本發(fā)明涉及用變換器從交流干線為電池組充電的裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自適應(yīng)充電技術(shù)的蓄電池充電機(jī)。

背景技術(shù)：

在20世紀(jì)初期，人類發(fā)明了二次電池，進(jìn)而使得與之配套的充電技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，常規(guī)充電制度是依據(jù)1940年前國(guó)際公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)法則設(shè)計(jì)的。其中最著名的就是“安培小時(shí)規(guī)則”：充電電流安培數(shù)，不應(yīng)超過(guò)蓄電池待充電的安培數(shù)。實(shí)際上，常規(guī)充電的速度被蓄電池在充電過(guò)程中的溫升和氣體的產(chǎn)生所限制，所以傳統(tǒng)的充電方法充電時(shí)間最短也要在12小時(shí)以上。20世紀(jì)50年代后，由于軍事上的需要，各國(guó)開(kāi)始研究快速充電技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的需求。

國(guó)內(nèi)對(duì)快速充電系統(tǒng)的研發(fā)時(shí)間不長(zhǎng)，只有二十年左右，但已取得很大的進(jìn)展，但是存在的問(wèn)題主要是充電速度上不能滿足用戶需求，技術(shù)模式上并未進(jìn)行創(chuàng)新，采用的是遵行經(jīng)典自然接受曲線的恒流、恒壓及三段式的充電模式，不能針對(duì)蓄電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，造成蓄電池出現(xiàn)經(jīng)常性的過(guò)充電和欠充電，就好比往水缸注水，現(xiàn)在通常是根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)我大概打開(kāi)水龍頭多長(zhǎng)時(shí)間就可以注滿，從而先設(shè)定好水流流速、注水時(shí)間就不在管看，最后就是由于水缸原存水量計(jì)算錯(cuò)誤、注水過(guò)程中水流壓力的改變導(dǎo)致水流速度的改變等原因造成結(jié)果是水溢出缸體或者不滿影響使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種充電速度快、充電效果好的一種基于自適應(yīng)充電技術(shù)的蓄電池充電機(jī)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種基于自適應(yīng)充電技術(shù)的蓄電池充電機(jī)，包括箱體，其特征在于：還包括中央控制模塊、開(kāi)關(guān)整流模塊、濾波整流模塊、虛擬變壓器模塊、信號(hào)采集與傳輸模塊、電池參變換模塊以及輔助電路模塊，所述開(kāi)關(guān)整流模塊的輸入端接交流充電電源，開(kāi)關(guān)整流模塊用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；所述開(kāi)關(guān)整流模塊的輸出端接所述濾波整流模塊的輸入端連接，濾波整流模塊用于對(duì)開(kāi)關(guān)整流模塊輸出的直流電進(jìn)行濾波處理；所述濾波整流模塊的輸出端與所述虛擬變壓器模塊的輸入端連接，所述虛擬變壓器模塊用于對(duì)濾波整流模塊輸出的直流電進(jìn)行變壓處理，輸出滿足蓄電池充電電壓的直流電，所述虛擬變壓器模塊的輸出端與蓄電池充電接口相連接；蓄電池采樣接口與所述信號(hào)采集與傳輸模塊的輸入端連接，所述信號(hào)采集與傳輸模塊用于對(duì)所述蓄電池的參數(shù)進(jìn)行采集；所述信號(hào)采集與傳輸模塊的輸出端與所述電池參數(shù)變換模塊的輸入端連接，所述電池參數(shù)變換模塊用于將所述信號(hào)采集與傳輸模塊傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)變換；所述電池參數(shù)變換模塊的輸出端與所述中央控制模塊的輸入端連接，所述中央控制模塊用于對(duì)所述電池參數(shù)變換模塊傳送的信息進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果控制所述開(kāi)關(guān)整流模塊、濾波整流模塊、虛擬變壓器模塊、信號(hào)采集與傳輸模塊和電池參變換模塊工作；所述輔助電路模塊的電源輸出端與所述充電機(jī)中需要供電的模塊的電源輸入端連接，用于為其提供工作電源。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述蓄電池充電接口以及蓄電池采樣接口內(nèi)嵌在所述箱體上，其外側(cè)分別連接有蓄電池充電線以及蓄電池參數(shù)采樣線。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述充電機(jī)還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊內(nèi)嵌在所述箱體上，用于輸入控制命令并顯示所述充電機(jī)輸出的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述人機(jī)交互模塊包括與所述中央控制模塊雙向連接的觸摸顯示屏。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述人機(jī)交互模塊包括與所述中央控制模塊的信號(hào)輸入端連接的按鍵模塊以及與所述中央控制模塊的信號(hào)輸出端連接的顯示模塊。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述充電機(jī)還包括溫度傳感器和風(fēng)扇，所述溫度傳感器位于所述箱體內(nèi)，與所述中央控制模塊的信號(hào)輸入端連接，用于采集所述箱體內(nèi)的溫度信息，所述風(fēng)扇受控于所述中央控制模塊，所述中央控制模塊根據(jù)溫度傳感器采集的信息控制所述風(fēng)扇工作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述充電機(jī)的充電電源輸入端接交流220v市電，所述開(kāi)關(guān)整流模塊的輸入端連接有充電接口，所述充電接口內(nèi)嵌在所述箱體上。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述充電機(jī)通過(guò)開(kāi)關(guān)整流模塊、濾波整流模塊、虛擬變壓器模塊、信號(hào)采集與傳輸模塊、電池參變換模塊以及中央控制模塊形成一個(gè)獨(dú)立的閉環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)信息反饋適時(shí)調(diào)整充電控制指令，將自適應(yīng)充電模式發(fā)揮到最大，既提高了充電速度又提高了充電的效果，延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命。此外，所述充電機(jī)內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和風(fēng)扇，當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)到的箱體內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)，所述中央控制模塊控制風(fēng)扇工作，對(duì)所述充電機(jī)進(jìn)行降溫處理，進(jìn)一步提高了所述充電機(jī)的使用壽命。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述充電機(jī)的原理框圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述充電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述充電機(jī)的后視結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、前面板2、提手3、顯示模塊4、功能按鍵5、數(shù)字按鍵6、風(fēng)扇罩7、上頂蓋8、機(jī)箱腿9、銘牌10、電源輸入接口11、輸出連接接口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。

