一种充电器及其充电方法与流程

1.本发明涉及蓄电池领域。


背景技术：

2.目前铅酸蓄电池充电的过程中，通常使用三段式充电，即初始快充阶段、中间缓充阶段、后期均衡充电阶段。初始使用大电流，以缩短充电时间；电池电压上升到一定数值后，改用恒压，以防止电池失水；基本充满后改为小电流补电，以减小对蓄电池的损害并完成均衡充电。目前充电器为了防止高温充电时的热失控，通常在恒压段增加了一段时间控制，即当第二段恒定电压充电电流没有降低到转换电流值时，而时间到达设定的转换计时值，也要切换到第三段均衡充电。然而在低温时，由于转换计时值设定的原因，导致恒压段充电时间完全由转换计时值决定，导致充电不足，现有技术通过在温度较低时延长设定的转换计时值来延长恒压段的充电时间，然而延长设定的转换计时值依然不能解决恒压段充入足够电量的问题，尤其是在冬天温度一天天逐步下降的时候，充入电量越来越少，大大影响用户的骑行体验。。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种充电器的充电方法，包括下列步骤：步骤1：快速充电；步骤2：恒压充电；步骤3为均衡充电，所述步骤2中当恒压充电的电流值达到设定的转换电流值时或恒压充电的计时值达到设定的转换计时值时，转换到步骤3，其特征在于，还包括获取温度的步骤，所述设定的转换电流值随着所述获取的温度下降而下降，所述设定的转换计时值随着所述获取的温度下降而增加。
4.进一步地，所述步骤2中，当获取的温度下降时，所述恒压充电的电压值增加。
5.进一步地，所述步骤2中恒压充电达到设定的转换电流值所需的时间小于设定的转换计时值。
6.进一步地，所述获取温度的步骤为充电器获取的环境温度。
7.进一步地，所述充电方法应用于铅酸蓄电池。
8.本发明还保护了一种充电器，包括控制单元、给充电电池进行充电的充电单元、温度检测单元、存储单元，所述存储单元内存储有转换计时值和转换电流值，其特征在于，所述控制单元根据所述温度检测单元检测的温度调整所述存储单元内的转换计时值和转换电流值，当所述检测单元检测的温度下降时，所述存储单元内存储的转换电流值下降，而所述存储单元内存储的转换计时值增加。
9.进一步地，所述充电单元包括快速充电、恒压充电和均衡充电，所述控制单元根据所述检测单元检测的温度调整所述恒压充电的电压值，当检测的温度下降时，所述恒压充电的电压值增加。
10.进一步地，还包括比较单元、电流检测单元、所述比较单元用于将电流检测单元检测的电流值与所述设定的转换电流值进行比较，所述控制单元用于当所述电流检测单元检
测的电流值达到所述设定的转换电流值或所述存储单元的转换计时值时到达时控制所述充电单元。
11.进一步地，还包括恒压计时单元，所述比较单元还用于将所述恒压计时单元的计时值与所述设定的转换计时值进行比较，所述控制单元用于当所述电流检测单元检测的电流值达到所述设定的转换电流值或所述恒压计时单元的计时值到达所述设定的转换计时值控制所述充电单元。
12.进一步地，存储所述转换计时值的存储单元为计时器。
13.进一步地，所述存储单元包括转换计时值存储单元和转换电流值存储单元，所述转换计时值存储单元存储有转换计时值，所述转换电流值存储单元存储有转换电流值。
14.进一步地，充电器用于给铅酸蓄电池进行充电。
15.本发明的充电方法和充电器可以实现低温下充入足够的电量，提高用户在低温下的骑行感。
附图说明
16.图1是本发明充电器的单元框图；
具体实施方式
17.下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
