專利名稱：鎳氫電池高速化成儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電池化成儀，特別是鎳氫電池高速化成儀。
目前鎳氫電池化成多采用鎳鎘電池化成儀或采用由鎳鎘電池化成儀改造的鎳鎘/鎳氫電池化成儀。由于鎳氫電池與鎳鎘電池工作的化學機理不同，這些化成儀不能很好地適應對鎳氫電池化成，化成速度慢，且對電池還有損害。
本實用新型的目的是提出一種適用鎳氫電池化成的鎳氫電池高速化成儀技術方案，可以配合單片機和PC機使用，在整個充電過程中采用自動變平均電流，非矩形正負脈沖波形的方法對鎳氫電池化成。
本實用新型鎳氫電池高速化成儀包括控制電路和一對穩(wěn)流器，控制電路由8096單片機和PC機構成，穩(wěn)流器1、2均由一個運算放大器、一個二極管、一個三極管和一個電阻構成；PC機通過RS232一C串行口與單片機8096的CPU連接，CPU接AD模數轉換器1、2輸出端，AD模數轉換器1、2的輸入端分別與一個電壓跟隨器的輸出端連接，電壓跟隨器正輸入端分別與電池組的正極端T1、負極端T2連接，電壓跟隨器負輸入端連輸出端；CPU的輸出口D與DA數模轉換器1、2連接，DA數模轉換器1、2輸出端分別連接一個電壓跟隨器的正輸入端，跟隨器的輸出端分別連穩(wěn)流器1、2中運放器的正輸入端；穩(wěn)流器1、2均由一個運算放大器、一個二極管、一個三極管和一個電阻構成；穩(wěn)流器1中運放的輸出端連二極管正極，二極管負極連三極管基極，三極管集電極連電壓電源正極，三極管發(fā)射極連運放負輸入極、并通過電阻連電池組負極；穩(wěn)流器2中運放的輸出端連二極管正極，二極管負極連三極管基極，三極管集電極連電池組負極，三極管發(fā)射極連運放負輸入極、并通過電阻接地；單片機的CPU輸出口連報警器。
本實用新型的特點是在單片機和PC機的控制下，通過本實用新型電路可以構成全自動正負脈沖化成。在每一個化成循環(huán)中，化成開始時化成電流大。化成電流隨化成時間延續(xù)而變小，形成無級平均電流變化的化成?；傻拿}沖為非矩形的正負脈沖，正或負脈沖開始時電流大，脈沖結束時電流小，正或負脈沖結束后存在一段無電流時間。在對鎳氫電池化成時，化成速度極快，且不爬堿，不爆炸，不損害電池。
本實用新型的實施例如附圖所示


圖1是鎳氫電池高速化成儀電路圖；圖2是鎳氫電池高速化成時充放電電流波形；圖3是鎳氫電池高速化成時某一循環(huán)的充放電平均電流變化曲線圖。
圖中標號表示1、直流電壓源，2、8096單片機系統(tǒng)，3、穩(wěn)流器1，4、穩(wěn)流器2，5、報警器，6、PC機，A、掉電保護，B、串行口，C、可編程定時器，D、輸出口。
圖2中橫座標表示時間(t)，縱座標表示充電電流(I)圖3中橫座標表示時間(t)，縱座標表示充電平均電流(I)。
圖2的波形是鎳氫電池化成時充放電電流典型波形；圖3的曲線是鎳氫電池化成時某一循環(huán)充放電平均電流變化的典型曲線。上述波形和曲線是PC機提供給化成儀的基本化成參數。
結合實施例附圖1對本實用新型加以具體說明化成儀由直流電壓源1，單片機2和一對穩(wěn)流器3、4，PC機6，報警器5和充電電池組構成?？刂齐娐酚?096單片機2和PC機6構成，PC機6通過RS232-C串行口與單片機8096的CPU連接，CPU接AD模數轉換器1、2輸出端，AD模數轉換器1、2的輸入端分別與一個電壓跟隨器的輸出端連接，并通過電壓跟隨器正輸入端分別與電池組的正極端T1、負極端T2連接；CPU的輸出口D與DA數模轉換器1、2連接，DA數模轉換器1、2輸出端分別連接一個電壓跟隨器的正輸入端，跟隨器的輸出端分別連穩(wěn)流器3、4中運放器的正輸入端；穩(wěn)流器3、4均由一個運算放大器、一個二極管、一個三極管和一個電阻構成；穩(wěn)流器3中運放的輸出端連二極管正極，二極管負極連三極管基極，三極管集電極連電壓電源正極，三極管發(fā)射極連運放負輸入極、并通過電阻連電池組負極；穩(wěn)流器4中運放的輸出端連二極管正極，二極管負極連三極管基極，三極管集電極連電池組負極，三極管發(fā)射極連運放負輸入極、并通過電阻接地；單片機2的CPU輸出口連報警器5。
