專(zhuān)利名稱(chēng)：智能型脈沖充放電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及蓄電池充放電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能型脈沖充放電機(jī)。
背景技術(shù)：
蓄電池作為一種廣泛使用的儲(chǔ)能設(shè)備，其充放電裝置的性能直接影響著蓄電池的使用壽命。因此，科學(xué)、合理的蓄電池充電方法對(duì)提高蓄電池的工作效率和使用壽命有著十分重要的意義。鉛酸蓄電池的充電控制方法有很多，目前較為常用的有恒壓充電、恒流充電、兩階段充電(恒壓、限流)，三階段充電(恒壓、限流、浮充)，以及脈沖充電等。大量的試驗(yàn)表明，隨著充電的進(jìn)行，歐姆極化產(chǎn)生的熱量正比于電流平方效應(yīng)的增大，電極反應(yīng)真實(shí)表面積變小，而電極真實(shí)密度增大，導(dǎo)致濃度極化影響和析氣速度的增加；而電極真實(shí)密度增大，又使電化學(xué)極化作用增大。傳統(tǒng)充電方法都沒(méi)有能從本質(zhì)上很好地解決電池充電的極化問(wèn)題，現(xiàn)提出的脈沖充電方式，主要解決蓄電池的極化問(wèn)題，大大提高了蓄電池的充電效率。采用智能型脈沖充電機(jī)對(duì)蓄電池脈沖充電，不僅可以解決傳統(tǒng)決電池充電的極化問(wèn)題，而且可以大大提高了蓄電池的使用和維護(hù)效率?，F(xiàn)有的脈沖充電機(jī)，存在外圍電路復(fù)雜、可靠性低、抗干擾能力弱、功耗高、帶負(fù)載能力小等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種成本低、工作可靠、外圍電路簡(jiǎn)單的智能型脈沖充放電機(jī)。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種智能型脈沖充放電機(jī)，包括主功率電路和控制電路，主功率電路包括交流輸入單元、變壓?jiǎn)卧?、整流濾波單元、充電放電切換單元、蓄電池單元，控制電路包括單片機(jī)、電壓采樣電路、溫度采樣電路、驅(qū)動(dòng)模塊、顯示單元，其中交流輸入單元用于將380V的交流電輸入到變壓?jiǎn)卧蛔儔簡(jiǎn)卧糜趯?80V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20V交流電；整流濾波單元用于將220V交流電整流濾波為直流電；充電放電切換單元用于對(duì)蓄電池單元進(jìn)行充電和放電的切換；控制電路控制脈沖的幅度、頻率，并對(duì)蓄電池充放電進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)。進(jìn)一步的，所述的整流濾波單元采用可控硅進(jìn)行整流。進(jìn)一步的，所述的充電放電切換單元采用電氣互鎖的兩個(gè)直流接觸器進(jìn)行切換。進(jìn)一步的，所述的控制電路采用單片機(jī)進(jìn)行控制。進(jìn)一步的，所述的單片機(jī)采用PIC16F873A單片機(jī)。本實(shí)用新型采用可控硅整流，采用電氣互鎖的兩個(gè)直流接觸器進(jìn)行充電放電切換，既能滿(mǎn)足一般用戶(hù)對(duì)電池維護(hù)的充放電要求，又具有成本低廉，操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型采用單片機(jī)控制，能靈活設(shè)置脈沖的幅度、頻率，從而適應(yīng)不同電池的充放電特性，方便對(duì)不同電池進(jìn)行快速充電。[0017]本實(shí)用新型選用PIC16F873A單片機(jī)作為中心控制芯片，具有抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、帶負(fù)載能力大，且具有外圍電路簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的主功率電路框圖。圖2為本實(shí)用新型的主功率電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型的控制電路框圖。附圖中1、交流輸入單元2、變壓?jiǎn)卧?、整流濾波單元；4、充電放電切換單元；5、蓄電池單元；6、單片機(jī)；7、電壓采樣電路；8、溫度采樣電路；9、驅(qū)動(dòng)模塊；10、顯示單元。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖1、圖2所示，一種300V200A智能型脈沖充放電機(jī)，其主功率電路由交流輸入單元1、變壓?jiǎn)卧?、整流濾波單元3、充電放電切換單元4、蓄電池單元5組成。三相交流Li、L2、L3經(jīng)過(guò)交流斷路器QF連接到變壓器Bl的主線圈上，進(jìn)行變壓， 再經(jīng)過(guò)可控硅gl、g2、g3、g4、g5、g6、電阻Rl、電抗器L進(jìn)行整流濾波，轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡缓蠼?jīng)過(guò)直流接觸器KM2、KM3連接到蓄電池組，直流接觸器KM2、KM3采用電所互鎖連接。當(dāng)KM2 導(dǎo)通，KM3關(guān)斷時(shí)，蓄電池進(jìn)入充電模式；當(dāng)KM3導(dǎo)通，KM2關(guān)斷時(shí)，蓄電池為放電模式。