专利名称：密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充放电控制装置，尤其涉及一种密封阀控式铅酸蓄电池组的 充放电控制器。
背景技术：
密封阀控式铅酸蓄电池不需要加酸加水，有人称之为免维护电池，近年来得到大 量使用。对密封阀控式铅酸蓄电池浮充电寿命影响最大的两个因素是电池的失水和极板硫 酸化。导致电池快速失水的运行方面原因是环境温度过高，充电电压过高或充电电流过大； 欠充电则导致电池极板的硫酸化。试验数据表明，若环境温度长时间由25°C上升至35°C， 电池寿命将下降40 %，若浮充电压长期超过正确值5 %，电池寿命将下降50 %。如果长期发 生上述两种情况，将导致密封阀控式铅酸蓄电池性能劣化，容量下降，内阻增加，而且大多 数情况下蓄电池的性能不可逆转。现有技术中，变电站或不间断电源的密封阀控式铅酸蓄电池基本上处于持续不断 的浮充电状态，这将导致电池的阳极板钝化，对电池性能也将产生不利影响。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够控制蓄电池组的充放电、延长电池使用寿命的 密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，包括蓄电池组电压/电 流检测单元、控制单元，所述密封阀控式铅酸蓄电池组的充电线路上设有充电开关，所述密 封阀控式铅酸蓄电池组的充电装置的电源输入端设有交流电源开关；所述控制单元通过所述蓄电池组电压/电流检测单元检测密封阀控式铅酸蓄电 池组的电压及充放电电流；所述控制单元向所述充电开关和交流电源开关发出控制信号。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的密封阀控式铅酸 蓄电池组的充放电控制器，由于包括蓄电池组电压/电流检测单元、控制单元，密封阀控式 铅酸蓄电池组的充电线路上设有充电开关，密封阀控式铅酸蓄电池组的充电装置的电源输 入端设有交流电源开关；控制单元通过所述蓄电池组电压/电流检测单元检测密封阀控式 铅酸蓄电池组的电压及充放电电流；控制单元向充电开关和交流电源开关发出控制信号。 可以优化蓄电池组的充放电、延长电池使用寿命。
图1为本实用新型密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器具体实施例的电路 原理图。
具体实施方式
本实用新型的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其较佳的具体实施方式是包括蓄电池组电压/电流检测单元、控制单元，密封阀控式铅酸蓄电池组的充电 线路上设有充电开关，密封阀控式铅酸蓄电池组的充电装置的电源输入端设有交流电源开 关；控制单元通过蓄电池组电压/电流检测单元检测密封阀控式铅酸蓄电池组的电 压及充放电电流；控制单元向充电开关和交流电源开关发出控制信号。充电开关包括单向可控硅、单向可控硅两端并联的逆导通二极管和一个继电器常 开接点。逆导通二极管可以包括三只并联的二极管。交流电源开关包括两只反并联的单向可控硅。上述的充电装置可以为不间断电源内的充电电路和/或变电站直流系统中的充 电机等。密封阀控式铅酸蓄电池组可以是直流系统或大型不间断电源中的蓄电池组。还可以包括模数转换单元、显示电路等外围电路。本实用新型能够减少密封阀控式铅酸蓄电池内部失水，保持蓄电池组的饱满荷电 状态，防止极板硫酸化和钝化，延长蓄电池组寿命。在长时间浮充电状态下，每3个月对电 池进行一次适度放电，保持电池极板的活性。充放电控制器将蓄电池组长期浮充电状态改变为短时的均衡充电+恒压浮充电+ 长时间微小电流自放电+定时放电，延缓了电池失水、板珊腐蚀和阳极板钝化。由于电池自放电电流很小，根据测量结果，12伏蓄电池组在停止充电10天后的端 电压仍有12. 93伏(平均值)。从端电压与电池内部硫酸比重的对应关系来看，这种方式不 会导致电池有效容量的实质性下降。具体实施例，如图1所示在蓄电池组B的充电线路上设有充电开关SCR，充电开关SCR导通时，充电装置向 蓄电池组充电，充电开关SCR断开时，充电装置停止向蓄电池组B充电。充电开关SCR包括单向可控硅，由控制单元控制，具体方法是向单向可控硅发触 发信号可以使单向可控硅导通，采用控制与单向可控硅并联的继电器常开接点来关断单向 可控硅，当继电器接点闭合时，单向可控硅被短路，单向可控硅因不满足导通条件而关断， 在单向可控硅关断后断开继电器的接点。单向可控硅可以并联有逆导通二极管D，这就保证了蓄电池组B充电受控而放电 不受控。为了提高可靠性，逆导通二极管D可以采用三只二极管并联组成。对于不间断电源，其输入端可以设有交流电源开关BCR，交流电源开关BCR由两只 单向可控硅反并联构成，交流电源开关BCR由控制单元控制，当控制单元令交流电源开关 BCR关断后，蓄电池组B开始放电。对于变电站直流系统，交流电源开关BCR可以设在充电机的交流电源输入端，平 时充电机为变电站控制母线上的经常性负荷供电，蓄电池组B处于自放电状态。对于长延时不间断电源的后备电池，蓄电池组B始终通过逆导通二极管D接在不 间断电源的电池输入端，市电异常时即由逆变器转换为交流电输出。