专利名称：一种新型四合一智能蓄电池快速充电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蓄电池用充电器，具体涉及一种新型四合一智能蓄电池快速充电 器。
背景技术：
电动车以其舒适、快捷、气派等特点，受到用户的欢迎，给电动车的电机提供动力 的是蓄电池，但目前的蓄电池使用一段时间后就会出现性能降低，老化报废等不良现象，引 起这些现象的原因是1、失水、干涸、壳体严重变形使用一段时间的电池，电池内阻变大， 在环境温度、充电电流两者数值合适时，共同造成充电过程停滞于一固定电压，电流仅消耗 于维持现状、电解水、内阻上消耗，无实质充电，可能伴随电池温度升高，严重时温度一直升 高，这时称之为热失控。然而更多时候(发生在较小电流段时)并没有明显的温度升高现 象，最易造成失水和因充电不足致使加速电池老化，甚至因此误将电池报废，该现象应称为 伪浮充；2、活性物质严重不可逆硫酸盐化这是由于长期充电不足，低荷电状态保存，过放 电及维持不当的相对较低电流充电造成的；3、极板软化，活性物质脱落，内阻增大这是由 于充电时电流过大，造成充电时蓄电池活性物质硫酸铅向氧化铅和铅转化时体积收縮，或 放电时氧化铅和铅向硫酸铅转化膨胀，体积剧烈变化和极板翘曲造成的；4、极间短路；5、 极板板栅严重腐蚀；6、电池制造的离散性和使用时间不等，内阻差异大，市售充电器充电中 测量的电压里包含内阻等阻抗压降，而充电电压切换点不变，造成对电池组过充或充电不 足。由上述情况可见，造成电动车蓄电池老化报废的主要原因在于目前的充电器提供的不 良的充电过程，影响电池组的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型四合一智能蓄电池快速充电器，它给蓄电池充电时 速度快，充电快、充电足，不会产生外壳膨胀，不产气，不会失水干涸，有效地减缓活性物质 硫酸盐化，有效避免电池充电热失控，不会发生极板软化活性物质脱落，它能大大延长电池 的使用寿命，縮短充电时间，提高效率，减少蓄电池失效的误判，有巨大的经济效益。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案它是由整流器1、 电容2、变压器3、二极管4、电压取样装置5、电流取样电阻6、电流取样装置7、信号指示装 置8、温度监测装置9、隔离驱动装置10、单片机11和开关12组成，整流器1连接至变压器 3的初级一端，初级另一端与开关12连接，电容2并接在变压器3和开关12两端，变压器3 的次级与二极管4的一端连接，电压取样装置5的上端与二极管4的另一端连接，电压取样 装置5的下端与变压器3的次级的下端连接，变压器3的次级的下端连接至单片机11，电压 取样装置5的下端与电流取样电阻6 —端连接，单片机11分别与电压取样装置5、电流取样 装置7、信号指示装置8、温度监测装置9和隔离驱动装置10连接，电流取样装置7的另一 端与电流取样电阻6的另一端连接，隔离驱动装置10的另一端与开关12连接。
本发明的核心部件为单片机ll，它能够实行智能控制，内部预存多种充电预案，运行时根据实时条件选调方案，随时监测环境温度和电池荷电状态，充电程度等计算出运行 参数，控制运行。 本发明采用小电流预充电过程，先期让电池内部活动起来避免电池因突发的大充 电电流，内部物质从静态剧烈反应收縮，造成损伤。 本发明同时监测充电电流、电压和器件温度，控制电压呈锯齿状曲线延伸，有效避
开产气电压，实现了适当大电流脉冲群平稳、可靠、不产气、快速充电的目的。 本发明内部设置有温度监测装置9，它能有效的避免电池热失控和器件热损毁发生。 充电终了后，给予一段小电流均衡充电，平衡电池组各电池电压。充满电的电池， 由单片机11监测，无需一直作没有多少意义的浮充运行，每隔一段时间，检查漏电情况，如 低于预定数值，即自动进行高电压、强短脉冲、当足产气复合的大时间间隔的高强充电，达 到补充电和击碎电池深层已钝化致密硫酸铅晶体，使其复活而恢复容量的目的，然后系统 进入新一轮休眠监测状态。 本发明给蓄电池充电时速度快，充电快、充电足，不会产生外壳膨胀，不产气，不会 失水干涸，有效地减缓活性物质硫酸盐化，有效避免电池充电热失控，不会发生极板软化活 性物质脱落，它能大大延长电池的使用寿命，縮短充电时间，提高效率，减少蓄电池失效的 误判，有巨大的经济效益。
图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的工作流程图。
具体实施例方式
参照图l-2，本具体实施方式
采用以下技术方案它是由整流器l、电容2、变压器 3、二极管4、电压取样装置5、电流取样电阻6、电流取样装置7、信号指示装置8、温度监测装 置9、隔离驱动装置10、单片机11和开关12组成，整流器1连接至变压器3的初级一端，初 级另一端与开关12连接，电容2并接在变压器3和开关12两端，变压器3的次级与二极管 4的一端连接，电压取样装置5的上端与二极管4的另一端连接，电压取样装置5的下端与 变压器3的次级的下端连接，变压器3的次级的下端连接至单片机11，电压取样装置5的下 端与电流取样电阻6 —端连接，单片机11分别与电压取样装置5、电流取样装置7、信号指 示装置8、温度监测装置9和隔离驱动装置IO连接，电流取样装置7的另一端与电流取样电 阻6的另一端连接，隔离驱动装置10的另一端与开关12连接。 本具体实施方式
