[发明专利]智能型太阳能铅酸蓄电池快速充电器

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池充电技术领域，尤其是用于以太阳能电池为电源的多充电阶段的铅酸蓄电池快速充电器。

背景技术

目前，铅酸蓄电池是大容量电池的主要产品，由于其制造成本低、容量大、价格低廉，使得其在通讯、交通、电力等部门得到了广泛的应用，并成为太阳能电池的主要贮能器件。尽管铅酸蓄电池的价格低廉，但是因为蓄电池充放电控制不合理而损坏的电池占相当大的比例，造成了很大的浪费。

现在，绝大多数铅酸蓄电池充电器仍采用浮充(恒压充电)的充电方式，然而，这种方式存在着一些不足之处。由于恒压充电不管电池电压的实际状态，充电电压总是恒定的，充电电压偏低，将会延长充电时间，影响充电效率，充电电压偏高将导致充电电流过大，影响蓄电池的寿命甚至导致蓄电池损坏。目前许多充电器中已采用多充电阶段充电方式，该方式具有充电时间短，充电效果较好的特点，但对于如何将太阳能电池与充电器的结合实现多充电阶段的循环充电技术尚在探索之中。

发明内容

为了充分地利用太阳能，充分地提高太阳能发电系统的充电效率，缩短充电时间，提高充电效果，延长蓄电池的使用寿命，本发明提出了适合于以太阳能电池为电源的多充电阶段的快速充电模式。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以太阳能电池板作为电源供电电路，以主控制芯片模块、控制执行电路模块实现对铅酸蓄电池的多阶段充电，采用电压检测模块为蓄电池实际状态信息反馈电路，实现以太阳能电池为电源的多充电阶段的充电模式。通过对单片机程序的编写，可达到对蓄电池状态的实时检测，智能化地对控制执行电路进行充电模式控制，从而达到对蓄电池多阶段智能化的快速充电效果。

本发明的有益效果是利用充足的太阳能资源实现对铅酸蓄电池的智能化充电，其充电成本低、充电效率高、智能化程度高、可延长铅酸蓄电池寿命。

附图说明

下面结合说明书附图，本发明进一步说明(以12V铅酸蓄电池为例)。

图一是本发明的电路原理图。

图中1为由太阳能电池板，2为主控制芯片模块，3为控制执行电路模块，4为铅酸蓄电池，5为电压实时检测模块，6为充电器的充电指示模块。

电路中由太阳能电池板构成的供电电源模块1给充电器电路及蓄电池提供电能，由AT89S52单片机构成的主控制芯片模块2向控制执行电路模块3发出控制信号，由控制执行电路模块3对铅酸蓄电池4实现多阶段智能化充电，电压实时检测模块5将检测到的蓄电池实时电压数据反馈给主控制芯片模块2，通过主控制芯片模块2对实时电压数据进行分析处理实现对控制执行电路模块3对铅酸蓄电池4的智能化充电，充电器的充电指示模块6与主控制芯片模块2连接以实时地指示蓄电池的充电情况，让用户了解充电状态。

图二是多充电阶段过程示意图实例。

图中，电压检测模块实时检测蓄电池电压，如果蓄电池电压低于设定值9V，在0-t1时间段充电器以0.1C的小电流对蓄电池进行维护性充电；在充电过程中电压不断上升，当电压检测模块反馈的蓄电池实时电压达到9V，在t1-t2时间段充电器对蓄电池以0.7C的大电流进行充电，并由单片机精确控制充电时间，避免过量充电；在t2-t3时间段内对蓄电池以恒压充电，此时充电电流按指数规律下降，当蓄电池电压上升到14.3V(多次实验测得)时结束恒压充电；在最后的涓流充电(即t3-t4)阶段，充电器以0.09C的微小电流对蓄电池进行补足充电，以补充蓄电池因自放电而损失的电量，这个阶段可以长时间(1小时以上)对蓄电池进行充电，可以有效地延长蓄电池寿命。

具体实施方式

在图一中，为保证充电器对充电时间和电流控制精确控制并便于编程，采用AT89S52单片机、选用12MHz的晶体谐振器构成的主控制芯片模块2。采用8位并行模数转换芯片ADC0804构成的电压实时检测模块5。

采用C语言对单片机程序的编写。

充电器除去太阳能电池1以外的其他电路均放置在散热性能良好的金属机箱内。