一種高效鉛蓄電池充電裝置的製作方法

2023-05-30 03:38:36

專利名稱：一種高效鉛蓄電池充電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電池電子裝置，特別是一種高效鉛蓄電池充電裝置，應用於摩託車，電動車，礦山照明等使用鉛蓄電池的場所。
背景技術：
鉛蓄電池製造成本低，容量大，而成為目前世界上應用最為廣泛的電池，但是由於蓄電池充電時間長，若充電不當，將使蓄電池使用壽命大大縮短，在業界廣泛流傳的一句話就是蓄電池不是被用壞的，而是被充電充壞的，這也是已有技術產品的不足。發明內容本實用新型的目的在於提供一種高效鉛蓄電池充電裝置，一種微處理器調控的脈衝充電裝置，具有蓄電池過充電保護功能。解決本實用新型技術問題的技術方案，本實用新型包括微處理器、充放電主電路、 鍵盤與顯示以及電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器，微處理器的一個輸入、輸出端和鍵盤與顯示相聯，其充電脈衝和放電脈衝輸出端通過光電驅動聯接充放電主電路，充放電主電路的輸出端與蓄電池相聯，與蓄電池相聯的電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器通過相應的放大和適應、放大和調整、變換和放大聯接數據獲取的輸入端。以C8051F020單片機為核心的微處理器，集成了 A/D採樣模塊和D/A轉換模塊，所述A/D採樣模塊包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器，所述D/A轉換模塊包括放大和適應、放大和調整、變換和放大；場效應管Ql、Q2為直接耦合的P溝道開關電路，由微處理器產生的充、放電脈衝，通過驅動電路驅動(光電耦合)，實現脈衝充電，Sl為放電開關。與已有技術產品相比，本實用新型降低了檢測電路的複雜性和生產成本；其智能檢測與充電裝置將電池剩餘容量監測、估計，快速充、放電，防止過充等多種功能集成在一起，使用方便靈活；採用脈衝充電方法，充電過程實時監控、智能檢測及數字顯示；控制脈衝充放電時間約為5 :1，採用較小的放電電流，此時充電效率最高，析氣最小，可以延長鉛蓄電池充電壽命並且確保充電安全，改變了已有的蓄電池監測、充電設備功能單一，操作使用複雜的現狀。


圖1是本實用新型的原理框圖，圖2是本實用新型的電路原理圖具體實施方式
參見圖1 一種高效鉛蓄電池充電裝置，包括微處理器(1，3，4，5)、 充放電主電路(12)、鍵盤與顯示O)以及電壓傳感器(9)、電流傳感器(10)和溫度傳感器 (11)，微處理器的一個輸入、輸出端和鍵盤與顯示( 相聯，其充電脈衝(4)和放電脈衝(3) 的輸出端通過光電驅動(13)聯接充放電主電路(12)，充放電主電路(12)的輸出端與蓄電池(14)相聯，與蓄電池(14)相聯的電壓傳感器(9)、電流傳感器(10)、溫度傳感器(11)通過相應的放大和適應(8)、放大和調整(7)、變換和放大(6)聯接數據獲取(5)的輸入端。 以C8051F020單片機為核心的微處理器，集成了 A/D採樣模塊和D/A轉換模塊，完成鉛蓄電池快速充電、正常充電、容量檢測、修復、數據傳輸等功能。通過電流傳感器(10)、電壓傳感器(9)、溫度傳感器(11)完成鉛蓄電池充放電過程中電壓、電流、溫度信息採樣，通過變換(C8051F內置A/D)、調整、放大等預處理後用來作為電池剩餘容量等級、滿充、修復等的輸入信號。參見附圖2 Pl為輸入接口，接直流電源，P2為輸出接口，接蓄電池，由輸入接口 Pl\輸出接口 P2和UC3906組成充電電路，電路的負載端與控制模塊的放電脈衝(3) 和充電脈衝(4)控制的電子開關Sl相連，由於充電器始終接在蓄電池(14)上，為防止蓄電池的輸出電流流入充電器，在串聯調整管Q3 (TIP42C)與輸出端之間串入一隻二極體Dl (IN4001)。同時為了避免輸入電源中斷後蓄電池通過分壓電阻R 3放電，設計時將R 3通過電源指示電晶體D3與UC3906 ( 7腳)連接。其中由R 1、R 2和R 3組成的電阻分壓網絡可用來檢測充電電池的電壓，R4、R5、R7、R8、R9組成UC3906內部電流檢測電路，通過與精確的UC3906中的參考電壓(VREF)相比較來確定浮充電壓、過充電壓和涓流充電的閾值電壓。Ql，Q2為直接耦合的P溝道開關電路，由微處理器產生的充、放電脈衝，通過驅動電路驅動(光電耦合)，實現脈衝充電，Sl為放電開關。
權利要求1. 一種高效鉛蓄電池充電裝置，本實用新型包括微處理器、充放電主電路(12)、鍵盤與顯示O)以及電壓傳感器(9)、電流傳感器(10)、溫度傳感器(11)，微處理器的一個輸入 /輸出端和鍵盤與顯示⑵相聯，其充電脈衝⑷和放電脈衝⑶輸出端通過光電驅動(13) 聯接充放電主電路(12)，充放電主電路(12)的輸出端與蓄電池(14)相聯，與蓄電池相聯的電壓傳感器(9)、電流傳感器(10)、溫度傳感器(11)通過相應的放大和適應(8)、放大和調整(7)、變換和放大(6)聯接數據獲取(5)的輸入端，其特徵在於以C8051F020單片機為核心的微處理器，集成了 A/D採樣模塊和D/A轉換模塊，所述A/D採樣模塊包括電壓傳感器(9)、電流傳感器(10)、溫度傳感器(11)，所述D/A轉換模塊包括放大和適應(8)、放大和調整(7)、變換和放大(6)；場效應管Q1、Q2為直接耦合的P溝道開關電路，由微處理器產生的充、放電脈衝，通過驅動電路(1 驅動光電耦合，實現脈衝充電，Sl為放電開關。
專利摘要一種高效鉛蓄電池充電裝置,本實用新型涉及脈衝開關裝置，包括電流檢測電路，電壓檢測電路，溫度檢測電路和單片機最小系統，用脈衝電流對電池進行充電，先用一充電電流對電池進行充電，後用小於充電電流很多的放電電流對電池進行一段時間的放電，充放電時間採用脈寬調製方式，充電時間設定為1S，放電時間設定為0.2S，充電效率可達97.7%。防過充電程序:檢測鉛蓄電池端電壓，當達到一定值後，進行蓄電池端電壓du/dt檢測，採用每隔1分鐘記錄一次，計算2小時中數據的均方差值(δ)，如δ<0.16則認為蓄電池du/dt兩小時不變，則認為已充滿。同時設定最長充電時間，防止某些電池因故障而長時間不能停止充電，關斷方式為電子開關控制。
文檔編號H02J7/00GK202172296SQ20112029735
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月16日 優先權日2011年8月16日
發明者劉愛林, 周帥, 董潔 申請人:湖南科技學院