一種智能充電機(jī)充電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的整個充電過程分為七個階段，其特征在于，至少包括兩個脈沖充電階段，其中第一脈沖充電階段是當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于第三設(shè)定電壓且低于第四設(shè)定電壓，智能充電機(jī)進(jìn)入脈動充電狀態(tài)，智能充電機(jī)的脈動充電電流為隨蓄電池單格平均電壓Ud的上升而逐漸下降的第二變化電流；直到蓄電池電壓達(dá)到所述第四設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；第二脈沖充電階段是當(dāng)蓄電池正常完成充電后，總的充電時間低于第一設(shè)定時間，智能充電機(jī)以間隙充電方法對蓄電池以所述第三變化電流進(jìn)行補充充電，直到蓄電池與智能充電機(jī)斷開連接。本發(fā)明通過對整個過程充電電流合理控制，使得充電效率得到提升，在保證充足條件下，溫升小，耗電量低。
【專利說明】一種智能充電機(jī)充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池充電領(lǐng)域，尤其涉及一種智能充電機(jī)充電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電池充電方法主要有定電壓法、定電流法和快速充電法。以上這些方法在一些資料中已有介紹。定電壓法是充電電池所達(dá)到的最大電壓受到限制的充電方法，當(dāng)電池端電壓上升到設(shè)定的最大值時，就認(rèn)為電池已充足電。定電流法是用定電流對電池進(jìn)行充電的方法，該方法通常給出充電持續(xù)時間，從而控制其充電過程?？焖俪潆婇y是用大電流脈沖對電池進(jìn)行充電的方法，該方法在脈沖間隙有放電去極化過程，通過對電池的最大限定電壓(或充電量、電池溫升值、出氣率等)的測量，將充電量和放電量進(jìn)行比較，從而控制電池的充電過程。以上充電方法由于每一個電池都取同一控制參數(shù)，不符合每一個電池的實際情況，因而勢必有一些電池沒充足電，而另外一些電池又過充電，后者既費時又影響電池的壽命。
[0003]在對蓄電池進(jìn)行充電的過程中無可避免會產(chǎn)生熱量，如果蓄電池的溫度過高，將影響蓄電池的使用壽命，所以對蓄電池充電的過程中需對溫度有所控制。尤其是后期蓄電池極化程度加深后，蓄電池的溫升容易過快上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種智能充電方法，通過控制充電過程使電池充足電又不過充且耗電量低、升溫小、高效經(jīng)濟(jì)。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種智能充電機(jī)充電方法，整個充電過程分為七個階段，其特征在于，至少包括兩個脈沖充電階段，其中第一脈沖充電階段是當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于第三設(shè)定電壓且低于第四設(shè)定電壓，智能充電機(jī)進(jìn)入脈動充電狀態(tài)，智能充電機(jī)的脈動充電電流為隨蓄電池單格平均電壓Ud的上升而逐漸下降的第二變化電流；直到蓄電池電壓達(dá)到所述第四設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；第二脈沖充電階段是當(dāng)蓄電池正常完成充電后，總的充電時間低于第一設(shè)定時間，智能充電機(jī)以間隙充電方法對蓄電池以所述第三變化電流進(jìn)行補充充電，直到蓄電池與智能充電機(jī)斷開連接。
[0007]在所述第一脈沖充電階段之前還設(shè)置有如下階段:
[0008]a、預(yù)充電階段
[0009]當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud低于第一單格平均設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第一設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，直到蓄電池電壓超過第一單格平均設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；
[0010]b、額定恒電流充電階段
[0011 ] 當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第一單格平均設(shè)定電壓且低于第二單格平均設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第二設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，直到蓄電池電壓超過所述第二單格平均設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；
[0012]C、第一充電階段
[0013]當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第二單格平均設(shè)定電壓且低于第三設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以隨蓄電池單格平均電壓Ud上升而逐漸下降的第一變化電流進(jìn)行充電，直到蓄電池電壓達(dá)到所述第三設(shè)定電壓，進(jìn)入第一脈沖充電階段。
[0014]在第一脈沖充電階段與第二脈沖充電階段之間還增加:
[0015]第二充電階段
[0016]當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第四設(shè)定電壓且低于第五單格平均設(shè)定電壓時,對蓄電池以隨蓄電池單格平均電壓Ud變化的第三變化電流進(jìn)行充電,且第三變化電流隨蓄電池單格平均電壓Ud的上升而逐漸下降，直到蓄電池電壓達(dá)到所述第五單格平均設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；
[0017]末期小恒流充電階段