本實用新型的工作原理是1、化成儀在充電時的回路充電電流為正時，穩(wěn)流器3截止，電流從直流電壓源通過T1流到電池組正極，從負極流出，經穩(wěn)流器4到地，電流不能由正極經穩(wěn)流器3到電池組負極。
充電電流為負時，穩(wěn)流器4截止，電流從正極通過T1、穩(wěn)流器3流到T2、電池組負極。由于穩(wěn)流器4截止電源電壓無法流到地，此時電源不提供輸出電流。
2、化成儀在放電時的回路放電電流為正時穩(wěn)流器4截止，電流從電池組正極流出通過T1從穩(wěn)流器3流到T2、到電池組負極。
放電電流為負時穩(wěn)流器3截止，電流從直流電壓源通過T1、電池組正極到負極流出，經T2流過2穩(wěn)流器4到地。
3、單片機根據存貯在系統(tǒng)中的基本數據，對電池組進行放電，每隔一分鐘，單片機根據基本數據，計算一次電流波形在一個周期中的幅值大小，即I(t)，分開間隔100s。由A/D1，A/D2采樣電池組兩端電壓，相減給出電池組電壓V。
在化成的每一循環(huán)中，首先對電池組充電，單片機系統(tǒng)通過D/A2控制穩(wěn)流器4給出每一脈沖周期中的充電正脈沖電流幅值，D/A1控制穩(wěn)流器3給出每一脈沖周期中的充電負脈沖電流幅值，通過D/A1，D/A2控制穩(wěn)流器3、穩(wěn)流器4的流過電流為0，給出每一脈沖周期的充電的零電流。當充電時間到，單片機控制電池組處于靜置狀態(tài)。靜置時間到，電池組開始放電，由D/A1控制穩(wěn)流器3給出放電電流脈沖的正脈沖幅值，D/A2控制穩(wěn)流器4給出電流脈沖的負脈沖幅值，通過D/A1、D/A2控制穩(wěn)流器3和穩(wěn)流器4的流過電流為零，給出每一脈沖周期的放電的零電流。電池組一旦放電到20V(對20只電池)時，停止放電，電池組開始靜置，當靜置時間到時，本次循環(huán)結束。
如此對電池組進行多個循環(huán)充放電，完成電池組化成，一旦化成結束，單片機控制報警器報警，通知操作人員化成結束。
權利要求1.一種鎳氫電池高速化成儀，包括控制電路和一對穩(wěn)流器，其特征在于控制電路由8096單片機和PC機構成，穩(wěn)流器1、2均由一個運算放大器、一個二極管、一個三極管和一個電阻構成；PC機通過RS2320-C串行口與單片機8096的CPU連接；AD模數轉換器1、2輸出端接CPU，AD模數轉換器1、2的輸入端分別與一個電壓跟隨器的輸出端連接，電壓跟隨器正輸入端分別與電池組的正極端T1、負極端T2連接，電壓跟隨器負輸入端連輸出端；CPU的輸出口D與DA數模轉換器1、2連接，DA數模轉換器1、2輸出端分別連接一個電壓跟隨器的正輸入端，跟隨器的輸出端分別連穩(wěn)流器1、2中運放器的正輸入端；穩(wěn)流器1、2均由一個運算放大器、一個二極管、一個三極管和一個電阻構成；穩(wěn)流器1中運放的輸出端連二極管正極，二極管負極連三極管基極，三極管集電極連電壓電源正極，三極管發(fā)射極連運放負輸入極、并通過電阻連電池組負極；穩(wěn)流器2中運放的輸出端連二極管正極，二極管負極連三極管基極，三極管集電極連電池組負極，三極管發(fā)射極連運放負輸入極、并通過電阻接地；單片機的CPU輸出口連報警器。
專利摘要鎳氫電池高速化成儀,包括控制電路和一對穩(wěn)流器,控制電路由8096單片機和PC機構成,穩(wěn)流器1、2均由一個運算放大器、一個二極管、一個三極管和一個電阻構成。本實用新型的特點是在單片機和PC機的控制下,通過本實用新型電路可以構成全自動正負脈沖化成。
文檔編號H01M10/24GK2274378SQ9621949
公開日1998年2月11日 申請日期1996年10月11日 優(yōu)先權日1996年10月11日
發(fā)明者劉昭林, 李加, 張自會, 李壽川, 毛義, 黃進清 申請人:天津莫比士電池有限公司