一种恒流充电方法及充电系统与流程

1.本发明涉及恒流充电技术领域，尤其涉及一种恒流充电方法及充电系统。


背景技术：

2.数千安时以上大容量铅酸蓄电池多年来一直沿用分级恒流充电方式，即逐级降低充电电流，整个充电过程根据电池型号通常分为5～7级，末级电流一般设置为第一级电流的10％左右，转级控制的判据为蓄电池电压升至析气点。这种传统分级恒流充电方式在实用中存在一个现象：由于极化累积效应，每次转级(降低充电电流)后蓄电池电压很快又重新升至析气点而再次转级，致使第一级充电结束后在几分钟、甚至几十秒时间内就转入末级充电阶段。该现象导致的结果是：整个充电过程时间长、末级充电阶段电池电压长时间高于析气点而产生剧烈气体析出和发热。


技术实现要素：

3.本发明的目的为了解决充电时间长、产生剧烈析出和发热的技术问题，提出了一种恒流充电方法及充电系统。
4.本发明所采用的技术方案为：一种恒流充电系统，其特征在于：包括地面电源、绝缘栅双极型晶体管、pwm控制器、计算机、采集卡、信号调理电路、电池。
5.作为进一步的改进，所述地面电源的工作电压为220v，工作频率为50hz。
6.作为进一步的改进，所述pwm控制器选用sg3525芯片。
7.作为进一步的改进，所述sg3525芯片内部有振荡器且产生三角波信号，误差信号e＝i
*-i经pid调节后送至内部误差放大器，再与三角波进行比较产生pwm波形，其中i
*
为给定充电电流，i为实际充电电流。
8.作为进一步的改进，所述sg3525芯片内部有闭锁控制引脚，可将过流、过压、短路检测信号送至此引脚以封锁pwm输出，实施保护功能。
9.作为进一步的改进，调节所述振荡器外接电容、电阻的大小可以改变pwm的周期和死区。
10.一种恒流充电方法，其特征在于：包括以下步骤：
11.步骤一：地面电源经变压、整流、滤波后，向绝缘栅双极型晶体管输出直流电；
12.步骤二：pwm控制信号由控制软件产生，经pwm控制器输出信号控制绝缘栅双极型晶体管的通断；
13.步骤三：对电池进行脉冲充电，充电电流流经hl传感器和电流信号调理电路；
14.步骤四：经过usb6210采集卡进行电流信号采集；
15.步骤五：经计算机运算后，使pwm控制器改变脉冲宽度达到恒流充电的目的；
16.步骤六：采用pid调节控制，保证电流调整的稳定性。
17.作为进一步的改进，所述控制软件采用labview编程，根据电池充电要求，能实现二阶段充电。
18.本发明的有益效果：本发明pwm脉冲恒流充电方式充电效率高，是一种快速充电方法，能有效地减轻极化现象，减少电池析气和发热，能有效激活“容量失效”的单格电池，具有很大的应用价值和推广价值。
附图说明
19.图1是本发明一种恒流充电方法及充电系统的系统原理框图。
具体实施方式
20.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
21.本发明解决了充电时间长、产生剧烈析出和发热的的技术问题，提供了一种恒流充电系统，其特征在于：包括地面电源、绝缘栅双极型晶体管、pwm控制器、计算机、采集卡、信号调理电路、电池。
22.本发明中所述地面电源的工作电压为220v，工作频率为50hz。
23.本发明中所述pwm控制器选用sg3525芯片。
24.本发明中所述sg3525芯片内部有振荡器且产生三角波信号，误差信号e＝i
*-i经pid调节后送至内部误差放大器，再与三角波进行比较产生pwm波形，其中i
*
为给定充电电流，i为实际充电电流。
25.本发明中所述sg3525芯片内部有闭锁控制引脚，可将过流、过压、短路检测信号送至此引脚以封锁pwm输出，实施保护功能。
26.本发明中调节所述振荡器外接电容、电阻的大小可以改变pwm的周期和死区。
27.一种恒流充电方法，其特征在于：包括以下步骤：
28.步骤一：地面电源经变压、整流、滤波后，向绝缘栅双极型晶体管输出直流电；
29.步骤二：pwm控制信号由控制软件产生，经pwm控制器输出信号控制绝缘栅双极型晶体管的通断；