如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于自適應(yīng)充電技術(shù)的蓄電池充電機(jī)，包括箱體，還包括中央控制模塊、開(kāi)關(guān)整流模塊、濾波整流模塊、虛擬變壓器模塊、信號(hào)采集與傳輸模塊、電池參變換模塊以及輔助電路模塊。所述開(kāi)關(guān)整流模塊的輸入端接交流充電電源，開(kāi)關(guān)整流模塊用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；所述開(kāi)關(guān)整流模塊的輸出端接所述濾波整流模塊的輸入端連接，濾波整流模塊用于對(duì)開(kāi)關(guān)整流模塊輸出的直流電進(jìn)行濾波處理；所述濾波整流模塊的輸出端與所述虛擬變壓器模塊的輸入端連接，所述虛擬變壓器模塊用于對(duì)濾波整流模塊輸出的直流電進(jìn)行變壓處理，輸出滿足蓄電池充電電壓的直流電，所述虛擬變壓器模塊的輸出端與蓄電池充電接口相連接；蓄電池采樣接口與所述信號(hào)采集與傳輸模塊的輸入端連接，所述信號(hào)采集與傳輸模塊用于對(duì)所述蓄電池的參數(shù)進(jìn)行采集；所述信號(hào)采集與傳輸模塊的輸出端與所述電池參數(shù)變換模塊的輸入端連接，所述電池參數(shù)變換模塊用于將所述信號(hào)采集與傳輸模塊傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)變換；所述電池參數(shù)變換模塊的輸出端與所述中央控制模塊的輸入端連接，所述中央控制模塊用于對(duì)所述電池參數(shù)變換模塊傳送的信息進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果控制所述開(kāi)關(guān)整流模塊、濾波整流模塊、虛擬變壓器模塊、信號(hào)采集與傳輸模塊和電池參變換模塊工作；所述輔助電路模塊的電源輸出端與所述充電機(jī)中需要供電的模塊的電源輸入端連接，用于為其提供工作電源。

所述充電機(jī)通過(guò)開(kāi)關(guān)整流模塊、濾波整流模塊、虛擬變壓器模塊、信號(hào)采集與傳輸模塊、電池參變換模塊以及中央控制模塊形成一個(gè)獨(dú)立的閉環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)信息反饋適時(shí)調(diào)整充電控制指令，將自適應(yīng)充電模式發(fā)揮到最大，既提高了充電速度又提高了充電的效果，延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命。