18.如图1所示，本发明提供了一种铅酸蓄电池6的充电器，包括开关单元1、充电单元2、电压检测单元3、存储单元4、控制单元5、温度检测单元7、电流检测单元8、比较单元9。开关单元1用于完成对市电的交-直流转换，提供充电器中其他单元模块的工作电源，提供充电电流或充电电压；所述充电单元2用于接收开关单元1提供的充电电流或充电电压信号，将所述充电电流或充电电压信号提供给铅酸蓄电池6；电压检测单元3实现铅酸蓄电池6的电压检测，并将检测结果送给控制单元5；电流检测单元8实现电流检测，并将检测结果送给控制单元5，存储单元4用于存储转换计时值和转换电流值，存储单元4也可以包括转换计时值存储单元和转换电流值存储单元，转换计时值存储单元存储有转换计时值，转换电流值存储单元存储有转换电流值。比较单元9用于将电流检测单元8检测的电流值与转换电流值存储单元内存储的转换电流值进行比较，也就是和设定的转换电流值进行比较，控制单元5用于当电流检测单元6检测的电流值达到设定的转换电流值或转换计时值存储单元的转换计时值到达时控制充电单元2以相应的充电方式对铅酸蓄电池6进行充电。转换计时值存储单元的转换计时值的达到，可以通过将存储有转换计时值的存储单元设置为计时器，也可以是通过设置恒压计时单元，恒压充电开始时启动恒压计时单元开始计时，比较单元9还用于将恒压计时单元的计时值与存储单元内存储设定的转换计时值进行比较，当恒压计时单元的计时值到达设定的转换计时值控制单元5控制充电单元2以相应的充电方式对铅酸蓄电池6进行充电。温度检测单元7检测温度，最好的是铅酸蓄电池6的环境温度，控制单元5根据温度检测单元7检测的温度动态调整存储单元4内的转换计时值和转换电流值，存储单元4内设定的转换电流值随着检测的温度下降而下降，存储单元4内设定的转换计时值随着检测的温度下降而增加。控制单元5也可以根据温度检测单元7检测的温度动态调整充电单元2的恒压充电的电压值，恒压充电的电压值随着检测的温度下降而增加。
19.电池开始进入充电时，将市电通过ac-dc(交流-直流)转换为可控的充电电压或充电电流信号，控制单元控制充电单元，进入第一阶段，即快速充电阶段，如以较大的电流恒流充电，也可以恒压或恒功率快充。控制单元打开电压检测单元对电池电压进行检测，如果检测电压值达到相应的电池单格电压，此时控制单元根据电压检测单元的输入信号，控制单元控制充电单元进入到第二阶段，恒压充电，在此阶段恒定电压时激活计时器并控制充电单元进行限时恒压充电，当计时器预设的转换计时值到达时，控制单元5控制充电单元2进入到第三阶段，或者恒压充电电流值达到设定的转换电流值时，控制充电单元2，进入到第三阶段，转换计时值到达时也可以是恒压充电开始时，恒压计时单元开始计时，通过比较单元9将恒压计时单元的计时值与设定的转换计时值进行比较，当恒压计时单元的计时值到达设定的转换计时值控制充电单元2，进入到第三阶段，即均衡充电阶段，恒流充电或采用恒压充电一段时间，直至完成整个充电过程。本发明中转换计时值和转换电流值可以根据充电电池的温度进行动态设置，也就是对恒压充电设置的转换计时值和转换电流值根据电池温度补偿，转换计时值温度补偿主要在“恒压充电”阶段，当检测的温度下降时设定的转换计时值增加，当检测的温度下降时设定的转换电流值下降，转换计时值和转换电流值的调整最好是满足步骤2中恒压充电达到设定的转换电流值所需的时间小于设定的转换计时值。
20.以48v20ah铅酸蓄电池为例，第一阶段恒流4a充电，当充电电池电压达到14.4v时，进入到第二阶段即恒压充电阶段时，恒压充电电压14.7v，检测充电电池的环境温度，比如：
21.如果此时温度为25℃，转换计时值设定的时间96分钟，转换电流值0.6a；恒压阶段充电时间92分钟，充入电量2.6ah。也就是恒压充电达到设定的转换电流值所需的时间92分钟小于设定的转换计时值96分钟。