30.步骤三：对电池进行脉冲充电，充电电流流经hl传感器和电流信号调理电路；
31.步骤四：经过usb6210采集卡进行电流信号采集；
32.步骤五：经计算机运算后，使pwm控制器改变脉冲宽度达到恒流充电的目的；
33.步骤六：采用pid调节控制，保证电流调整的稳定性。
34.本发明中所述控制软件采用labview编程，根据电池充电要求，能实现二阶段充电。
35.实施例：首先安装附图1将系统各个模块连接好，地面电源经变压、整流、滤波后，向绝缘栅双极型晶体管输出直流电；pwm控制信号由labview编程产生，经pwm控制器输出信号控制绝缘栅双极型晶体管的通断；对电池进行脉冲充电，充电电流流经hl传感器和电流信号调理电路；经过usb6210采集卡进行电流信号采集；经计算机运算后，使pwm控制器改变脉冲宽度达到恒流充电的目的；采用pid调节控制，保证电流调整的稳定性。
36.由上述实施例可知，利用本发明的一种恒流充电方法及充电系统，对电池充电时可保持恒流充电，充电效率高，是一种快速充电方法，能有效地减轻极化现象，减少电池析气和发热，能有效激活“容量失效”的单格电池，实用性强。
37.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种恒流充电系统，其特征在于：包括地面电源、绝缘栅双极型晶体管、pwm控制器、计算机、采集卡、信号调理电路、电池。2.根据权利要求1所述的一种恒流充电系统，其特征在于：所述地面电源的工作电压为220v，工作频率为50hz。3.根据权利要求1所述的一种恒流充电系统，其特征在于：所述pwm控制器选用sg3525芯片。4.根据权利要求3所述的一种恒流充电方法，其特征在于：所述sg3525芯片内部有振荡器且产生三角波信号，误差信号e＝i
*-i经pid调节后送至内部误差放大器，再与三角波进行比较产生pwm波形，其中i
*
为给定充电电流，i为实际充电电流。5.根据权利要求3所述的一种恒流充电方法，其特征在于：所述sg3525芯片内部有闭锁控制引脚，可将过流、过压、短路检测信号送至此引脚以封锁pwm输出，实施保护功能。6.根据权利要求4所述的一种恒流充电方法，其特征在于：调节所述振荡器外接电容、电阻的大小可以改变pwm的周期和死区。7.一种恒流充电方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：地面电源经变压、整流、滤波后，向绝缘栅双极型晶体管输出直流电；步骤二：pwm控制信号由控制软件产生，经pwm控制器输出信号控制绝缘栅双极型晶体管的通断；步骤三：对电池进行脉冲充电，充电电流流经hl传感器和电流信号调理电路；步骤四：经过usb6210采集卡进行电流信号采集；步骤五：经计算机运算后，使pwm控制器改变脉冲宽度达到恒流充电的目的；步骤六：采用pid调节控制，保证电流调整的稳定性。8.根据权利要求7所述的一种恒流充电方法，其特征在于：所述控制软件采用labview编程，根据电池充电要求，能实现二阶段充电。

技术总结
本发明涉及恒流充电技术领域，尤其涉及一种恒流充电方法及充电系统。一种恒流充电系统，包括地面电源、绝缘栅双极型晶体管、PWM控制器、计算机、采集卡、信号调理电路、电池。一种恒流充电方法，包括以下步骤：地面电源经变压、整流、滤波后，向绝缘栅双极型晶体管输出直流电；PWM控制信号由控制软件产生，经PWM控制器输出信号控制绝缘栅双极型晶体管的通断；对电池进行脉冲充电，充电电流流经信号调理电路；经过采集卡进行电流信号采集；经计算机运算后，使PWM控制器改变脉冲宽度达到恒流充电的目的；采用PID调节控制，保证电流调整的稳定性。本发明的目的为了解决充电时间长、产生剧烈析出和发热的技术问题，提出了一种恒流充电方法及充电系统。方法及充电系统。方法及充电系统。


技术研发人员：朱洪升 沈健 梁健佶 饶华仁
受保护的技术使用者：中正智控(江苏)智能科技有限公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/13