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：
本实用新型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。
技术背景电动车以其舒适、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缩，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
实用新型内容
本实用新型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，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。为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型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。本实用新型的核心部件为单片机11，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。本实用新型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缩，造成损伤。本实用新型同时监测充电电流、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。本实用新型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。本实用新型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，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。
图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
参照图1-2，本具体实施方式
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。[0014]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实用新型监测和补充电，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监测，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。
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，控制电压呈锯齿状曲线延伸，强短脉冲补充电，发生伪浮充时实时处 理。
专利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H02J7/02GK201623519SQ20092022067
公开日2010年11月3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