端、電阻咕。的一端和電容器C12的一端相連接,電容器C12的另一端通過電阻R49與電阻RW 的另一端、運算放大器YSi的負(fù)端和電阻R51的一端相連接,電阻R"的另一端與電阻R44的 一端、電阻R43的一端和電容器C14的一端相連接,電容器C14的另一端接地,電阻R43的另一 端通過電阻R42接地,電阻R44的另一端與節(jié)點A相連接,模擬開關(guān)SW1的輸出端O端通過電 阻R4S與發(fā)光二極管D13的正極相連接,發(fā)光二極管D13的負(fù)極接地,模擬開關(guān)SW1的輸入端 I端與板擬開關(guān)SWz的輸入端I端和板擬開關(guān)SW3的輸入端I端相連接后與節(jié)點A相連接, 模擬開關(guān)SWz的控制端VC端和非口F5的Y端相連接,模擬開關(guān)SW2的輸出端O端通過電阻 R47與發(fā)光二極管D12的正極相連接,發(fā)光二極管D12的負(fù)極接地,模擬開關(guān)SW3的控制端VC 端與節(jié)點G相連接,節(jié)點G與多位串行二進制計數(shù)器JSi的Qm3端相連接,模擬開關(guān)SW3的輸 出端O端通過電阻R?與發(fā)光二極管Dn的正極相連接,發(fā)光二極管D11的負(fù)極接地;
[0013] 場效應(yīng)管Ts的S極通過烙斷器RD5與電阻R71的一端和二極管D14的正極相連接, 二極管化4的負(fù)極與烙斷器RDe的一端、電池組端電壓表Ve的正極、充電電流輸出插座(2) 的另一端連接于節(jié)點B后經(jīng)插頭-電纜與蓄電池組E的正極相連接,電池組端電壓表Ve的 負(fù)極、放電電流表Af的負(fù)極、電阻R72的另一端、充電電流表A。的負(fù)極都接地,放電電流表Af 的正極與電阻Rei的一端和場效應(yīng)管Te的S極相連接,場效應(yīng)管T5的d極與烙斷器RDe的 另一端相連接,場效應(yīng)管Te的g極與電阻RW的一端和電阻Res的一端相連接,電阻Res的另 一端接地,電阻Rw的另一端與或非口HF2的y端相連接,或非口HF2的A端與電阻R7。的一 端和電阻咕1的另一端相連接,電阻R7。的另一端接地,或非口HF2的B端與撥動開關(guān)KS的 4端相連接,撥動開關(guān)Ks的5端與電阻R69的一端相連接,電阻Reg的另一端接地,撥動開關(guān) Ks的6端和非口Fe的Y端相連接,非口Fe的A端與節(jié)點H相連接,節(jié)點H與R-S觸發(fā)器RS3 的Q端相連接,或非口町的C端和與口Y2的Y端相連接,與口Y2的A端與節(jié)點K相連接, 節(jié)點K與多位串行二進制計數(shù)器JSi的Qml端相連接,與口Y2的B端與節(jié)點J相連接,節(jié)點 J和非口Fi的Y端、撥動開關(guān)KS的2端相連接,或非口HF2的D端與節(jié)點I相連接,節(jié)點I 與多位串行二進制計數(shù)器JSi的Qm2端相連接,或非口HF2的E端與電容器Cie的一端、電阻 馬3的一端和運算放大器YS3的SC端相連接,電容器Cie的另一端通過電阻RM與電阻Re3的 另一端、運算放大器YSs的負(fù)端和電阻Rez的一端相連接,電阻Rez的另一端與撥動開關(guān)Kg的 1端和電阻Re煎一端相連接,電阻Res的另一端接地,撥動開關(guān)Ke的2端通過電阻Ree與節(jié) 點A相連接,撥動開關(guān)Kg的3端與電阻R59的另一端相連接,運算放大器YS3的正端通過電 阻Re。與電阻RM的另一端和電容器CU的一端相連接,電容器CU的另一端接地; 陽014] 場效應(yīng)管Te的g極通過電阻R73與節(jié)點L相連接,節(jié)點L與n位串行二進制計數(shù) 器JSz的Q。端相連接,場效應(yīng)管Te的S極接地,場效應(yīng)管Te的d極與發(fā)光二極管D15的負(fù)極 和蜂鳴器FM的一端相連接,發(fā)光二極管化5的正極與電阻R74的一端相連接,電阻R74的另一 端與節(jié)點A相連接,蜂鳴器FM的另一端與節(jié)點A相連接,風(fēng)扇FS的一端與節(jié)點A相連接, 風(fēng)扇FS的另一端接地。