[0018]當(dāng)蓄電池單格平均電壓等于或高于所述第五單格平均設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第三設(shè)定電流進(jìn)行小恒流充電，直到設(shè)定容量比或設(shè)定電壓穩(wěn)定時間達(dá)到要求，此時，正常充電過程結(jié)束。
[0019]一種智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，包含下列階段:
[0020]a、預(yù)充電階段當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud低于第一設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第一設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，直到蓄電池電壓超過第一設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；
[0021]b、額定恒電流充電階段
[0022]當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第一設(shè)定電壓且低于第二設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第二設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，直到蓄電池電壓超過所述第二設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；
[0023]C、第一充電階段
[0024]當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第二設(shè)定電壓且低于第三設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以隨蓄電池單格平均電壓Ud上升而逐漸下降的第一變化電流進(jìn)行充電，直到蓄電池電壓達(dá)到所述第三設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；
[0025]d、脈沖充電階段
[0026]當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于第三設(shè)定電壓且低于第四設(shè)定電壓，智能充電機(jī)進(jìn)入脈動充電狀態(tài)，智能充電機(jī)的脈動充電電流為隨蓄電池單格平均電壓Ud的上升而逐漸下降的第二變化電流；直到蓄電池電壓達(dá)到所述第四設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；
[0027]e、第二充電階段，當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第四設(shè)定電壓且低于第五設(shè)定電壓時，對蓄電池以隨蓄電池單格平均電壓Ud變化的第三變化電流進(jìn)行充電，且第三變化電流隨蓄電池單格平均電壓Ud的上升而逐漸下降，直到蓄電池電壓達(dá)到所述第五設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；
[0028]f、末期小恒流充電階段，當(dāng)蓄電池單格平均電壓等于或高于所述第五設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第三設(shè)定電流進(jìn)行小恒流充電，直到設(shè)定容量比或設(shè)定電壓穩(wěn)定時間達(dá)到要求，此時，正常充電過程結(jié)束。
[0029]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，還包括脈沖補充充電階段，當(dāng)蓄電池正常完成充電后，總的充電時間低于第一設(shè)定時間，智能充電機(jī)以間隙充電方法對蓄電池以所述第三變化電流進(jìn)行補充充電，直到蓄電池與智能充電機(jī)斷開連接。
[0030]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一設(shè)定時間為13個小時。
[0031]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述間隙充電方法是先停止對蓄電池充電55-57分鐘，再對蓄電池進(jìn)行充電3-5分鐘，如此循環(huán)。
[0032]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一設(shè)定電流的值為智能充電機(jī)額定輸出電流值Ie的一半。
[0033]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二設(shè)定電流的值為智能充電機(jī)額定輸出電流值Ie。
[0034]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第三設(shè)定電流的值為智能充電機(jī)額定輸出電流值Ie的四分之一。
[0035]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一變化電流的值為(2.78-0.889Ud) *Ie。
[0036]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二變化電流的峰值Imax=L 1125Ie,第二變化電流的谷值 Imin= (2.78-0.889Ud4.8875-1.75Ud) *Ie。
[0037]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第三變化電流的值為(4.8875-1.75Ud) *Ie。
[0038]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實 施例中，所述第一單格平均設(shè)定電壓為1.90V。
[0039]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二單格平均設(shè)定電壓為2.0OV0
[0040]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第三設(shè)定電壓為0.87*Vxq，其中Vxq為蓄電池的析氣電壓。
