一种蓄电池智能充放电装置及方法与流程

1.本发明涉及蓄电池技术领域，更具体的说是涉及一种蓄电池智能充放电装置及方法。


背景技术：

2.蓄电池作为一种性能可靠的化学电源，在电力系统、交通运输、便携式电子产品等工业领域得到了广泛应用。尤其在国防、电信及金融等部门，蓄电池作为系统的后备电源，是这些系统中的关键部件之一。
3.但蓄电池存在着使用寿命短的问题，随着充电次数的增加，导致寿命逐步下降，最终成为废弃电池。电池的充电过程对电池寿命影响最大，其放电过程的影响则较小。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是充电“充坏”的。由此可见，一个好的充电方法对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。虽然现有的充电方法有很多，但是都存在着对充放电过程缺乏智能控制的缺点，因此设计一种对充放电过程进行自动判断，对充放电阶段进行自动转换的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种蓄电池智能充放电装置及方法，解决了上述技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种蓄电池智能充放电方法，具体步骤为：
7.基于蓄电池组中的各个蓄电池的充电曲线对蓄电池进行等级划分；
8.获取环境温度，根据环境温度以及划分等级对各个蓄电池进行充电阶段划分；
9.对相同阶段的各个等级的蓄电池进行分时交错充电，并实时监测各个蓄电池的充电数据；
10.根据各个蓄电池的充电数据进行充电方案的调整以及各个蓄电池状态的监测。
11.可选的，等级划分的具体步骤为：获取各个蓄电池的充电曲线，根据预设的时间阈值，将蓄电池组中的各个蓄电池划分成不同的等级。
12.可选的，各个蓄电池充电阶段包括：环境温度正常时分为：恒压充电阶段、变脉宽脉冲充电阶段、涓流充电阶段；环境温度异常时分为：恒流充电阶段、变脉宽脉冲充电阶段、浮充阶段。
13.可选的，蓄电池智能充放电方法还包括放电均衡，其具体步骤为：放电过程中，当任意两个等级的蓄电池组的压差大于预设阈值时，将任一蓄电池组断开，直至任意两个等级的蓄电池组的电压相同，再将任一蓄电池组接入。
14.可选的，蓄电池状态监测的具体步骤为：
15.s41、获取各个蓄电池的充电数据；
16.s42、判断蓄电池的温度是否正常，若正常，执行s41；若异常，则计算蓄电池的内
阻；
17.s43、若蓄电池的内阻大于预设值，则判断蓄电池容量是否达到报废指标；若蓄电池的内阻不大于预设值，则执行s41；
18.s44、若蓄电池容量达到报废指标，则将蓄电池隔离；若蓄电池容量未达到报废指标，则执行s41。
19.一种蓄电池智能充放电装置，包括：微控制器、蓄电池组、等级分化装置、智能充电装置、均衡装置、检测装置、温度补偿装置；所述微控制器分别与所述等级分化装置、所述智能充电装置、所述均衡装置、所述检测装置、所述温度补偿装置连接；所述蓄电池组分别与所述检测装置、智能充电装置、均衡装置连接。
20.可选的，检测装置包括电流检测装置、电压检测装置、温度检测装置；所述电流检测装置、所述电压检测装置、所述温度检测装置均受所述微控制器控制，所述电流检测装置、所述电压检测装置、所述温度检测装置均与所述蓄电池组电性连接。
21.可选的，温度检测装置包括环境温度测量装置和电池温度测量装置；所述环境温度测量装置与所述微控制器连接；所述电池温度测量装置与所述微控制器连接，所述电池温度测量装置与所述蓄电池组电性连接。
22.可选的，智能充电装置包括恒压模块、脉冲模块以及回流模块；所述恒压模块、所述脉冲模块、所述回流模块均受所述微控制器控制，所述恒压模块、所述脉冲模块、所述回流模块均与所述蓄电池组连接。
23.可选的，还包括隔离装置，所述隔离装置受所述微控制器控制，所述隔离装置并联在所述蓄电池组各个蓄电池两端
24.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开一种蓄电池智能充放电装置及方法，根据蓄电池的充电曲线，对蓄电池的充电过程划分不同的阶段，通过检测装置对蓄电池进行实时监测，自动变换充电阶段，使得蓄电池进行合理、快速的充电，同时还可根据隔离装置，对损坏电池进行迅速隔离，保证了蓄电池组的稳定。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1为本发明的方法流程示意图；
