專利名稱：閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，尤其是閥控式密封鉛酸蓄電池的變幅智能脈沖充電器。
背景技術(shù)：
因為閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)價格低，容易回收，所以得到了廣泛的應(yīng)用，如當前市售的電動自行車就大部分配置這一類型的蓄電池。但這種蓄電池有使用壽命短的不足，一般只有一年左右。經(jīng)對蓄電池充放電過程的研究和對報廢的閥控式密封鉛酸蓄電池進行分析可以得知其失效的主要原因有三種其一是由于充電不足，正負極板形成很厚的白色硫酸鉛沉積；其二是長期反復過充或浮充電，蓄電池失水嚴重，內(nèi)阻增加而無法再充電；其三是多只蓄電池串聯(lián)使用過程中由于內(nèi)阻離散性加大而引起的電壓不一致性造成蓄電池組性能惡化。導致閥控式密封鉛酸蓄電池這三種失效原因起因是充電裝置的充電模式不合理。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是要改變閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置的充電模式，以消除造成蓄電池失效的原因，并提供一種閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置。
本實用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，有由高頻開關(guān)電源構(gòu)成的充電電源AC/DC，在充電電源與蓄電池之間有一以微處理器MCU控制的電子開關(guān)組成的正負脈沖發(fā)生電路I。
本實用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，所說的正負脈沖發(fā)生電路的組成是有一個電子開關(guān)電路與蓄電池串聯(lián)在充電電路上，另有一電子開關(guān)電路和一負載串聯(lián)后與蓄電池并聯(lián)，這兩個電子開關(guān)電路的控制端分別與一微處理器MCU信號輸出端連接，微處理器MCU上有一個信號輸入端與蓄電池陽極連接。
本實用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，所說的電子開關(guān)電路是以功率三極管和/或功率MOS管和/或大功率IGBT管為開關(guān)元件的，包括PNP型或NPN型功率晶體管、N型溝道或P型溝道的功率MOS管。
本實用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，以與蓄電池串聯(lián)的電子開關(guān)電路控制向蓄電池輸送充電電流的通斷時間，可形成充電脈沖并控制充電脈沖的電量，以與蓄電池并聯(lián)的電子開關(guān)電路控制向蓄電池輸送去極化脈沖的通斷時間并控制去極化脈沖的電量，這一控制由微處理器MCU根據(jù)通過與蓄電池陽極連接的信號輸入端所檢測到的蓄電池的電壓和內(nèi)部時鐘、充電條件參數(shù)進行計算并與預設(shè)的充電工藝參數(shù)進行比較后進行。
本實用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，可以達到采用帶有間隙性去極化脈沖的變幅脈沖充電技術(shù)對蓄電池進行充電的工藝要求。這一充電技術(shù)是在開始以大電流恒流對蓄電池進行充電后，當充至一定電量時，充電電流從恒流轉(zhuǎn)為脈沖，同時在相鄰兩個充電脈沖波之間插入一個去極化脈沖波，該去極化脈沖波與相繼的前后兩個充電脈沖波之間有間隙，也就是說以間隙性的充電脈沖和去極化脈沖相繼交替所形成的周期性波形電流對蓄電池進行充電，在充至一定程度后還調(diào)整充電脈沖的電量與去極化脈沖的電量之間的比例隨充電容量的增加而減小，最后當蓄電池內(nèi)活性物質(zhì)產(chǎn)生大量氧氣時，充電終止。這一充電工藝可使1、蓄電池的充電容量為上次放電容量的103-105％；2、失水量比普通充電法在同等條件下的失水量減少50％；3、串聯(lián)蓄電池組循環(huán)時最大電壓差比標準低40％以上；4、蓄電池壽命比使用現(xiàn)有充電裝置提高一倍。
圖1為本實用新型一實施方案的電路圖；圖2為本實用新型另一實施方案的電路圖；圖3為本實用新型又一實施方案的電路圖；圖4為本實用新型再一實施方案的電路圖。
具體實施方式
