[发明专利]多种蓄电池多模式大功率充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，具体指一种用于各种蓄电池、各种充电模式的大功率充电技术装置。

背景技术

目前广泛使用的大功率蓄电池一般有牵引型、动力型液体铅酸蓄电池、免维护铅酸蓄电池两种。其充电装置一般只对一种蓄电池充电，一般也只有一种充电模式，即一台充电装置只能对一种蓄电池进行一种模式的充电。

随着蓄电池科研和制造技术的迅速发展，多种新型的动力型、牵引型蓄电池不断地被发明、发现和应用于各种实际场合，例如镉镍电池、氢电池、锂电池、电容电池……等等，还有各种在实验室已经取得成功、即将付诸实用的电池，正在大力研究开发的电池等等。但是目前大多数充电装置的充电模式仅仅适用于一种蓄电池。因此，每出现一种新型的蓄电池，人们就得不胜其烦地设计专为该种蓄电池用的充电装置。由此充电装置的种类规格也就不断地增加。

在目前大多数充电装置的输出电流的控制过程中，一般仍然采用手动控制或传统的PID控制算法，很少采用智能控制技术。而传统控制方法已难以满足蓄电池对充电装置自动化的程度和其输出的电流控制精度及效果等越来越高的要求。从20世纪80年代开始出现了较为新颖的恒流分阶段充电模式。这种充电模式在一定程度上可以提高充电效率，延长蓄电池寿命。但是实际应用效果较差，还存在许多弊病，例如一机不能同时适应两种以上的蓄电池，充电模式单一，充电效率低，易损坏蓄电池，无法实现远程控制及无记忆能力等。

发明内容

本发明目的是克服上述现有技术存在的种种缺失，而提出一种多种蓄电池多模式大功率充电装置，其基于用若干个二元高阶代数方程，模拟充电装置输出的多个电流曲线(此代表多个充电模式)，并把它们设计成程序语言，输入单片机存储器，以此来精确控制充电装置三相可控整流电路，把三相交流电变成可控的直流电流的充电全过程的设计思路。

该装置包括(如附图1所示)：三相可控整流系统、充电曲线的预置和形成算法控制模块、充电电流与预置曲线偏差的消除过程算法控制模块、充电完成鉴别并结束充电算法控制模块、蓄电池软保护算法模块以及通讯接口及其通讯软件等六部分组成。

其中，充电曲线的预置、形成、控制算法模块含有辅助PID算法。开机后充电装置按照输入的操作命令控制输出直流电流。充电装置的输出电压、电流通过检测电路转换成相应的信号与数值，与预选的充电曲线进行实时比较。如果比较结果出现偏差，该装置会按照此偏差信号与偏差数值不断进行修正。如此不断地检测——信号转换——修正，使得充电装置的输出电流曲线完全符合原来预选的充电曲线，直至整个充电过程完成。因此，将来每出现一种新型的蓄电池，每需要设计一种新的充电模式，都可以通过大型计算机计算出相应充电曲线的二元高阶代数方程，并把它设计成程序语言，存入单片机存储器中，形成相对于一种新型的蓄电池所需要的一种新的充电模式。

理论上，这种按照设计要求的新的二元高阶代数方程可以计算出无限多个，与此相对应的充电曲线也就有无限多个。也就是说该种充电装置可以对目前和以后若干年内出现的任何种类的蓄电池都可以进行任何充电模式的充电。

本发明的技术方案包括：

一、三相可控整流系统

三相可控整流系统包括：可控整流电路、移相触发电路。该系统的主要任务是把三相交流电流转换成可以控制的直流电流。在该系统中，采用线性度好、移相范围宽、能宽脉冲触发的集成移相触发电路。由微机D/A转换电路送来的控制电压对移相触发电路进行控制，其受控输出的移相触发脉冲去触发可控整流电路中的大功率可控硅，改变它们的控制角，进而改变充电装置的输出电流。

二、充电曲线的预置和形成过程

根据高等数学方程的原理，每根平面曲线都可以用一个或若干个二元多阶数学方程表达(为兼顾数学方程的计算复杂度和难易度，及描述曲线符合度，本发明拟采用二元六阶的数学方程较为适宜)。它们的表达式为：

Y₁＝A₁X⁶+B₁X⁵+C₁X⁴+D₁X³+E₁X²+F₁X+G₁；