27.图2为本发明的装置结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明实施例公开了一种蓄电池智能充放电方法，如图1所示，具体步骤为：
30.s1、基于蓄电池组中的各个蓄电池的充电曲线对蓄电池进行等级划分；
31.s2、获取环境温度，根据环境温度以及划分等级对各个蓄电池进行充电阶段划分；
32.s3、对相同阶段的各个等级的蓄电池进行分时交错充电，并实时监测各个蓄电池的充电数据；
33.s4、根据各个蓄电池的充电数据进行充电方案的调整以及各个蓄电池状态的监测。
34.其中，s1的具体步骤为：
35.获取各个蓄电池的充电曲线，根据预设的时间阈值或电压阈值，将蓄电池组中的各个蓄电池划分成不同的等级，其中时间阈值是根据蓄电池的充电电压确定的。
36.其中，s1的具体步骤为：
37.环境温度正常时分为：恒压充电阶段、变脉宽脉冲充电阶段、涓流充电阶段，具体为：
38.在充电初期采用恒压充电，保证蓄电池处于一个恢复的过程；之后采用变脉宽脉冲充电阶段，保证蓄电池能够稳定快速地充电同时，根据各个蓄电池的监测数据，对蓄电池进行变脉宽充电，给电池施加符合需要的休息时间，以提高充电接受比，实现快速充电并消除电池极化效应，延长电池寿命；在充电末期，采用涓流充电模式，保证电池能够充到峰值状态，同时保留电池参数。
39.环境温度异常时分为：恒流充电阶段、变脉宽脉冲充电阶段、浮充阶段；具体为：
40.在充电初期采用恒流充电阶段，通过大电流充电，可加快电池内部升温，使得电池不受环境温度的影响，提高充电效率，缩短充电时间；然后变脉宽脉冲充电阶段，对蓄电池进行变脉宽充电，给电池施加符合需要的休息时间，以提高充电接受比，实现快速充电并消除电池极化效应，延长电池寿命；在充电末期，可使得电池达到充电饱满的状态，弥补搁置时的容量损失。
41.在本实施例中，当环境温度异常时，对蓄电池进行温度补偿。
42.本实施例还包括放电过程，在无负载情况下，微控制器智能调节蓄电池的放电过程，蓄电池本身的漏电流控制在自身散发的范围内。在蓄电池缓慢释放漏电流的过程中，微控制器将不对电池进行充电。在蓄电池放电达到一定的量值后才开始对电池进行充电。
43.在有负载情况下，蓄电池的放电主要在微控制器的智能调节下，放电电流会控制在一定的范围内；当任意两个等级的蓄电池组的压差大于预设阈值时，将电压较低的蓄电池组断开，直至所述任意两个等级的蓄电池组的电压相同，再将电压较低的蓄电池组接入。
44.s4中蓄电池状态监测的具体步骤为：
45.s41、获取各个蓄电池的充电数据；
46.s42、判断蓄电池的温度是否正常，若正常，执行s41；若异常，则计算蓄电池的内阻；
47.s43、若蓄电池的内阻大于预设值，则判断蓄电池容量是否达到报废指标；若蓄电池的内阻不大于预设值，则执行s41；
48.s44、若蓄电池容量达到报废指标，则将蓄电池隔离；若蓄电池容量未达到报废指标，则执行s41。
49.在另一实施例中，还包括一种蓄电池智能充放电装置，如图2所示，包括：微控制
器、蓄电池组、等级分化装置、智能充电装置、均衡装置、检测装置、温度补偿装置；所述微控制器分别与所述等级分化装置、所述智能充电装置、所述均衡装置、所述检测装置、所述温度补偿装置连接；所述蓄电池组分别与所述检测装置、智能充电装置、均衡装置连接。
50.其中，检测装置包括电流检测装置、电压检测装置、温度检测装置；所述电流检测装置、所述电压检测装置、所述温度检测装置均受所述微控制器控制，所述电流检测装置、所述电压检测装置、所述温度检测装置均与所述蓄电池组电性连接。
51.更进一步的，温度检测装置包括环境温度测量装置和电池温度测量装置；所述环境温度测量装置与所述微控制器连接；所述电池温度测量装置与所述微控制器连接，所述电池温度测量装置与所述蓄电池组电性连接。
52.其中，智能充电装置包括恒压模块、脉冲模块以及回流模块；所述恒压模块、所述脉冲模块、所述回流模块均受所述微控制器控制，所述恒压模块、所述脉冲模块、所述回流模块均与所述蓄电池组连接。
53.在另一实施例中还包括隔离装置，所述隔离装置受所述微控制器控制，所述隔离装置并联在所述蓄电池组各个蓄电池两端。
54.在另一实施例中，还包括补流模块，当任意两个等级的蓄电池组的压差大于预设阈值时，对电压低的蓄电池组进行补流，防止因蓄电池过放而引起的整个蓄电池组性能的下降以及实现电能的循环利用。
55.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
56.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。