[发明专利]铅酸蓄电池自维护递减慢脉冲快速充电法

权利要求书

1.铅酸蓄电池自维护递减慢脉冲快速充电法，其特征在于：在铅酸蓄电池各单格内安装温度传感器和检测电路模块；所述的检测电路模块包括单格电压及温度采样电路，单片机，采样信号调理电路；

对铅酸蓄电池进行各单格端电压及温升变化率采样，同时采样充电电流，采样数据通过各单格内的检测电路模块，以总线通信方式通过外设总线接口传送至充电器的微处理模块，充电器的微处理模块根据传送的数据进行充电过程的自适应控制。

2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池自维护递减慢脉冲快速充电法，其特征在于：所述充电器的微处理模块根据传送的数据进行充电过程的自适应控制的步骤如下：

2.1充电器按照事先设定的慢脉冲充电方式，以预先设定的初始充电电流进行充电；同时，充电器的微处理模块根据铅酸蓄电池各单格检测电路模块通过总线通信传输过来的某采样时刻的铅酸蓄电池的各单格端电压U_i(k)和铅酸蓄电池的各单格温度T_i(k)，按制高原则确定此采样时刻的铅酸蓄电池的端电压U(k)；通过二次微分获得此时刻铅酸蓄电池各单格的温升变化率d²T_i(k).其中，

U(k)＝6max{U₁(k)，U₂(k)，U₃(k)，U₄(k)，U₅(k)，U₆(k)}，

d²T_i(k)＝dT_i(m)-dT_i(m-1)

＝(T_i(m)-T_i(m-1))-(T_i(m-1)-T_i(m-2))，

k，m为采样时刻，且k＝3m；

2.2按照步骤2.1中的处理方法进行定周期采样，获得定周期内的铅酸蓄电池的端电压采样序列U⁽⁰⁾，各单格温升变化率采样序列d²T_i⁽⁰⁾；同时，在充电回路中定周期采样铅酸蓄电池充电电流，得到序列I⁽⁰⁾；其中，

U⁽⁰⁾＝{U(1)，U(2)，…U(k)，…U(M)}，

d2Ti(0)={d2Ti(1),d2Ti(2),···,d2Ti(k),···,d2Ti(M)},]]>

I⁽⁰⁾＝{I(1)，I(2)，…，I(k)，…I(M)}，

i∈[1，6]，M为定周期内的采样总数，且M≥4；

2.3将步骤2.2中获得的铅酸蓄电池端电压，各单格温升变化率和充电电流的周期采样序列，分别进行灰色一次累加生成处理，得到铅酸蓄电池端电压的灰色一次累加生成序列U⁽¹⁾，各单格温升变化率的灰色一次累加生成序列d²T_i⁽¹⁾和充电电流的灰色一次累加生成序列I⁽¹⁾；其中，

U(1)={U(1),Σj=12U(j),···Σj=1kU(j),···Σj=1MU(j)},]]>

d2Ti(1)={d2Ti(1),Σj=12d2Ti(j),···,Σj=1kd2Ti(j),···,Σj=1Md2Ti(j)},]]>

I(1)={I(1),Σj=12I(j),···,Σj=1kI(j),···Σj=1MI(j)};]]>

2.4将步骤2.3中获得的定周期采样的铅酸蓄电池端电压的灰色一次累加生成序列U⁽¹⁾，各单格温升变化率的灰色一次累加生成序列d²T_i⁽¹⁾和充电电流的灰色一次累加生成序列I⁽¹⁾进行均值生成操作，获得铅酸蓄电池端电压的灰色一次累加生成序列U⁽¹⁾的均值生成序列u，各单格温升变化率的灰色一次累加生成序列d²T_i⁽¹⁾的均值生成序列v_i和充电电流的灰色一次累加生成序列I⁽¹⁾的均值生成序列w；其中，

u={0.5(U(1)+Σj=12U(j)),···0.5(Σj=1k-1U(j)+Σj=1kU(j)),···0.5(Σj=1M-1U(j)+Σj=1MU(j))},]]>

vi={0.5(d2Ti(1)+Σj=12d2Ti(j)),···,0.5(Σj=1k-1d2Ti(j)+Σj=1kd2Ti(j)),···,0.5(Σj=1M-1d2Ti(j)+Σj=1Md2Ti(j))}]]>

w={0.5(I(1)+Σj=12I(j)),···,0.5(Σj=1k-1I(j)+Σj=1kI(j)),···0.5(Σj=1M-1I(j)+Σj=1MI(j))};]]>

2.5充电器的微处理模块利用步骤2.1-2.4获得的数据，计算铅酸蓄电池各单格温升变化率进行灰色预测跟踪所需的灰作用量同时计算铅酸蓄电池充电电流进行灰色系统自主量预测所需的灰作用量a_l，b_l；其中，

CT=Σl=2Mvi(l),]]>DT=Σl=2Md2Ti(0)(l),]]>ET=Σl=2Md2Ti(0)(l)vi(l),]]>FT=Σl=2M(vi(l))2,]]>

aT=CTDT-3ET3FT-CT2,]]>bT=DTFT-CTET3FT-CT2;]]>

CI=Σl=2Mw(l),]]>DI=Σl=2MI(0)(l),]]>EI=Σl=2MI(0)(l)w(l),]]>FI=Σl=2M(w(l))2,]]>

aI=CIDI-3EI3FI-CI2,]]>bI=DIFI-CIEI3FI-CI2;]]>

2.6充电器的微处理模块根据步骤2.5获得的各单格温升变化率进行灰色预测跟踪所需的灰作用量利用铅酸蓄电池单格温升变化率的等维递补灰色单变量一阶预测模型，进行铅酸蓄电池各单格温升变化率的灰色预测跟踪，并将各单格温升变化率的跟踪预测结果进行比对，若超出限定误差，转入步骤2.7；否则，进行步骤2.8；

2.7充电器的微处理模块发送电平信号触发脉冲修复模块，进行铅酸蓄电池维护的自适应控制；

2.8充电器的微处理模块根据步骤2.5获得的铅酸蓄电池充电电流进行灰色系统自主量预测所需的灰作用量a_l，b_l，利用铅酸蓄电池充电电流的等维递补灰色单变量一阶预测模型，进行充电电流的自主预测；

2.9充电器的微处理模块根据步骤2.8中的预测结果，利用铅酸蓄电池端电压的等维递补灰色二变量一阶预测模型，进行铅酸蓄电池端电压的灰色跟踪预测，若预测端电压值超过设定充电电压阈值，则进行步骤2.10；否则，转入步骤2.1；

2.10充电器的微处理模块发送电平信号至放电模块，启动短时放电操作，放电操作完成后，进行充电电流调整，充电电流稳定后进行判断，若电流值小于0.5A则转入步骤2.11；否则，转入步骤2.1；

2.11铅酸蓄电池进入浮充充电阶段，充电电压为13.4~14.1V，充电时间为1~2小时；

整个自适应控制过程按照步骤2.1-2.11进行，直至充电过程结束。