[0041 ] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第四設(shè)定電壓為蓄電池的析氣電壓Vxq。
[0042]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第五單格平均設(shè)定電壓為2.65V。
[0043]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述脈沖充電階段，脈沖充電具有周期性，其周期為15分鐘，脈寬為5分鐘。
[0044]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一充電階段的時間大于20分鐘。
[0045]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述末期小恒流充電階段的充電電壓變化率Λ V ≤ ±0.5V。
[0046]由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果在于:根據(jù)蓄電池充電接受能力和充電機(jī)主電路控制方式，將整個充電過程分為七個階段，每個階段充電電流以不同的數(shù)值與方式進(jìn)行分配，保證蓄電池電解液與極板之間的化學(xué)反應(yīng)充分有效，防止充電過程中各種極化反應(yīng)引起的過高溫。此外，正常充電結(jié)束之后，如果蓄電池依然與充電機(jī)連接，根據(jù)連接時間的長短，適時對蓄電池進(jìn)行補充充電，對蓄電池自動進(jìn)行有效的維護(hù)，使得蓄電池單體容量更加平衡。通過對整個過程充電電流合理控制，使得充電效率得到提升，在保證充足條件下，溫升小，耗電量低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0048]圖1是本發(fā)明的充電電流、電壓曲線圖。【具體實施方式】
[0049]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0050]參見圖1，本發(fā)明包括以下7個階段:
[0051 ] a.預(yù)充電階段(圖1中的A-B段):
[0052]當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud低于1.90V時，智能充電機(jī)對蓄電池以0.5Ie恒定電流進(jìn)行充電，直到蓄電池單格平均電壓超過1.90V，進(jìn)入下一階段。
[0053]注:Ie表示智能充電機(jī)額定輸出電流。
[0054]b.額定恒電流充電階段(圖1中的C-D段):
[0055]當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud滿足:1.90V〈Ud〈2.00V，智能充電機(jī)對蓄電池以Ie恒定電流進(jìn)行充電，此時，電流保持恒定不變，蓄電池電壓逐漸上升，直到蓄電池單格平均電壓超過2.00V，進(jìn)入下一階段。
[0056]c.第一電流充電階段(圖1中的D-E段):
[0057]當(dāng)蓄電池組的單格平均電壓Ud滿足-.2.00V<Ud< (0.87*Vxq) /電池個數(shù)，蓄電池充電電流Ic1S (2.78-0.889Ud)Ie，充電電流隨充電蓄電池的電壓的上升應(yīng)逐漸下降。當(dāng)電壓升至0.87Vxq,而且該階段的充電時間大于20分鐘，進(jìn)入下一階段。其中Vxq為蓄電池的析氣電壓。
[0058]d.脈沖充電階段(圖1中的E-F段):
[0059]當(dāng)蓄電池組的電壓在0.87*Vxq〈Ud〈Vxq，智能充電機(jī)應(yīng)進(jìn)入脈動充電狀態(tài)，脈動充電電流隨充電蓄電池的電壓的上升應(yīng)逐漸下降，脈動充電電流峰值Imax為1.1125*Ie，脈動充電電流谷值Imin為(2.78-0.889Ud) Ie。脈動充電周期為15分鐘，脈寬5分鐘。
[0060]e.第二電流充電階段(圖1中的F-G段):
[0061]當(dāng)蓄電池組的單格平均電壓在Vxq/電池個數(shù)<Ud〈2.65V,充電電流Ic2為(4.8875-1.75Ud) Ie。充電電流隨充電蓄電池的電壓的上升應(yīng)逐漸下降。
[0062]f.末期小恒流充電階段(圖1中的G-H段):
[0063]當(dāng)蓄電池組的單格平均電壓大于等于2.65V時，智能充電機(jī)進(jìn)入小恒流充電階段，充電電流Ic3為0.25Ie，此時，充電電流保持恒定不變，充電電壓變化率Λ V < ±0.5V，根據(jù)設(shè)定容量比或設(shè)定電壓穩(wěn)定時間，判斷充電過程是否結(jié)束。在充電過程的末期，蓄電池極化程度加深，采用合理小電流充電，使得蓄電池溫升得到抑制，從而延長了蓄電池的使用壽命。
[0064]g.脈沖補充充電階段(圖1中的H-1段):
[0065]正常充電過程結(jié)束后，如果蓄電池依然與智能充電機(jī)連接，若總的充電時間小于13小時，智能充電機(jī)以間隙充電方法對蓄電池進(jìn)行補充充電，周期是停(55-57)分鐘，充電(3-5)分鐘，充電電流為Ic2。在蓄電池沒有明顯溫升和最少的耗電量的情況下，對蓄電池自動進(jìn)行有效的維護(hù)，使得蓄電池單體容量更加平衡。
[0066]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種智能充電機(jī)充電方法，整個充電過程分為七個階段，其特征在于，至少包括兩個脈沖充電階段，其中第一脈沖充電階段是當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于第三設(shè)定電壓且低于第四設(shè)定電壓，智能充電機(jī)進(jìn)入脈動充電狀態(tài)，智能充電機(jī)的脈動充電電流為隨蓄電池單格平均電壓Ud的上升而逐漸下降的第二變化電流；直到蓄電池電壓達(dá)到所述第四設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段；第二脈沖充電階段是當(dāng)蓄電池正常完成充電后，總的充電時間低于第一設(shè)定時間，智能充電機(jī)以間隙充電方法對蓄電池以所述第三變化電流進(jìn)行補充充電，直到蓄電池與智能充電機(jī)斷開連接。
