专利名称：阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，尤其是阀控式密封铅酸蓄电池的变幅智能脉冲充电器。
背景技术：
因为阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)价格低，容易回收，所以得到了广泛的应用，如当前市售的电动自行车就大部分配置这一类型的蓄电池。但这种蓄电池有使用寿命短的不足，一般只有一年左右。经对蓄电池充放电过程的研究和对报废的阀控式密封铅酸蓄电池进行分析可以得知其失效的主要原因有三种其一是由于充电不足，正负极板形成很厚的白色硫酸铅沉积；其二是长期反复过充或浮充电，蓄电池失水严重，内阻增加而无法再充电；其三是多只蓄电池串联使用过程中由于内阻离散性加大而引起的电压不一致性造成蓄电池组性能恶化。导致阀控式密封铅酸蓄电池这三种失效原因起因是充电装置的充电模式不合理。
发明内容
针对上述不足，本实用新型所要解决的技术问题就是要改变阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置的充电模式，以消除造成蓄电池失效的原因，并提供一种阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置。
本实用新型提供的阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，有由高频开关电源构成的充电电源AC/DC，在充电电源与蓄电池之间有一以微处理器MCU控制的电子开关组成的正负脉冲发生电路I。
本实用新型提供的阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，所说的正负脉冲发生电路的组成是有一个电子开关电路与蓄电池串联在充电电路上，另有一电子开关电路和一负载串联后与蓄电池并联，这两个电子开关电路的控制端分别与一微处理器MCU信号输出端连接，微处理器MCU上有一个信号输入端与蓄电池阳极连接。
本实用新型提供的阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，所说的电子开关电路是以功率三极管和/或功率MOS管和/或大功率IGBT管为开关元件的，包括PNP型或NPN型功率晶体管、N型沟道或P型沟道的功率MOS管。
本实用新型提供的阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，以与蓄电池串联的电子开关电路控制向蓄电池输送充电电流的通断时间，可形成充电脉冲并控制充电脉冲的电量，以与蓄电池并联的电子开关电路控制向蓄电池输送去极化脉冲的通断时间并控制去极化脉冲的电量，这一控制由微处理器MCU根据通过与蓄电池阳极连接的信号输入端所检测到的蓄电池的电压和内部时钟、充电条件参数进行计算并与预设的充电工艺参数进行比较后进行。
本实用新型提供的阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，可以达到采用带有间隙性去极化脉冲的变幅脉冲充电技术对蓄电池进行充电的工艺要求。这一充电技术是在开始以大电流恒流对蓄电池进行充电后，当充至一定电量时，充电电流从恒流转为脉冲，同时在相邻两个充电脉冲波之间插入一个去极化脉冲波，该去极化脉冲波与相继的前后两个充电脉冲波之间有间隙，也就是说以间隙性的充电脉冲和去极化脉冲相继交替所形成的周期性波形电流对蓄电池进行充电，在充至一定程度后还调整充电脉冲的电量与去极化脉冲的电量之间的比例随充电容量的增加而减小，最后当蓄电池内活性物质产生大量氧气时，充电终止。这一充电工艺可使1、蓄电池的充电容量为上次放电容量的103-105％；2、失水量比普通充电法在同等条件下的失水量减少50％；3、串联蓄电池组循环时最大电压差比标准低40％以上；4、蓄电池寿命比使用现有充电装置提高一倍。
图1为本实用新型一实施方案的电路图；图2为本实用新型另一实施方案的电路图；图3为本实用新型又一实施方案的电路图；图4为本实用新型再一实施方案的电路图。
具体实施方式