該電路是給單體蓄電池充電，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于對(duì)蓄電池的充放電進(jìn)行精確控制的特點(diǎn)。如圖3所示，300V200A智能型脈沖充放電機(jī)的控制電路由單片機(jī)6、電壓采樣電路 7、溫度采樣電路8、驅(qū)動(dòng)模塊9、顯示單元10組成。充放電電路選用PIC16F873A單片機(jī)作為中心控制芯片，具有抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、帶負(fù)載能力大，且具有外圍電路簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。主功率電路中可控硅gl、g2、g3、g4、g5、g6的輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)是由P IC16F873A的 PWM模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊給定的，通過(guò)監(jiān)控鉛酸蓄電池的電壓、溫度在充電過(guò)程中的變化，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)脈沖寬度。在蓄電池的每一個(gè)充電周期內(nèi)，PIC16F873A單片機(jī)控制可控硅，得到一個(gè)正向脈沖，然后短時(shí)間暫停充電和瞬時(shí)反向大電流放電來(lái)去除極化，從而使充電曲線逼近理想充電曲線，允許充電電流變大，達(dá)到縮短充電時(shí)間，提高效率的目的。通過(guò)檢測(cè)蓄電池的端電壓和溫度，來(lái)判斷蓄電池是否充滿(mǎn)。當(dāng)蓄電池充滿(mǎn)電或處于過(guò)放電狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)停充電或放電，以免蓄電池受到損壞。脈沖式快速充電技術(shù)大大縮短蓄電池充電時(shí)間，提高了蓄電池的應(yīng)用性能，而且采用負(fù)脈沖去極化以消除蓄電池過(guò)充電，有效地保證蓄電池的使用壽命，同時(shí)采用高頻化， 大大縮小裝置的體積和重量，脈沖式快速充電技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。以上僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，因此，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.智能型脈沖充放電機(jī)，包括主功率電路和控制電路，主功率電路包括交流輸入單元 (1)、變壓?jiǎn)卧?2)、整流濾波單元(3)、充電放電切換單元(4)、蓄電池單元(5)，控制電路包括單片機(jī)(6)、電壓采樣電路(7)、溫度采樣電路(8)、驅(qū)動(dòng)模塊(9)、顯示單元(10)，其中交流輸入單元(1)用于將380V的交流電輸入到變壓?jiǎn)卧?；變壓?jiǎn)卧?2)用于將380V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20V交流電；整流濾波單元(3)用于將220V交流電整流濾波為直流電；充電放電切換單元(4)用于對(duì)蓄電池單元進(jìn)行充電和放電的切換；控制電路控制脈沖的幅度、頻率，并對(duì)蓄電池充放電進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型脈沖充放電機(jī)，其特征在于所述的整流濾波單元(3) 采用可控硅進(jìn)行整流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型脈沖充放電機(jī)，其特征在于所述的充電放電切換單元(4)采用電氣互鎖的兩個(gè)直流接觸器進(jìn)行切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型脈沖充放電機(jī)，其特征在于所述的控制電路采用單片機(jī)進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能型脈沖充放電機(jī)，其特征在于所述的單片機(jī)采用 PIC16F873A 單片機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種智能型脈沖充放電機(jī)，它包括主功率電路和控制電路，主功率電路包括交流輸入單元、變壓?jiǎn)卧?、整流濾波單元、充電放電切換單元、蓄電池單元，控制電路包括單片機(jī)、電壓采樣電路、溫度采樣電路、驅(qū)動(dòng)模塊、顯示單元。本實(shí)用新型選用PIC16F873A單片機(jī)作為中心控制芯片，具有抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、帶負(fù)載能力大，且具有外圍電路簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/02GK202309186SQ20112044387
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者孔慶海, 李學(xué)軍, 黎福根 申請(qǐng)人:湖南豐日電源電氣股份有限公司