[发明专利]铅酸蓄电池自维护递减慢脉冲快速充电法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池自维护递减慢脉冲快速充电方法.属于铅酸蓄电池充电技术领域。

背景技术

现在的铅酸蓄电池的充电方法大都基于标准的三段式充电法，此法控制策略简单，比较成熟，也被公众接受.但是，随着社会节奏的加快和全球资源战略的影响，运用此法对铅酸蓄电池充电，存在严重的不足：

1、充电时间过长：

一般运用标准的三段式充电方法给铅酸蓄电池充电的总时间为8~10小时，已不能满足人们现今的社会需求，抵消了铅酸蓄电池相对于其他蓄电池的性价比优势；

2、加速了铅酸蓄电池失效的时间：

运用标准的三段式充电方法给铅酸蓄电池充电，到了充电末期，析气现象严重，长期将会导致铅酸蓄电池的充电不足，加速了铅酸蓄电池的负极板硫酸盐化，严重时导致热失控现象的发生；

一般来说，标准的铅酸蓄电池的理论使用寿命为10~15年，而实际使用寿命仅为1~3年，排除制造工艺的差别，充电方式在很大程度上影响其循环使用寿命的长短。

针对这样的状况，美国科学家马斯通过大量实验，给出了铅酸蓄电池快速充电的理论基础，即著名的马斯三定律.随之带来的效应：一是衍生出了各式各样的快速充电理论，如定电流定周期快速充电法，定电流定电压快速充电法，定电压定频率快速充电法，变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法，恒电流慢脉冲充电法和智能型模糊充电法等等；二是市场上出现了基于这些理论的各式各样的快速充电器，如恒压脉冲充电器，大电流正负脉冲充电器，恒流脉冲充电器，多阶段正负脉冲充电器，慢脉冲充电器等等。

无论哪种充电器，其充电控制思路都是基于一点：缩短铅酸蓄电池的充电时间；也大都忽略了一点：铅酸蓄电池的充电可接受能力，尤其当大电流充电时.这也不难解释为什么现在越来越多的铅酸蓄电池失效的主要原因是其内部构造遭到了严重破坏，再加上不可避免的负极板硫酸盐化问题，铅酸蓄电池的使用寿命不增反减。

而目前解决铅酸蓄电池循环使用寿命的问题，大都是通过脉冲修复来解决，而且都是在铅酸蓄电池达到一定的硫化程度后才进行，修复时间大多是人工设定，修复后的铅酸蓄电池的使用时间大约在0.5~1年左右，修复理论和修复装置水平的参差不齐也造成了铅酸蓄电池二次失效问题的频繁发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前铅酸蓄电池快速充电器的研发和市场现状，将铅酸蓄电池内部进行一定的改造，即在铅酸蓄电池各单格内装有温度传感器和检测电路模块.在此基础上，基于递减慢脉冲的充电方式，运用灰色系统预测理论，给出一种铅酸蓄电池自维护递减慢脉冲快速充电方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该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。

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；