[0015] 本發(fā)明設(shè)置限制充電電流變化的信號電流曲線,此曲線的變化軌跡為阻尼式波動 變化的周波曲線,此曲線簡稱為充電電流的限制曲線,用符號Icx曲線表示,Icx曲線的橫 坐標(biāo)為時間,縱坐標(biāo)為充電電流的限制量,該Icx曲線是由電容器Cg、電阻Rze構(gòu)成的RC充 放電電路在電阻RzJi產(chǎn)生的電壓降UK2e,UK2e經(jīng)二極管D8、電阻R2S、或非口HFi的B端,控制 Icx曲線中各阻尼式周波的上升變化過程,其中按照下述式(1)的指數(shù)規(guī)律變化:
[0016] Ur2產(chǎn) 式(1)
[0017] 式(1)中&為;端穩(wěn)壓器Wy的3端經(jīng)節(jié)點A輸出的控制電源正端電壓,R為電阻 R29的阻值,C為電容器Cg的電容量,t為UK29的變化時間。
[0018] 本發(fā)明與口Yi的Y端輸出按照與口的開關(guān)口時間特性變化的電平信號經(jīng)電阻Rw、 二極管D,、電阻Rz適或口HF1的B端控制ICX曲線中各阻尼式周波下降的變化過程。
[0019] 本發(fā)明電路中由按鈕開關(guān)K,發(fā)出的觸發(fā)信號經(jīng)R-S觸發(fā)器RS4的Q端或者由運算 放大器YSi的SC端發(fā)出的觸發(fā)信號經(jīng)R-S觸發(fā)器RS3的Q端經(jīng)或口H2、電容器Cl。至n位串 行二進制計數(shù)器JSz的時鐘輸入端CP經(jīng)計數(shù),設(shè)定充電電流的限制曲線Ia當(dāng)前周波的上 升幅度,同時觸發(fā)十進制的充電周波期數(shù)碼顯示表SM顯示n位串行二進制計數(shù)器JSz的當(dāng) 前所計的數(shù)。
[0020] 本發(fā)明電路中由電路中n位串行二進制計數(shù)器化的Q1、Qi......Q。1、Q。各Q端輸出 的二進制數(shù)字意義上的位權(quán)的邏輯電平信號,經(jīng)過與各Q端對應(yīng)的各非口:F'i、F' 2……F'ni、F'。,再經(jīng)與各非口對應(yīng)的各電阻:R' 1、R' 2……R'ni、R'進行反相的D/A轉(zhuǎn) 換在由電阻R' 1、電阻R' 2……電阻R'。1、電阻R'。的各一端產(chǎn)生的模擬電壓信號在節(jié) 點D相加之后經(jīng)電阻R24、二極管〇5、電阻R22、運算放大器YSz至或非口HF1的C端限定ICX曲 線中各阻尼式周波的最高上升幅度,各周波的最高上升幅度隨著周波數(shù)的增加而降低,Ia 曲線的變化軌跡為一種波紋形起伏變化的阻尼式周波曲線,即阻尼式逐波降低。
[0021] 所述非口:F' 1、F'2……F'ni、F'n中n>4,所述電阻R'i、R'2……R'。i、 R'。中n> 4,所述n位串行二進制計數(shù)器JS2的位數(shù)n> 4,所述多位串行二進制計數(shù)器 JSi的位數(shù)> 5。 陽02引本發(fā)明多諧振蕩器MP的脈沖輸出端mp輸出的mp脈沖信號輸至多位串行二進制 計數(shù)器JSi的時鐘輸入端CP后: 陽02;3] (l)mp脈沖信號在多位串行二進審Ij計數(shù)器JSi的Q ml被分頻為:頻率為F。周期為 TMF的放電脈沖控制信號經(jīng)與口 Y2、或非口町、電阻R67至場效應(yīng)管巧的g極控制放電電 流Ff對蓄電池組E進行多次連續(xù)的高頻脈沖電流放電;
[0024] 似mp脈沖信號在多位串行二進制計數(shù)器JSi的Qm2被分頻為:頻率為F"周期為 TMC,波峰期為tnrf,波谷期為tmg,其中TMC = tmf+tmg的充電脈沖控制信號經(jīng)非口 Fi、撥 動開關(guān)而、或非口 HFi、場效應(yīng)管T2、S極管Ti、電阻咕、場效應(yīng)管Ts、在W Icx曲線為包絡(luò)線 的限制下,將充電電流Ie調(diào)制成載波式脈沖電流,經(jīng)烙斷器RDe、二極管化4、節(jié)點B對蓄電池 組E進行充電;