實施例1電路圖如圖1所示。在正負脈沖發(fā)生電路I中，有一牌號為2SB1155的功率晶體管T1其發(fā)射極與充電電源AC/DC的輸出端正極連接，其集電極與蓄電池組VRLA的陽極連接，其基極連接在一PIC系列微處理器MCU的正脈沖發(fā)生控制信號輸出端上，另有一牌號為2SC738的功率晶體管T2其發(fā)射極經(jīng)一作為負載的電阻R后與蓄電池組VRLA的陰極連接，其集電極與蓄電池級VRLA的陽極連接，其基極連接在微處理器MCU的負脈沖發(fā)生控制信號輸出端上，微處理器MCU的充電電壓檢測信號輸入端與蓄電池組VRLA的陽極連接。
實施例2電路圖如圖2所示。在正負脈沖發(fā)生電路I中，有一牌號為IRF9640的功率MOS管Q1其源極與充電電源AC/DC的輸出端正極連接，其漏極與蓄電池組VRLA的陽極連接，其柵極連接在一PIC系列微處理器MCU的正脈沖發(fā)生控制信號輸出端上，另有一牌號為IRF640的功率MOS管Q2其源極經(jīng)一作為負載的電阻R后與蓄電池組VRLA的陰極連接，其漏極與蓄電池級VRLA的陽極連接，其柵極連接在微處理器MCU的負脈沖發(fā)生控制信號輸出端上，微處理器MCU的充電電壓檢測信號輸入端與蓄電池組VRLA的陽極連接。
實施例3電路圖如圖3所示。在正負脈沖發(fā)生電路I中，有一牌號為GA150TS60U的大功率IGBT管Q3其源極與充電電源AC/DC的輸出端負極連接，其漏極與蓄電池組VRLA的陰極連接，其柵極連接在一51系列微處理器MCU的正脈沖發(fā)生控制信號輸出端上，另有一牌號也為GA150TS60U的大功率IGBT管Q4其源極與蓄電池級VRLA的陰極連接，其漏極經(jīng)一作為負載的電阻R后與蓄電池組VRLA的陽極連接，其柵極連接在微處理器MCU的負脈沖發(fā)生控制信號輸出端上，微處理器MCU的充電電壓檢測信號輸入端與蓄電池組VRLA的陽極連接。
實施例4電路圖如圖3所示。在正負脈沖發(fā)生電路I中，有一牌號為43N50K的功率MOS管Q3其源極與充電電源AC/DC的輸出端負極連接，其漏極與蓄電池組VRLA的陰極連接，其柵極連接在一51系列微處理器MCU的正脈沖發(fā)生控制信號輸出端上，另有一牌號為43N50K的功率MOS管Q4其源極與蓄電池級VRLA的陰極連接，其漏極經(jīng)一作為負載的電阻R后與蓄電池組VRLA的陽極連接，其柵極連接在微處理器MCU的負脈沖發(fā)生控制信號輸出端上，微處理器MCU的充電電壓檢測信號輸入端與蓄電池組VRLA的陽極連接。
權(quán)利要求1.一種閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，有由高頻開關(guān)電源構(gòu)成的充電電源[AC/DC]，其特征是在充電電源與蓄電池之間有一以微處理器[MCU]控制的電子開關(guān)電路組成的正負脈沖發(fā)生電路[I]。
2.如權(quán)利要求1所述的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，其特征是所說的正負脈沖發(fā)生電路[I]的組成是有一個電子開關(guān)電路與被充電蓄電池[VRLA]串聯(lián)在充電電路上，另有一電子開關(guān)電路和一負載[R]串聯(lián)后與該被充電蓄電池[VRLA]并聯(lián)，這兩個電子開關(guān)電路的控制端分別與一微處理器[MCU]的兩個信號輸出端連接，微處理器[MCU]上有一個信號輸入端與該被充電蓄電池陽極連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，其特征是所說的電子開關(guān)電路是以功率三極管和/或功率MOS管和/或大功率IGBT管為開關(guān)元件的，開關(guān)元件的基極或柵極為電子開關(guān)電路的控制端。
專利摘要本實用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，以在充電電源AC/DC與蓄電池VRLA之間的以微處理器控制MCU的電子開關(guān)組成的正負脈沖發(fā)生電路I向蓄電池進行充電，可以達到采用帶有間隙性去極化脈沖的變幅脈沖充電工藝的要求，以消除充電不足，正負極板形成很厚的白色硫酸鉛沉積；長期反復過充或浮充電，蓄電池失水嚴重，內(nèi)阻增加而無法再充電；多只蓄電池串聯(lián)使用過程中由于各蓄電池電壓不一致性造成蓄電池組性能惡化的使蓄電池失效的因素。這一充電工藝可使1.蓄電池的充電容量為上次放電容量的103－105％；2.失水量比標準量減少50％；3.串聯(lián)蓄電池組循環(huán)時最大電壓差比標準低40％以上；4.蓄電池壽命比使用現(xiàn)有充電裝置提高一倍。
文檔編號H02J7/02GK2746628SQ20042001428
公開日2005年12月14日 申請日期2004年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月16日
發(fā)明者羅軍, 林氦, 劉宗光 申請人:浙江華源電力電子技術(shù)有限公司, 浙江華源電氣有限公司