2.如權(quán)利要求1所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，在所述第一脈沖充電階段之前還設(shè)置有如下階段: a、預(yù)充電階段 當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud低于第一單格平均設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第一設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，直到蓄電池電壓超過第一單格平均設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段； b、額定恒電流充電階段 當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第一單格平均設(shè)定電壓且低于第二單格平均設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第二設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，直到蓄電池電壓超過所述第二單格平均設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段； C、第一充電階段 當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第二單格平均設(shè)定電壓且低于第三設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以隨蓄電池單格平均電壓Ud上升而逐漸下降的第一變化電流進(jìn)行充電，直到蓄電池電壓達(dá)到所述第三設(shè)定電壓，進(jìn)入第一脈沖充電階段。
3.如權(quán)利要求2所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，在第一脈沖充電階段與第二脈沖充電階段之 間還增加: 第二充電階段 當(dāng)蓄電池單格平均電壓Ud高于所述第四設(shè)定電壓且低于第五單格平均設(shè)定電壓時，對蓄電池以隨蓄電池單格平均電壓Ud變化的第三變化電流進(jìn)行充電，且第三變化電流隨蓄電池單格平均電壓Ud的上升而逐漸下降，直到蓄電池電壓達(dá)到所述第五單格平均設(shè)定電壓，進(jìn)入下一階段； 末期小恒流充電階段 當(dāng)蓄電池單格平均電壓等于或高于所述第五單格平均設(shè)定電壓時，智能充電機(jī)對蓄電池以第三設(shè)定電流進(jìn)行小恒流充電，直到設(shè)定容量比或設(shè)定電壓穩(wěn)定時間達(dá)到要求，此時，正常充電過程結(jié)束。
4.如權(quán)利要求3所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第一設(shè)定時間為13個小時。
5.如權(quán)利要求4所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述間隙充電方法是先停止對蓄電池充電55?57分鐘，再對蓄電池進(jìn)行充電3?5分鐘，如此循環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第一設(shè)定電流的值為智能充電機(jī)額定輸出電流值Ie的一半。
7.如權(quán)利要求6所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第二設(shè)定電流的值為智能充電機(jī)額定輸出電流值Ie。
8.如權(quán)利要求7所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第三設(shè)定電流的值為智能充電機(jī)額定輸出電流值Ie的四分之一。
9.如權(quán)利要求8所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第一變化電流的值為(2.78-0.889Ud) *Ie。
10.如權(quán)利要求9所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第二變化電流的峰值Imax=L 1125Ie,第二變化電流的谷值 Imin= (2.78-0.889Ud) *Ie。
11.如權(quán)利要求10所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第三變化電流的值為(4.8875-1.75Ud) *Ie。
12.如權(quán)利要求11所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第一單格平均設(shè)定電壓為1.90V。
13.如權(quán)利要求12所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第二單格平均設(shè)定電壓為2.0OV0
14.如權(quán)利要求13所述的 智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第三設(shè)定電壓為0.87*Vxq，其中Vxq為蓄電池的析氣電壓。
15.如權(quán)利要求14所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第四設(shè)定電壓為蓄電池的析氣電壓Vxq。
16.如權(quán)利要求15所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第五單格平均設(shè)定電壓為2.65V。
17.如權(quán)利要求16所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，在所述脈沖充電階段，脈沖充電具有周期性，其周期為15分鐘，脈寬為5分鐘。
18.如權(quán)利要求17所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述第一充電階段的時間大于20分鐘。
19.如權(quán)利要求18所述的智能充電機(jī)充電方法，其特征在于，所述末期小恒流充電階段的充電電壓變化率Λ V < ±0.5V。
【文檔編號】H01M10/44GK103441314SQ201310376199
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】葛宏斌, 陳佩忠, 陳波, 陳明根 申請人:上海施能電器設(shè)備廠