22.若检测的温度为5℃，则将转换计时值动态调整为180分钟，转换电流值动态调整为0.36a，恒压阶段充电时间175分钟，充入电量5.4ah。也就是恒压充电达到设定的转换电流值所需的时间175分钟小于设定的转换计时值180钟。
23.若检测的温度为-5℃，则控制单元将转换计时值动态调整为250分钟，转换电流值动态调整为0.28a；恒压阶段充电时间245分钟，充入电量7.6ah。也就是恒压充电达到设定的转换电流值所需的时间245分钟小于设定的转换计时值250分钟。
24.对比例1
25.以48v20ah电池为例，第一阶段恒流4a充电，当充电电池电压达到14.4v时，进入到第二阶段即恒压充电阶段时，恒压充电电压14.7v，检测充电电池的环境温度，比如：
26.如果此时温度为25℃，转换计时值设定的时间96分钟，转换电流值0.6a；恒压阶段充电时间92分钟，充入电量2.6ah。
27.若检测的温度为5℃，则将转换计时值动态调整为180分钟，转换电流值不变仍为0.6a；恒压阶段充电时间130分钟，充入电量4.9ah。
28.若检测的温度为-5℃，则控制单元将转换计时值动态调整为250分钟，转换电流值不变仍为0.6a；恒压阶段充电时间180分钟，充入电量7.1ah。
29.对比例2
30.以48v20ah电池为例，第一阶段恒流4a充电，当充电电池电压达到14.4v时，进入到第二阶段即恒压充电阶段时，恒压充电电压14.7v，检测充电电池的环境温度，比如：
31.如果此时温度为25℃，转换计时值设定的时间96分钟，转换电流值0.6a；恒压阶段充电时间92分钟，充入电量2.6ah。
32.若检测的温度为5℃，则将转换计时值动态调整为120分钟，转换电流值不变仍为0.6a；由于达到转换电流值的时间变长，转换计时值动态调整的时间不够长，恒压阶段充电时间取决于转换计时值，恒压阶段充电时间120分钟，充入电量4.1ah。
33.若检测的温度为-5℃，则控制单元将转换计时值动态调整为160分钟，转换电流值不变仍为0.6a；由于达到转换电流值的时间变长，转换计时值动态调整的时间不够长，恒压阶段充电时间取决于转换计时值，恒压阶段充电时间160分钟，恒压阶段充电时间160分钟，充入电量6.9ah。
34.本发明的充电单元2的恒压充电的电压值也可以根据充电电池的温度进行动态设置，对恒压充电电压进行“温度补偿”，当温度降低时，采取升高恒压充电电压进行充电，而当温度升高时，则采取降低恒压充电电压进行充电，例如：
35.若检测的温度为25℃，恒压充电电压为14.7伏，
36.若检测的温度为5℃，则将恒压充电电压动态调整为15.2伏，
37.若检测的温度为-5℃，则将恒压充电电压动态调整为15.4伏。
38.通过根据电池温度，动态调整恒压的充电电压，较高温度是可以降低失水并防止热失控，较低温度时可以充入较多的电量。
39.本发明充电方法中获取温度，可以是本发明实施方式中的通过充电器的检测单元检测温度，也可以时通过电池等其他装置将检测的温度信息传输给充电器从而获取温度。此外获取温度最好是环境温度，获取温度最好是在步骤1结束时获取。
40.本发明的转换计时值、转换电流值以及恒压充电的电压值的温度补偿可以采用线性补偿。
41.本发明的充电工艺可以保证温度较高时，充入相当的电量，在温度较低时可以充入尽可能多的电量，尤其是在冬天温度一天天逐步下降的时候，大大提升用户的骑行体验。也可以控制失水。
42.本发明的充电器和充电方法应用于铅酸蓄电池。
43.以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。