優(yōu)選的，所述蓄電池充電接口以及蓄電池采樣接口內(nèi)嵌在所述箱體上，其外側(cè)分別連接有蓄電池充電線以及蓄電池參數(shù)采樣線。進(jìn)一步的，為了方便的輸入端控制命令以及顯示輸出的數(shù)據(jù)，所述充電機(jī)還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊內(nèi)嵌在所述箱體上，用于輸入控制命令并顯示所述充電機(jī)輸出的數(shù)據(jù)。需要說(shuō)明的是，所述人機(jī)交互模塊至少有兩種選擇，第一種：所述人機(jī)交互模塊包括與所述中央控制模塊雙向連接的觸摸顯示屏。第二種：所述人機(jī)交互模塊包括與所述中央控制模塊的信號(hào)輸入端連接的按鍵模塊以及與所述中央控制模塊的信號(hào)輸出端連接的顯示模塊。需要說(shuō)明的是，所述人機(jī)交互模塊具體使用以上兩種情況中的哪一種，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適應(yīng)性的選擇。

進(jìn)一步的，如圖1所示，所述充電機(jī)還包括溫度傳感器和風(fēng)扇，所述溫度傳感器位于所述箱體內(nèi)，與所述中央控制模塊的信號(hào)輸入端連接，用于采集所述箱體內(nèi)的溫度信息，所述風(fēng)扇受控于所述中央控制模塊，所述中央控制模塊根據(jù)溫度傳感器采集的信息控制所述風(fēng)扇工作。當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)到的箱體內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)，所述中央控制模塊控制風(fēng)扇工作，對(duì)所述充電機(jī)進(jìn)行降溫處理，進(jìn)一步提高了所述充電機(jī)的使用壽命。

優(yōu)選的，所述充電機(jī)的充電電源輸入端接交流220v市電，方便所述充電機(jī)的使用，所述開(kāi)關(guān)整流模塊的輸入端連接有充電接口，所述充電接口內(nèi)嵌在所述箱體上。圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述充電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述充電機(jī)的后視結(jié)構(gòu)示意圖。

所述充電機(jī)通過(guò)開(kāi)關(guān)整流模塊和濾波整流模塊設(shè)計(jì)合理的交直流轉(zhuǎn)化電路滿足功率及效率的設(shè)計(jì)需求。虛擬變壓器模塊讓變壓模塊不再采用鐵芯及銅線繞組的傳統(tǒng)工藝，而是改為用軟件與硬件相結(jié)合進(jìn)行虛擬變壓的設(shè)計(jì)、新工藝。由此設(shè)計(jì)的變壓器體積更小，重量更輕，并提高了相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換效率。信號(hào)采集與傳輸模塊確保采集的蓄電池實(shí)時(shí)變量信息的及時(shí)性和準(zhǔn)確度，外圍配備完善的交直流輸入及輸出保護(hù)系統(tǒng)。

接通電源開(kāi)機(jī)后，不用人工設(shè)置任何充電參數(shù)及人工值守充電，所述充電機(jī)通過(guò)采集蓄電池的化學(xué)物理信息，運(yùn)用功能強(qiáng)大的計(jì)算公式能夠準(zhǔn)確計(jì)算出充電參數(shù)值，因而無(wú)需人工進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，避免了由于誤操作而參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確損壞蓄電池，適用于不同種類的所有蓄電池，可以不用知道蓄電池電壓進(jìn)行充電，完全由計(jì)算公式給定實(shí)時(shí)的充電參數(shù)進(jìn)行充電。充電全程的實(shí)時(shí)監(jiān)控確保充電設(shè)備和蓄電池的安全，確保整機(jī)最佳的運(yùn)行狀態(tài)及蓄電池最佳的充電參數(shù)，自適應(yīng)蓄電池進(jìn)行充電。

