[发明专利]低温蓄电池充电加热方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温蓄电池充电加热方法，特别适用于野外低温环境下太阳能组件为蓄电池充电的需要。 

背景技术

在通信、气象行业，偏远站点的供电问题主要采用太阳能供电系统，太阳能供电系统主要由太阳能组件、太阳能充放电控制器、蓄电池三部分组成。蓄电池工作环境温度当低于-10℃时，电池会有被冻裂失效的风险。随着温度的降低，蓄电池中的电解液逐渐凝固，其有效容量显著下降，一般情况下，温度-10℃时，蓄电池充电能力仅为常温25℃的40％。当低于-30℃时，太阳能组件无法给蓄电池充电。因此，在高温和高寒地区，给蓄电池提供一个较为理想的工作环境，保障供电系统正常工作显得尤为重要。 

目前，解决低温环境下蓄电池不能充电的常用方法是采用地埋式，利用地表下一定深度温度较为恒定的特点，给在高温及寒冷地区使用的电池提供较为理想的工作环境。但是，地埋式有天生弊端：由于长期埋置，泥土压力致使保护箱变形，无法做到良好的防水；现场施工量大且复杂；蓄电池维护更换复杂。此外，部分采用加热控制的蓄电池充电装置，如专利CN101359755A中采用恒温控制的方式，造成充电能量的浪费，影响充电效率。 

发明内容

为了克服现有的蓄电池充电方法恒温控制造成充电能量的浪费，影响充 电效率的不足，本发明旨在提供一种低温蓄电池充电加热方法，该方法可实现在低温环境下高效率、低能耗地充电。 

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述低温蓄电池加热充电方法，有充电装置，该充电装置包括太阳能组件，与太阳能组件相连的充放电控制器；置于保温箱内的蓄电池与所述充放电控制器电连接，该蓄电池的底部与所述保温箱之间设有加热元件，该加热元件通过电源线与所述充放电控制器电连接；所述蓄电池与保温箱的侧壁之间设有检测蓄电池表面温度的温度传感器；其特点是，所述温度传感器的信号输出端与一温度信号A/D转换模块的信号输入端相连，该温度信号A/D转换模块的信号输出端与单片机控制单元的信号输入端相连；其充电步骤为： 

1)在充放电控制器内设置充电最低吸收效率值，并设定充电温度设定值； 

2)当对蓄电池进行充电过程中，单片机控制单元检测蓄电池的吸收效率是否低于充电最低吸收效率值，当该吸收效率不低于充电最低吸收效率值时，继续对蓄电池进行充电，否则，转步骤3)； 

3)所述温度传感器检测蓄电池外壳温度低于最低温度设定值，当温度传感器检测蓄电池外壳温度低于最低温度设定值时，单片机控制单元控制加热元件对蓄电池进行加热，否则，蓄电池已经进入浮充状态； 

4)加热元件对蓄电池加热固定时间后，重复步骤2)，直到蓄电池进入浮充状态。 

所述吸收效率是指太阳能组件电压和太阳能组件电流的乘积与蓄电池端电压和蓄电池充电电流的乘积之比。所述充电最低吸收效率值是指，认为 设定的一个数值，当吸收效率低于该值，认为吸收效率过低，则需要测定是已经进入浮充状态还是由于温度过低的原因，从而保证能源更有效地利用。 

进一步地，所述充放电控制器内设限温保护开关；当所述温度传感器检测蓄电池外壳温度高于40℃时，单片机控制单元控制温度开关切断加热元件电源。 

所述加热元件优选为硅橡胶加热板或硅橡胶加热丝，该硅橡胶加热板通过电源线与充放电控制器相连，该充放电控制器内置有加热开关。该充放电控制器与蓄电池、太阳能组件相连，充放电控制器判断充电效率与温度来控制加热元件。 

为了提高保温箱的保温效果，保持蓄电池表面温度，所述保温箱壁体内填充有保温材料。 

上述充电最低吸收效率值优选为95％～100％。 

上述充电温度设定值优选为-10℃～10℃。 

上述加热元件对蓄电池加热的固定时间优选为5min～30min。 

同时，本发明提供了一种用于上述低温蓄电池加热充电方法的充电装置，包括太阳能组件，与太阳能组件相连的充放电控制器；置于保温箱内的蓄电池与所述充放电控制器电连接，该蓄电池的底部与所述保温箱之间设有加热元件，该加热元件通过电源线与所述充放电控制器电连接；所述蓄电池与保温箱的侧壁之间设有检测蓄电池表面温度的温度传感器；其特征是，所述温度传感器的信号输出端与一温度信号A/D转换模块的信号输入端相连，该温度信号A/D转换模块的信号输出端与单片机控制单元的信号输入端相连。 

进一步地，所述充放电控制器内设有限温保护开关。