[实用新型]镍氢电池高速化成仪

说明书

本实用新型属于电池化成仪，特别是镍氢电池高速化成仪。

目前镍氢电池化成多采用镍镉电池化成仪或采用由镍镉电池化成仪改造的镍镉/镍氢电池化成仪。由于镍氢电池与镍镉电池工作的化学机理不同，这些化成仪不能很好地适应对镍氢电池化成，化成速度慢，且对电池还有损害。

本实用新型的目的是提出一种适用镍氢电池化成的镍氢电池高速化成仪技术方案，可以配合单片机和PC机使用，在整个充电过程中采用自动变平均电流，非矩形正负脉冲波形的方法对镍氢电池化成。

本实用新型镍氢电池高速化成仪包括控制电路和一对稳流器，控制电路由8096单片机和PC机构成，稳流器1、2均由一个运算放大器、一个二极管、一个三极管和一个电阻构成；PC机通过RS232一C串行口与单片机8096的CPU连接，CPU接AD模数转换器1、2输出端，AD模数转换器1、2的输入端分别与一个电压跟随器的输出端连接，电压跟随器正输入端分别与电池组的正极端T1、负极端T2连接，电压跟随器负输入端连输出端；CPU的输出口D与DA数模转换器1、2连接，DA数模转换器1、2输出端分别连接一个电压跟随器的正输入端，跟随器的输出端分别连稳流器1、2中运放器的正输入端；稳流器1、2均由一个运算放大器、一个二极管、一个三极管和一个电阻构成；稳流器1中运放的输出端连二极管正极，二极管负极连三极管基极，三极管集电极连电压电源正极，三极管发射极连运放负输入极、并通过电阻连电池组负极；稳流器2中运放的输出端连二极管正极，二极管负极连三极管基极，三极管集电极连电池组负极，三极管发射极连运放负输入极、并通过电阻接地；单片机的CPU输出口连报警器。

本实用新型的特点是在单片机和PC机的控制下，通过本实用新型电路可以构成全自动正负脉冲化成。在每一个化成循环中，化成开始时化成电流大。化成电流随化成时间延续而变小，形成无级平均电流变化的化成。化成的脉冲为非矩形的正负脉冲，正或负脉冲开始时电流大，脉冲结束时电流小，正或负脉冲结束后存在一段无电流时间。在对镍氢电池化成时，化成速度极快，且不爬碱，不爆炸，不损害电池。

本实用新型的实施例如附图所示：

图1是镍氢电池高速化成仪电路图；

图2是镍氢电池高速化成时充放电电流波形；

图3是镍氢电池高速化成时某一循环的充放电平均电流变化曲线图。

图中标号表示：

1、直流电压源，2、8096单片机系统，3、稳流器1，4、稳流器2，5、报警器，6、PC机，A、掉电保护，B、串行口，C、可编程定时器，D、输出口。

图2中横座标表示时间(t)，纵座标表示充电电流(I)：

图3中横座标表示时间(t)，纵座标表示充电平均电流(I)。

图2的波形是镍氢电池化成时充放电电流典型波形；图3的曲线是镍氢电池化成时某一循环充放电平均电流变化的典型曲线。上述波形和曲线是PC机提供给化成仪的基本化成参数。

结合实施例附图1对本实用新型加以具体说明：

化成仪由直流电压源1，单片机2和一对稳流器3、4，PC机6，报警器5和充电电池组构成。控制电路由8096单片机2和PC机6构成，PC机6通过RS232-C串行口与单片机8096的CPU连接，CPU接AD模数转换器1、2输出端，AD模数转换器1、2的输入端分别与一个电压跟随器的输出端连接，并通过电压跟随器正输入端分别与电池组的正极端T1、负极端T2连接；CPU的输出口D与DA数模转换器1、2连接，DA数模转换器1、2输出端分别连接一个电压跟随器的正输入端，跟随器的输出端分别连稳流器3、4中运放器的正输入端；稳流器3、4均由一个运算放大器、一个二极管、一个三极管和一个电阻构成；稳流器3中运放的输出端连二极管正极，二极管负极连三极管基极，三极管集电极连电压电源正极，三极管发射极连运放负输入极、并通过电阻连电池组负极；稳流器4中运放的输出端连二极管正极，二极管负极连三极管基极，三极管集电极连电池组负极，三极管发射极连运放负输入极、并通过电阻接地；单片机2的CPU输出口连报警器5。

本实用新型的工作原理是：

1、化成仪在充电时的回路

充电电流为正时，稳流器3截止，电流从直流电压源通过T1流到电池组正极，从负极流出，经稳流器4到地，电流不能由正极经稳流器3到电池组负极。

充电电流为负时，稳流器4截止，电流从正极通过T1、稳流器3流到T2、电池组负极。由于稳流器4截止电源电压无法流到地，此时电源不提供输出电流。

2、化成仪在放电时的回路