充电，恒流充电方法是通过调整充电器的输出电压、或者改变与蓄电池串联的电阻来保持充电电流的恒定。
[0003]然而，所谓恒流充电仅仅只能够在充电的初始阶段和中间阶段保持恒流，而充电后期的充电电流则十分小，根本不能达到整个充电过程的恒流。如此便会造成充电效率低、能耗高，且蓄电池的极化现象严重(所谓极化是指当电池有电流通过时，电极偏离了平衡电位的现象，分为电化学极化、浓度极化和欧姆极化)，明显缩短蓄电池的使用寿命。
[0004]蓄电池的充电过程其实是一个电化学反应的过程，而极化现象是阻碍电化学反应正常进行的主要因素，其影响着蓄电池的充电接受能力。充电电流越大，蓄电池的极化现象越严重。因此，控制和消除极化现象是实现对蓄电池进行快速和高效充电的关键。
【发明内容】
[0005]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种蓄电池变电流充电方法，以解决现有的恒流充电方法造成的充电效率低、能耗高，且电池极化现象严重的问题。
[0006]本发明提供的蓄电池变电流充电方法，包括:恒流充电阶段、脉冲快速充电阶段和补充充电阶段；其中，
[0007]在恒流充电阶段中，采用第一充电电流对蓄电池进行恒流充电，直到蓄电池的电压值达到第一预设电压值时，进入脉冲快速充电阶段；其中，第一充电电流值根据蓄电池的额定容量进行设定，第一预设电压值根据蓄电池的额定电压值进行设定；
[0008]在脉冲快速充电阶段中，根据预设的正脉冲充电时间和负脉冲放电时间，采用正脉冲充电与负脉冲放电交替的方式对蓄电池进行循环脉冲快速充电，当一个循环脉冲快速充电周期结束时，减小正脉冲电流值和负脉冲电流值，并同时减少正脉冲充电时间和负脉冲放电时间，然后进行下一个循环脉冲快速充电周期，直到正脉冲电流值达到第二充电电流值时，进入补充充电阶段；其中，第二充电电流值根据第一充电电流值进行设定；并且，在采用正脉冲充电与负脉冲放电交替的方式对蓄电池进行循环脉冲快速充电的过程中，当蓄电池的电压值达到第一预设电压值时，一个循环脉冲快速充电周期结束，第一个循环脉冲快速充电周期所使用的正脉冲电流值根据第一充电电流值进行设定，其他循环脉冲快速充电周期所使用的正脉冲电流值根据前一次循环快速充电周期所使用的正脉冲电流值进行设定、正脉冲充电时间和负脉冲放电时间根据前一次循环脉冲快速充电周期所使用的正脉冲充电时间和负脉冲充电时间进行设定，负脉冲电流值均根据本次循环快速充电周期所使用的正脉冲电流值进行设定；
[0009]在补充充电阶段中，采用恒压充电方式对蓄电池进行补充充电；其中，补充充电的电压值根据蓄电池的额定电压值进行设定。
[0010]此外，优选的方式为:还包括浮充充电阶段；其中，当补充充电阶段中的补充充电电流值减少到第三充电电流值时，进入浮充充电阶段，第三充电电流值根据第一充电电流值进行设定；以及，在浮充充电阶段中，采用恒压充电方式对蓄电池进行浮充充电，浮充充电的电压值根据蓄电池的额定电压值进行设定。
[0011]此外，优选的方式为:在进行恒流充电的过程中，当蓄电池的电压值达到第一预设电压值时，停止恒流充电，进入第一间歇期，经过第一间歇期的间歇后进入脉冲快速充电阶段。
[0012]利用上述根据本发明的蓄电池变电流充电方法，根据蓄电池电压实时控制充电电流，使充电电流接近蓄电池可接受的充电电流曲线，充电过程中采用负脉冲放电，使蓄电池流过一个较大的负脉冲电流，消除充电过程中的极化现象，从而在实现对蓄电池进行快速高效充电的同时，降低对蓄电池的损害。
[0013]为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
【附图说明】
[0014]通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
[0015]图1为根据本发明实施例的蓄电池变电流充电方法的流程示意图；
[0016]图2为根据本发明实施例的脉冲快速充电阶段的脉冲电流和蓄电池电压曲线。
[0017]在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
[0019]针对前述现有的蓄电池充电方式存在充电效率低、能耗高、极化现象严重的问题，本发明采用变电流充电方式，将蓄电池的充电过程分为恒流充电、脉冲快速充电、补充充电和浮充充电四个阶段，并且每个阶段所采用的充电电流值都不相同，从而能够实现对大容量蓄电池进行快速高效充电的同时，降低对蓄电池的损害。
[0020]为了说明本发明提供的蓄电池变电流充电方法，图1示出了根据本发明实施例的蓄电池变电流充电方法的流程。
[0021]如图1所示，本发明提供的蓄电池变电流充电方法包括:
[0022]SllO:恒流充电阶段:采用第一充电电流对蓄电池进行恒流充电，直到蓄电池的电压值达到第一预设电压值时，进入步骤S120 ;其中，第一充电电流值根据蓄电池的额定容量进行设定，第一预设电压值根据蓄电池的额定电压值进行设定。
[0023]其中，第一充电电流值为蓄电池额定容量的0.8?1.2倍，第一预设电压值为蓄电池的额定电压值的1.1?1.5倍。具体地，当第一充电电流值为蓄电池额定容量的I倍，第一预设电压值为蓄电池的额定电压值的1.25倍时，效果最佳。例如，蓄电池的额定容量为10Ah时，第一充电电流值则为100A ;蓄电池的额定电压值为12V时，第一预设电压值为15V。在进行恒流充电的过程中，当蓄电池的电压值达到第一预设电压值时，停止恒流充电，然后进入一个间歇期(即第一间歇期)，经过该间歇期(第一间歇期的间歇时间为30秒?40秒)的间歇后再进入脉冲快速充电阶段。具体地，在恒流充电的过程中，当蓄电池的电压值上升到15V时，停止恒流充电，并间歇30秒，30秒后进入脉冲快速充电阶段。
[0024]然而，需要说明的是，上述步骤SllO中所使用的第一充电电流对于蓄电池来说属于大电流恒流充电。而上述大电流恒流充电仅适合经常使用的蓄电池，如果某个蓄电池长期不用或者是新电池，那么首次充电采用大电流充电则会影响蓄电池的寿命，此时则需要对蓄电池进行小电流充电。小电流充电的电流值可以选取蓄电池额定容量的0.1倍，即当蓄电池的额定容量为10Ah时，小电流充电的电流值为10A，当蓄电池的电压上升到蓄电池额定电压的1.25倍时，进入30秒间歇期后进入步骤S120。
[0025]S120:脉冲快速充电阶段:根据预设的正脉冲充电时间和负脉冲放电时间，采用正脉冲充电与负脉冲放电交替的方式对蓄电池进