蓄電池變電流充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種蓄電池變電流充電
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池是船舶電氣設(shè)備的重要組成部分，其在船舶上不僅作為柴油機(jī)的啟動(dòng)電源，而且還需要為船舶通訊、導(dǎo)航等設(shè)備以及應(yīng)急照明提供電能。目前一般采用電壓式充電設(shè)備對(duì)船舶蓄電池進(jìn)行充電。
[0003]然而，在采用電壓式充電設(shè)備進(jìn)行充電的過(guò)程中，為保證被充蓄電池的充電容量，通常需要管理人員對(duì)充電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)根據(jù)監(jiān)控情況相應(yīng)調(diào)整充電電壓。
[0004]由上述可知，現(xiàn)有的充電設(shè)備存在以下缺點(diǎn):人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大、不易對(duì)充電過(guò)程中的充電電壓進(jìn)行控制、充電效率低、充電電流不能根據(jù)蓄電池的狀態(tài)變化而動(dòng)態(tài)地跟蹤蓄電池的充電電流曲線，并且，在充電過(guò)程中容易造成大量的氣體析出，析出的氣體容易腐蝕正極板(即容易造成蓄電池的極化現(xiàn)象)，從而導(dǎo)致蓄電池?fù)p壞，進(jìn)而嚴(yán)重的影響蓄電池的使用壽命，不利于船舶長(zhǎng)時(shí)間航行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種蓄電池變電流充電裝置，以解決現(xiàn)有的蓄電池充電設(shè)備充電效率低、蓄電池極化現(xiàn)象嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型提供的蓄電池變電流充電裝置，包括:變壓模塊、三相橋式整流模塊、主模塊、第一采集模塊、第二采集模塊和控制模塊；其中，三相橋式整流模塊分別與變壓模塊和主模塊相連，用于將變壓模塊輸出的交流電整流為直流電，并輸出給主模塊；第一采集模塊分別與變壓模塊和控制模塊相連，用于采集變壓模塊輸出的電流、電壓值，并將采集到的變壓模塊輸出的電流、電壓值輸出給控制模塊；第二采集模塊分別與蓄電池和控制模塊相連，用于采集蓄電池的充電電流、電壓值，并將采集到的蓄電池的充電電流、電壓值輸出給控制模塊；控制模塊與主模塊相連，用于根據(jù)采集到的蓄電池的充電電流、電壓值確定蓄電池所處的充電階段，以及根據(jù)確定的蓄電池所處的充電階段和采集到的變壓模塊輸出的電流、電壓值，控制主模塊對(duì)三相橋式整流模塊輸出的直流電進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，并將脈沖寬度調(diào)制后的直流電輸出給蓄電池。
[0007]此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為:主模塊包括IPM模塊和AC/DC模塊，其中，IPM模塊與三相橋式整流模塊相連，用于將三相橋式整流模塊輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并對(duì)所轉(zhuǎn)換的交流電進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制；AC/DC模塊與IPM模塊相連，用于將脈沖寬度調(diào)制后的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；其中，通過(guò)高頻變壓器對(duì)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制后的交流電進(jìn)行降壓，并對(duì)降壓后的交流電進(jìn)行濾波整流，以輸出蓄電池充電所需的充電電流、電壓值。
[0008]此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為:IPM模塊包括IGBT，通過(guò)控制模塊控制IGBT，以對(duì)所轉(zhuǎn)換的交流電進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，并相應(yīng)調(diào)整AC/DC模塊輸出的電流、電壓值。
[0009]此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為:通過(guò)脈沖寬度調(diào)制產(chǎn)生的負(fù)脈沖電路對(duì)蓄電池進(jìn)行放電。
[0010]此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為:還包括輔助電源，用于為第一采集模塊、第二采集模塊、主模塊和控制模塊提供工作電源。
[0011]此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為:控制模塊為數(shù)字信號(hào)處理器。
[0012]此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為:控制模塊包括電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，通過(guò)采用模糊自適應(yīng)整定PID控制電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器。
[0013]此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為:蓄電池的充電階段包括恒流充電階段、脈沖充電階段和恒壓充電階段；電流調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)恒流充電階段和脈沖充電階段的充電電流；電壓調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)恒壓充電階段的充電電壓。
