[实用新型]一种变流控制电路及铅酸蓄电池安全快速充电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蓄电池充电控制装置，尤其是涉及一种铅酸蓄电池快速充电控制装置及变流检测控制电路。

背景技术

目前，电动车已成为老百姓日常生活中的主要交通和运输工具，铅酸蓄电池因为其技术成熟、经济实惠，成为当前电动车大量采用的主要动力来源。

铅酸蓄电池是二次电池，当其内部储存电量消耗后可以通过充电器进行补充而反复使用。为保护蓄电池不因充电而损坏，目前的充电器普遍存在有充电电流小、充电时间长的缺陷。目前的充电电流一般设置为蓄电池的0.15C左右，如此大小的电流虽对蓄电池没有什么伤害但充电时间需要8-10个小时，过长的充电时间限制了蓄电池的有效使用，给用户使用带来不便。为减短充电时间虽然可以增大充电电流，但由于技术原因不能有效解决大电流充电对蓄电池造成的损伤，会明显缩短蓄电池的寿命，只能作为应急电源偶尔使用。

为提高充电效率和充电速度，人们对铅酸蓄电池的充电特性进行了大量研究，开发了多种快速充电技术。1、如“中国科学院电工研究所”、“国家劳动和社会保障部”、“可再生能源发电咨询与培训中心”联合出版的《铅酸蓄电池的充放电特性与维护》一书标明：蓄电池的充放电特性不是一成不变的，它与蓄电池的使用过程和蓄电池的新旧程度有关。2、还与蓄电池的即时存电量有关。3、当充电电流小于蓄电池可接受电流时，效果降低加长了充满时间，4、当充电电流大于蓄电池可接受电流时，蓄电池端电压上升过快，多余电能被转化成热量，这既浪费了电能还对蓄电池造成损伤，导致蓄电池寿命减短。5、在充电开始和接近充满时，蓄电池接受电流转化能力弱，过大的充电电流同样会损伤蓄电池。

目前主要的充电方法都存在有不同缺陷：1、三段式：选取的充电电流是安全电流但造成充电时间过长，而且不能适应被充蓄电池的整个过程，前期和中后期与蓄电池的接受能力偏差大，后期的涓流充电持续时间过长照样造成过充，这种情况由于操作者原因常常发生。2、许多新的充电技术，其中以脉冲式、间歇式、变流式效果为佳。这些新方法可以改善充电性能，但大多使用蓄电池外表温升参数测控，温度升高后才干预，措施滞后，不能明显增大充电电流提高充电速度，而且需要复杂的电路结构、众多的元器件，甚至依托单片机、程序等才能实现，实施门槛高或成本增加。3、还有运用新技术把充电过程精密分解、多段设置充电参数，此方法也只是针对群体共性，不能精密适应到个体，也不适应新旧程度不同，剩余存电量不同的蓄电池。

研究表明：铅酸蓄电池充电时的电化学转化能力即接受电量的能力与蓄电池的新旧程度和内部已存电量有关，新旧不同、内部已存电量不同再充电时其接受充电电流的能力也不同；蓄电池越新、内部已存电量越少其接受充电电流的能力越强。接受能力强其端电压上升就越慢，一旦充电电流偏大超出其接受能力，电瓶的端电压就上升快，多余的充电量就会转化成热量而降低充电效率。根据铅酸蓄电池的这一特性，我们可以在充电初后期减小电流使蓄电池免受损伤，在充电中期加大充电电流以缩短充电时间，而且实时检测蓄电池端电压变化，使充电电流的大小能够适应和跟踪不同质量性能、不同新旧，不同剩余电量的蓄电池。不过现在市场上所售的充电器充电电流是固定不变的，这就造成蓄电池在充电初期电流过大损伤蓄电池，中期吃不饱充电时间加长，末期充电电流偏大发热。这样既加长了电量充满的时间，也降低了充电效率，浪费了电能，还造成蓄电池在使用后期出现被充鼓变形的故障导致提前报废。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术不足，提出了一种变流控制电路及一种铅酸蓄电池安全快速充电装置。采用充电功能电路与开关电源组合控制充电参数，使整个充电过程更符合蓄电池的充电特性，有效提高了充电速度和效率。

本实用新型所采用的技术方案：

一种变流控制电路，包括变电流检测单元、分段延时控制单元或线性调节单元，分段延时控制单元采用比较延时电路实现分段延时控制，线性调节单元采用比例放大电路线性调节充电电流，所述变电流检测单元采用电压升降检测电路，所述电压升降检测电路的输出端连接分段延时控制单元比较器或线性调节单元比例放大电路的输入端；所述分段延时控制单元或线性调节单元的输出端通过放大电路输出变流控制信号，实现分段延时或线性调节充电电流大小。

所述的变流控制电路，述变电流检测单元采用R41、R42、R43、R44四个电阻组成电阻桥，与所述电阻桥的对角桥臂R42、R43各连接一个电容，所述电阻桥的输入端连接在被充电的蓄电池两端，电阻桥的输出端A、B连接分段延时控制单元或线性放大控制单元输入端。