選用高防護(hù)等級(jí)連接器，確保電氣連接可靠性，其固有的機(jī)械結(jié)構(gòu)確保連接的正確性，有效防止用戶由于反接而損壞蓄電池和充電設(shè)備。通過(guò)按鍵模塊和顯示模塊，對(duì)實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行切換，伴隨充電過(guò)程直至飽和數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，最終會(huì)以固定的判定字符確定充電過(guò)程的結(jié)束。具有對(duì)硫化蓄電池甄別修復(fù)作用，通過(guò)中央控制系統(tǒng)對(duì)充電過(guò)程的檢測(cè)控制，在充電過(guò)程中加入特定的程序，完成充電過(guò)程中對(duì)蓄電池的修復(fù)保養(yǎng)工作。

插電即可進(jìn)入就緒狀態(tài)，接入蓄電池即進(jìn)入充電狀態(tài)。充電機(jī)具備軟開(kāi)關(guān)特性，不會(huì)在充電機(jī)啟停瞬間產(chǎn)生沖擊電流，因而不用依靠特定的開(kāi)關(guān)控制充電機(jī)的啟停，只需將充電插頭插入市電網(wǎng)絡(luò)即可充電。相比普通充電機(jī)的開(kāi)機(jī)方式更為智能，程序更為簡(jiǎn)單。

通過(guò)信號(hào)采集與傳輸模塊，對(duì)蓄電池個(gè)項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)反饋，檢測(cè)蓄電池內(nèi)部電解液比重、蓄電池電壓、內(nèi)阻及極板狀態(tài)等各種材料的物理狀態(tài)，通過(guò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)高保真地傳輸至中央控制系統(tǒng)進(jìn)行信息的處理。蓄電池各相材料微變信息特征識(shí)別技術(shù)是自適應(yīng)充電的基礎(chǔ)，是一種基于自適應(yīng)充電技術(shù)的蓄電池充電機(jī)的重點(diǎn)輔助功能。

充電機(jī)的硫化修復(fù)過(guò)程就是利用一種特殊的納米波對(duì)硫酸鉛晶體進(jìn)行瞬間穿透，使其活躍，在電荷的電離作用下產(chǎn)生游離，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)。自適應(yīng)充電是一個(gè)繁雜有序的計(jì)算過(guò)程，在硫酸鉛去硫的過(guò)程中蓄電池的一些特征信息會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，例如：內(nèi)阻、電壓增長(zhǎng)率等。充電機(jī)通過(guò)對(duì)蓄電池的監(jiān)測(cè)信息反饋，再次調(diào)節(jié)相應(yīng)的納米波，依次進(jìn)行閉環(huán)的模式對(duì)蓄電池的硫化進(jìn)行修復(fù)。蓄電池經(jīng)過(guò)修復(fù)后與之前相比容量將會(huì)提升、內(nèi)阻下降、充電時(shí)電壓增長(zhǎng)變緩、溫升降低、氣泡變少等效果。

自動(dòng)識(shí)別是充電機(jī)與蓄電池之間的一種信息交互過(guò)程，通過(guò)采集不同材料間不同的物理特性和化學(xué)特性，根據(jù)電化學(xué)理論及實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)得出一組計(jì)算公式，以此為指導(dǎo)能夠有效解決蓄電池充電參數(shù)的計(jì)算方法，使化學(xué)電池的計(jì)算方法統(tǒng)一化。由于電池的種類繁雜，相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)就很龐大。由上述計(jì)算公式為指導(dǎo)就可以不用再建立大型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)各種蓄電池?cái)?shù)據(jù)。計(jì)算方法的特點(diǎn)就是不需要知道電池電壓，只需要控制電流即可，同樣可以實(shí)現(xiàn)不會(huì)過(guò)充和欠充。充電機(jī)通過(guò)對(duì)蓄電池的各項(xiàng)微變特征信息進(jìn)行采集整合，鑒別蓄電池的當(dāng)前狀態(tài)，分析計(jì)算給出合適的充電參數(shù)。至此自動(dòng)識(shí)別一個(gè)周期完畢，整個(gè)充電過(guò)程包含無(wú)數(shù)個(gè)上述自動(dòng)識(shí)別的周期。

充電結(jié)束后，充電機(jī)進(jìn)入蓄電池維護(hù)充電程序，保證不過(guò)充的前提下對(duì)蓄電池的性能進(jìn)行提升，以達(dá)到蓄電池的最佳使用狀態(tài)，相比普通充電機(jī)在結(jié)束后即關(guān)機(jī)停充來(lái)說(shuō)，更進(jìn)一步提升了充電的實(shí)際意義。