[0014]利用上述根據(jù)本實(shí)用新型的蓄電池變電流充電裝置，根據(jù)蓄電池電壓實(shí)時(shí)控制充電電流，使充電電流滿足蓄電池快速充電電流曲線，充電過(guò)程中采用負(fù)脈沖放電，使蓄電池流過(guò)一個(gè)較大的負(fù)脈沖電流，消除充電過(guò)程中的極化現(xiàn)象，從而在實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池進(jìn)行快速高效充電的同時(shí)，降低對(duì)蓄電池的損害。
【附圖說(shuō)明】
[0015]通過(guò)參考以下結(jié)合附圖的說(shuō)明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對(duì)本實(shí)用新型的更全面理解，本實(shí)用新型的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:
[0016]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的蓄電池變電流充電裝置的第一邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的蓄電池變電流充電裝置的第二邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型提供的蓄電池變電流充電裝置的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]針對(duì)前述現(xiàn)有的蓄電池充電裝置存在充電效率低、能耗高、極化現(xiàn)象嚴(yán)重的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的蓄電池變電流充電裝置，根據(jù)蓄電池電壓實(shí)時(shí)控制充電電流，使充電電流滿足蓄電池快速充電電流曲線，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池進(jìn)行快速高效的充電，同時(shí)降低對(duì)蓄電池的損害。
[0022]為了說(shuō)明本實(shí)用新型提供的蓄電池變電流充電裝置，圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的蓄電池變電流充電裝置的第一邏輯結(jié)構(gòu)，圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的蓄電池變電流充電裝置的第二邏輯結(jié)構(gòu)。
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的蓄電池變電流充電裝置100包括:變壓模塊110、三相橋式整流模塊120、主模塊130、第一采集模塊140、第二采集模塊150和控制模塊160。
[0024]其中，輸入的交流電(AC)首先經(jīng)過(guò)變壓模塊110進(jìn)行降壓后，輸出給三相橋式整流模塊120。三相橋式整流模塊120的輸入端與變壓模塊110相連，輸出端與主模塊130相連，用于將降壓后的交流電整流為直流電(即:將變壓模塊輸出的交流電整流為直流電)，并通過(guò)三相橋式整流模塊120的輸出端輸出給主模塊130。
[0025]第一采集模塊140分別與變壓模塊110和控制模塊160相連。其中，第一采集模塊140用于采集變壓模塊110向三相橋式整流模塊120輸出的電流、電壓值，并將所采集到的變壓模塊110輸出的電流、電壓值輸出給控制模塊160。
[0026]第二采集模塊150分別與蓄電池170和控制模塊160相連。第二采集模塊150用于采集蓄電池170的充電電流、電壓值，并將采集到的蓄電池170的充電電流、電壓值輸出給控制模塊160。
[0027]控制模塊160與主模塊130相連，用于根據(jù)第二采集模塊150采集到的蓄電池170的充電電流、電壓值確定蓄電池所處的充電階段，以及根據(jù)確定的蓄電池170所處的充電階段和第一采集模塊140采集到的變壓模塊110輸出的電流、電壓值，控制主模塊130對(duì)三相橋式整流模塊120輸出的直流電進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，以獲得蓄電池170充電所需的充電電流、電壓值；蓄電池170與主模塊130相連，用于接受主模塊130所輸出的電流、電壓值。
[0028]進(jìn)一步地，如圖2所示，變壓模塊110將輸入的交流電變壓后，輸出給三相橋式整流模塊120，三相橋式整流模塊120將整流后的直流電輸出給主模塊。其中，主模塊包括IPMdntelligent Power Module，智能功率模塊)模塊 131 和 AC/DC模塊 132。其中，IPM模塊131與三相橋式整流模塊120相連，用于將三相橋式整流模塊120輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并根據(jù)第一采集模塊140和第二采集模塊150所采集到的電流、電壓值對(duì)所轉(zhuǎn)換的交流電進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制(其中，第一采集模塊140用于采集變壓模塊110輸出的電流、電壓值，第二采集模塊150用于采集蓄電池170的充電電流、電壓值)；AC/DC模塊132與IPM模塊131相連，用于將脈沖寬度調(diào)制后的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；其中，通過(guò)高頻變壓器對(duì)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制后的交流電進(jìn)行降壓，并對(duì)降壓后的交流電進(jìn)行濾波整流，以輸出蓄電池充電所需的充電電流、電壓值。
[0029]具體地，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池分階段進(jìn)行充電，IP