按图2编写的程序工作，充电时将一般衡流衡压浮充的三阶段充 电模式改良成逐步降低电流的一小段一小段衡流充电过程，形成锯齿形电压波动，当一段 衡定数值的电流开始该小段充电时，系统电压处于锯齿低槽中，远离产气电压，随着充电时 间的增长，电压逐步上升，由单片机11测量并控制在电压达到电池产气电压时，立刻降低 电流，进入下一小段衡流充电过程。此处所述的一小段衡流充电过程是由任意组衡流脉冲 群组成，参照马斯定律，充电初期实行大电流衡流，属于慢脉冲群快速充电机制。系统保持 充电电压一直处于蓄电池产气电压以下，从而有效避免电解水反应发生，基本消除了因充 电不当而造成的蓄电池失水干涸现象。
它采用跟踪环境温度和电池荷电状态，设定不同的电压上限和适当大电流脉冲群 充电，保证每一次充电都能充足。若在不使用时将蓄电池交给本发明监测和补充电，将大大 降低蓄电池活性物质硫酸盐化进程和枝晶生成，避免电池极间短路。 本具体实施方式
给蓄电池充电之初用小电流预充活化，先期让电池内部活动起 来，同时选用合理充电参数，每一列脉冲皆始于小电流，减少冲击，有效抑制极板松散，活性 物质软化脱落。 对发生伪浮充故障的电池组采用改变充电方法，继续进行充电并用信号告知，可 有效将此类电池修复，避免错误地将有用的电池过早报废。 充满电的电池，由单片机11监领U，自动每隔一定时段，检测电池组漏电情况，如低 于预定数值，即自动进行高电压、强短脉冲、大时间间隔的高强充电，达到补充电和击碎电 池深层已钝化致密硫酸铅晶体，使其复活而恢复容量的目的，还兼具有烧蚀电池极板间枝 晶突起的作用，摒弃了浮充电过程，减少消耗，减少水分损耗，每次完整的全过程充电都含 有一定时段的均衡充电过程，保证电池组电池的平衡，从而延长蓄电池的使用寿命。
本具体实施方式
具有以下特征 1 、自动评测环境温度和电池荷电状态，选择最佳充电方案；
2、必要时实施充电前期适当小电流预充，活化电池；
3、参照马斯定律，实行慢脉冲群快速充电； 4、跟踪充电进程，适时调整充电电流，关键阶段采用无内阻采样测取电压，拟合电 压曲线，避免电池内部达到产气电位； 5、充电终了进行一定时间的小电流均衡充电，平衡电池组各电池电压； 6、处于充满电状态的电池组，系统一直处于休眠状态中，微处理机不断检测漏电
情况和设定延时，达到预定数值时，即进行大时间间隔，高电压，强短脉冲，快速补充电。
权利要求
一种新型四合一智能蓄电池快速充电器，其特征在于它是由整流器(1)、电容(2)、变压器(3)、二极管(4)、电压取样装置(5)、电流取样电阻(6)、电流取样装置(7)、信号指示装置(8)、温度监测装置(9)、隔离驱动装置(10)、单片机(11)和开关(12)组成，整流器(1)连接至变压器(3)的初级一端，初级另一端与开关(12)连接，电容(2)并接在变压器(3)和开关(12)两端，变压器(3)的次级与二极管(4)的一端连接，电压取样装置(5)的上端与二极管(4)的另一端连接，电压取样装置(5)的下端与变压器(3)的次级的下端连接，变压器(3)的次级的下端连接至单片机(11)，电压取样装置(5)的下端与电流取样电阻(6)一端连接，单片机(11)分别与电压取样装置(5)、电流取样装置(7)、信号指示装置(8)、温度监测装置(9)和隔离驱动装置(10)连接，电流取样装置(7)的另一端与电流取样电阻(6)的另一端连接，隔离驱动装置(10)的另一端与开关(12)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种新型四合一智能蓄电池快速充电器，其特征在于所述的 单片机(11)实行智能控制，内部预存多种充电预案，运行时根据实时条件选调方案，随时 监测环境温度和电池荷电状态，充电程度等计算出运行参数，控制运行。
3. 根据权利要求1所述的一种新型四合一智能蓄电池快速充电器，其特征在于它采用 小电流预充电过程，先期让电池内部活动起来，同时监测充电电流、电压和器件温度，控制 电压呈锯齿状曲线延伸，有效避开产气电压。
4. 根据权利要求1所述的一种新型四合一智能蓄电池快速充电器，其特征在于充满电 的电池，由单片机(11)监测，无需一直作没有多少意义的浮充运行，每隔一段时间，检查漏 电情况，如低于预定数值，即自动进行高电压、强短脉冲、大时间间隔的高强充电，达到补充 电和击碎电池深层已钝化致密硫酸铅晶体，使其复活而恢复容量的目的，然后系统进入新 一轮休眠监测状态。
全文摘要
一种新型四合一智能蓄电池快速充电器，它涉及一种蓄电池用充电器，它是由整流器(1)、电容(2)、变压器(3)、二极管(4)、电压取样装置(5)、电流取样电阻(6)、电流取样装置(7)、信号指示装置(8)、温度监测装置(9)、隔离驱动装置(10)、单片机(11)和开关(12)组成，它不产气，不会失水干涸，有效地减缓活性物质硫酸盐化，有效避免电池热失控，不会发生极板软化活性物质脱落，它能大大延长电池的使用寿命，缩短充电时间，提高效率，减少蓄电池失效的误判，有巨大的经济效益。
文档编号H02J7/04GK101694951SQ20091021042
公开日2010年4月14日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者卢庆年 申请人:南通群峰电器科技有限公司;