实施例1电路图如图1所示。在正负脉冲发生电路I中，有一牌号为2SB1155的功率晶体管T1其发射极与充电电源AC/DC的输出端正极连接，其集电极与蓄电池组VRLA的阳极连接，其基极连接在一PIC系列微处理器MCU的正脉冲发生控制信号输出端上，另有一牌号为2SC738的功率晶体管T2其发射极经一作为负载的电阻R后与蓄电池组VRLA的阴极连接，其集电极与蓄电池级VRLA的阳极连接，其基极连接在微处理器MCU的负脉冲发生控制信号输出端上，微处理器MCU的充电电压检测信号输入端与蓄电池组VRLA的阳极连接。
实施例2电路图如图2所示。在正负脉冲发生电路I中，有一牌号为IRF9640的功率MOS管Q1其源极与充电电源AC/DC的输出端正极连接，其漏极与蓄电池组VRLA的阳极连接，其栅极连接在一PIC系列微处理器MCU的正脉冲发生控制信号输出端上，另有一牌号为IRF640的功率MOS管Q2其源极经一作为负载的电阻R后与蓄电池组VRLA的阴极连接，其漏极与蓄电池级VRLA的阳极连接，其栅极连接在微处理器MCU的负脉冲发生控制信号输出端上，微处理器MCU的充电电压检测信号输入端与蓄电池组VRLA的阳极连接。
实施例3电路图如图3所示。在正负脉冲发生电路I中，有一牌号为GA150TS60U的大功率IGBT管Q3其源极与充电电源AC/DC的输出端负极连接，其漏极与蓄电池组VRLA的阴极连接，其栅极连接在一51系列微处理器MCU的正脉冲发生控制信号输出端上，另有一牌号也为GA150TS60U的大功率IGBT管Q4其源极与蓄电池级VRLA的阴极连接，其漏极经一作为负载的电阻R后与蓄电池组VRLA的阳极连接，其栅极连接在微处理器MCU的负脉冲发生控制信号输出端上，微处理器MCU的充电电压检测信号输入端与蓄电池组VRLA的阳极连接。
实施例4电路图如图3所示。在正负脉冲发生电路I中，有一牌号为43N50K的功率MOS管Q3其源极与充电电源AC/DC的输出端负极连接，其漏极与蓄电池组VRLA的阴极连接，其栅极连接在一51系列微处理器MCU的正脉冲发生控制信号输出端上，另有一牌号为43N50K的功率MOS管Q4其源极与蓄电池级VRLA的阴极连接，其漏极经一作为负载的电阻R后与蓄电池组VRLA的阳极连接，其栅极连接在微处理器MCU的负脉冲发生控制信号输出端上，微处理器MCU的充电电压检测信号输入端与蓄电池组VRLA的阳极连接。
权利要求1.一种阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，有由高频开关电源构成的充电电源[AC/DC]，其特征是在充电电源与蓄电池之间有一以微处理器[MCU]控制的电子开关电路组成的正负脉冲发生电路[I]。
2.如权利要求1所述的阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，其特征是所说的正负脉冲发生电路[I]的组成是有一个电子开关电路与被充电蓄电池[VRLA]串联在充电电路上，另有一电子开关电路和一负载[R]串联后与该被充电蓄电池[VRLA]并联，这两个电子开关电路的控制端分别与一微处理器[MCU]的两个信号输出端连接，微处理器[MCU]上有一个信号输入端与该被充电蓄电池阳极连接。
3.如权利要求1或2所述的阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，其特征是所说的电子开关电路是以功率三极管和/或功率MOS管和/或大功率IGBT管为开关元件的，开关元件的基极或栅极为电子开关电路的控制端。
专利摘要本实用新型提供的阀控式密封铅酸蓄电池的充电装置，以在充电电源AC/DC与蓄电池VRLA之间的以微处理器控制MCU的电子开关组成的正负脉冲发生电路I向蓄电池进行充电，可以达到采用带有间隙性去极化脉冲的变幅脉冲充电工艺的要求，以消除充电不足，正负极板形成很厚的白色硫酸铅沉积；长期反复过充或浮充电，蓄电池失水严重，内阻增加而无法再充电；多只蓄电池串联使用过程中由于各蓄电池电压不一致性造成蓄电池组性能恶化的使蓄电池失效的因素。这一充电工艺可使1.蓄电池的充电容量为上次放电容量的103－105％；2.失水量比标准量减少50％；3.串联蓄电池组循环时最大电压差比标准低40％以上；4.蓄电池寿命比使用现有充电装置提高一倍。
文档编号H02J7/02GK2746628SQ20042001428
公开日2005年12月14日 申请日期2004年10月16日 优先权日2004年10月16日
发明者罗军, 林氦, 刘宗光 申请人:浙江华源电力电子技术有限公司, 浙江华源电气有限公司