[发明专利]铅蓄电池自动高效充电装置

说明书

本发明涉及一种对蓄电池自动高效充电的装置，尤其是铅蓄电池自动高效充电装置。

自从1859年铅蓄电池创制以来已有一百多年历史了，对铅蓄电充电特性及方法的研究却只是在本世纪六十年代开始逐步被重视。如何设计性能优良的充电机，也一直成为铅蓄电池研究工作中所探讨的问题。

通过对铅蓄电池的充电理论的分析和实践知道：用直流电源对铅蓄电池进行连续电流充电到后阶段，会产生严重的水解。水解产生的气体，一部分夹带酸雾溢出蓄电池;另一部分吸附在极板表面，既增加了铅蓄电池的内阻，又阻碍了极板微孔中已生成的高浓度硫酸向外扩散和水向微孔中渗透，使充电反应难以进行;除外，被氧气包围的正极板上还形成了过氧化电极，提高了正极电位。这些常称为极化现象。极化的存在恶化了充电状态，造成充电后期出气多、温度高、效率低、活性物质易脱落等危害。为了除去极化，可以采用瞬时停充电或脉冲放电等方法;防止过充电，也是减少极化危害的重要措施。

现在广泛被采用的普通型充电装置，通常采用恒定充电电压和恒定充电电流的方法，在铅蓄电池的充电后阶段会产生较严重的极化现象。虽然在一些快速型充电装置上设有去极化功能，但由于造价贵、充电工艺要求高等原因而还未被普遍使用。

本发明的任务就是要提供一种经改进的铅蓄电池充电装置，不但能满足铅蓄电池充电特性要求自动控制充电，而且具有去极化功能，同时还可补偿电网功率因素。

本发明的任务是以如下方式完成的：如图1-本发明的原理方框图所示，在整流电路（3）的交流输入端，连接具有较高阻抗值的容抗电路（2）;在整流电路的直流输出端，串联连接被充电的铅蓄电池组（8）;对应每只被充铅蓄电池，如（8A），都有一组充电程度检测电路（6A）、去极化电路（9A）、充电电流旁流电路（5A）和充足电控制电（7A），实现适时去极化，自动控制铅蓄电池充电的功能。工作时，交流输入电压除了克服被充铅蓄电池端电压外，基本上都降落在容抗值比铅蓄电池内阻高得多的容抗电路（2）上，第一，起到补偿电网功率因素的作用，在整流电路短接时补偿最强;第二，改变容抗电路的容抗值，可方便地调节充电电流;第三，利用整流桥输出允许短接的特点，由充电程度检测电路控制，在铅蓄电池去极化时和充足电后，自动开通与铅蓄电池并联的充电电流旁流电路，使铅蓄电池自动地、无触点转换地退出充电回路，与铅蓄电池（8A）串联的二极管（10A）是防止铅蓄电池通过充电电流旁流电路造成短路而设置。铅蓄电池的端电压随着充足电程度增高而升高，当充电程度检测得铅蓄电池端电压上升到应该去极化的电压时，便开通充电电流旁流电路，让铅蓄电池进入停充或脉冲放电的去极化状态;铅蓄电池端电压在去极化过程中要降低，当充电程度检测电路测得铅蓄电池端电压下降到应该停止去极化的电压值时，再关断充电电流旁流电路，使铅蓄电池重新恢复充电;随后再进行第二、三……次充电、去极化工作循环。铅蓄电池的每一次去极化时间，即从应该去极化的电压降到应该停止去极化的电压所需时间，是随着蓄电池充足电程度增高而变长，当去极化时间长达表示铅蓄电池基本上已充足时，充足电控制电路发出警告，表示充电结束。并联在整流电路输出端的过电压检测电路（4），测得整流电路输出过电压时，〔1〕便自动切断输入总保护元件（1）而停止充电;总保护元件也可手动操作。

中性线接地的电网供电时，零线不应连容抗电路，以保证整流电路输出端对地的电位差的最大值等于被充电铅蓄电池的串联总电压，确保安全使用。

以下将结合附图通过对实施例的说明来进一步详细描述本发明。

图1是本发明的原理方框图。

图2是体现本发明实施例的原理图。

整流电路可以采用多种形式，由中性线接地的电网供电时可以采用单相供电的单相桥式整流电路，且零线不应接容抗电路;由中性线不接地的电网供电时可以采用任何桥式整流电路。

参照图2，本实施例由中性线接地的电网供电，采用单相桥式整流电路（3）;整流电路的交流输入端连接由电容器组成的容抗电路（2），改变K1～Km的开关状态，即改变容抗，可改变充电电流值;铅蓄电池可串联后接入整流电路输出回路充电，对应每只铅蓄电池，如（8A），配有充电电流旁流电路（5A）、充电程度检测电路（7A）和去极化电路（9A）;二极管（10A）是防止铅蓄电池通过充电电流旁流电路形成短路放电而设置。