[0029]控制单元根据接收到的蓄电池组电压/电流检测单元等传来的检测信号以及预 先设置的控制信息，向充电开关SCR、交流电源开关BCR等发出控制信号。控制单元可以以 增强型51系列单片机W78E54C为核心。具体实施例中，充放电控制器设置的充电周期为12天，充电机2天工作在充电状 态，10天处于停充状态。电池则处于充电、微小电流自放电、充电的循环状态下。在停充状态下，若控制器检测到电池曾经大电流放电，控制器即令充电机向电池 进行补充充电，尔后转入浮充电，以维持电池的荷电状态。如果在自放电状态下电池电压下 降较快，未发生大电流放电情况但单电池平均电压下降至2. 1伏以下，说明电池存在内部 故障，此时控制器报警，显示相应故障代码，提示工作人员检查电池，及时对电池进行维护， 避免发生直流事故。充放电控制器的外围电路还可以包括模数转换单元、显示装置等，具体可以扩展 双积分模数转换器、实时时钟、模拟开关电路、显示驱动电路及LED数码管、隔离运算放大 器以及功率器件的驱动电路等。LED数码管用于显示电池电压、充放电电流和电池故障代码。若电池在自放电和放 电状态时电池电压下降过快，控制器发出表明电池存在故障的音响报警信号，工作人员按 动故障检查键后，故障代码显示窗口显示相应故障代码和对应自放电天数或Ah数，同时取 消音响报警信号。电池放电控制电池的适度放电可以防止极板钝化，控制器采取每次放出10%电 池容量的控制方法。这样做的好处是既可激活电池极板，又不会导致电池容量的过分损失， 以免刚进行完电池放电就发生市电停电时，影响电池的能量输出。通过关断不间断电源或 充电机的市电输入令电池放电，当放出10%容量后又恢复市电供应以给电池充电。若放电 时电池电压下降很快，控制器也报警，并显示相应故障代码，提示工作人员检查电池。对于不间断电源后备电池的充放电控制器，控制器的供电电源接在UPS交流输出 端。对于变电站直流系统的电池充放电控制器，控制器的供电电源接在直流控制电源 母线上。本实用新型可以延长密封阀控式铅酸蓄电池组的使用寿命、节约大量电池费用， 同时还节省了更换电池的费用，避免了因电池故障导致的损失，此外还有助于发现电池组故障。以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的 变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其特征在于，包括蓄电池组电压/电流检测单元、控制单元，所述密封阀控式铅酸蓄电池组的充电线路上设有固态充电开关，所述密封阀控式铅酸蓄电池组的充电装置的电源输入端设有固态交流电源开关；所述控制单元通过所述蓄电池组电压/电流检测单元检测密封阀控式铅酸蓄电池组的电压及充放电电流；所述控制单元向所述充电开关和交流电源开关发出控制信号。
2.根据权利要求1所述的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其特征在于，所 述充电开关包括单向可控硅。
3.根据权利要求2所述的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其特征在于，所 述单向可控硅并联有逆导通二极管。
4.根据权利要求3所述的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其特征在于，所 述逆导通二极管包括三只并联的二极管以提高可靠性。
5.根据权利要求1所述的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其特征在于，所 述交流电源开关包括两只反并联的单向可控硅。
6.根据权利要求1所述的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其特征在于，所 述充电装置为不间断电源内的充电电路和/或变电站直流系统中的充电机。
7.根据权利要求1所述的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其特征在于，所 述密封阀控式铅酸蓄电池组是直流系统或大型不间断电源中的蓄电池组。
8.根据权利要求1所述的密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，其特征在于，还 包括模数转换单元、显示电路。
专利摘要本实用新型公开了一种密封阀控式铅酸蓄电池组的充放电控制器，包括蓄电池组电压/电流检测单元、控制单元，密封阀控式铅酸蓄电池组的充电线路上设有充电开关，密封阀控式铅酸蓄电池组的充电装置的电源输入端设有交流电源开关；所述控制单元通过蓄电池组电压/电流检测单元检测密封阀控式铅酸蓄电池组的电压及充放电电流，控制单元向充电开关和交流电源开关发出控制信号。可以控制蓄电池组处于的浮充放电状态下的时间、延长电池使用寿命并有助于发现蓄电池组的故障，可应用于不间断电源UPS或变电站直流系统的蓄电池组。
文档编号H01M10/44GK201576716SQ20092027767
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者史振华, 谢红五, 郭建潮 申请人:山西省电力公司长治供电分公司