[00對 (3)mp脈沖在多位串行二進制計數(shù)器JSi的Qm3被分頻為:頻率為F d,周期為TMD的 脈沖信號經(jīng)節(jié)點G至模擬開關(guān)SWs的控制端Vc控制發(fā)光二極管DU閃爍,W顯示多諧振蕩 器MP工作正常;
[0026] (4)步驟(1)、似和做中多位串行二進制計數(shù)器JS沖Q ml、Qm2和Q m3輸出的脈 沖信號頻率:Ff〉〉Fc〉Fd;
[0027] 妨步驟(1)、似和做中多位串行二進制計數(shù)器JS沖Q ml、Qm2和Q m3輸出的脈 沖信號的周期:TMF<<TMC<TMD ;
[0028] (6)充電電流在Icx曲線限制下也按照阻尼式周波變化時,在充電電流的各周波之 間充電電流為0的期間,W及脈沖式充電電流各脈沖周期TMC的波谷期tmg期間都進行頻 率為Ff周期為TMF的多次連續(xù)的高頻脈沖電流放電。
[0029] 本發(fā)明對蓄電池組充電的充電電壓始終為所述二極管化4負(fù)極輸出的峰值電壓U CM 對蓄電池組E充電,且Uc〉Ucm〉Uex式似,在式似中Uc為電感器Li的2端輸出的充電工作 電壓,Uex是W充電設(shè)備的旋鈕N 1調(diào)節(jié)電路中電阻R43設(shè)定的充電工作中蓄電池組E端電壓 Ue的上升限制電壓。
[0030] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案,對蓄電池組W兼容與綜合管理的控制過程對電池充 電。
[0031] 一、W綜合管理的方法設(shè)定蓄電池組E的上升限制電壓Uex
[0032] 本設(shè)備的充電方法根據(jù)蓄電池多項充電的基本原理,結(jié)合具體使用的電池生產(chǎn)廠 家的具體的充電要求,在保證充電工作安全的前提下,W能夠兼顧蓄電池組內(nèi)各單體電池 在不同程度的老化狀態(tài)下的實際平均容量,與適應(yīng)在不同季節(jié)的環(huán)境溫度的要求進行充電 工作,W防止冬季低溫時欠充,實際平均容量較額定容量低時及夏季高溫時都會過充。并且 在此充電工作過程中能夠?qū)﹄姵亟M同時進行降低電池組極化電壓與溫升速度的工作。為此 本充電方法是W兼容與綜合管理的方法適時設(shè)定限制電池組端電壓Ue的上升的限制電壓, 此電壓簡稱綜合限制電壓,或者W符號:也表示。
[0033] 實際適時設(shè)定Uex的計算公式如式(3)所示:
[0035]式(3)中:
[0036] 1. n :當(dāng)電池組內(nèi)各單體電池W串聯(lián)形式組成電池組時n為電池組中單體電池的 只數(shù),當(dāng)電池組內(nèi)各單體電池W并聯(lián)形式組成時n設(shè)定為I ;
[0037] 2.化X :廠家規(guī)定的單體電池上升的限制電壓;
[0038] 3.化f :廠家規(guī)定的單體電池的浮充電壓;
[0039] 4. T。:為常溫:2(TC; W40] 5.Th:充電與使用時的環(huán)境溫度;
[0041] 6.口^溫度補償系數(shù),0<?了<0.05;
[0042] 7.Pe:電池組的容量補償系數(shù)。 陽0創(chuàng) Pc的計算方法: W44] (1)計量檢測方法:
式(4)
[0045] 式(4)中Ce是計量檢測儀器測得的電池組的實際容量。C。為電池組的額定容量。
[0046] 2) W做功比較法:
式巧)
[0047] 按照廠家規(guī)定的工作條件,電池組實際做的功Pe,與廠家給出應(yīng)做到的標(biāo)準(zhǔn)額定 功P。之比。 W48]如行駛距離比較法
式化)
[0049] 例如某電池組按照廠家規(guī)定的要求裝于某車輛在規(guī)定的使用條件下額定行駛距 離應(yīng)為S。,但經(jīng)使用一段時間后實際行駛距離降低為奇,Se與S。之比為:PC。
[0050] 為此本充電設(shè)備及其電路在充電工作過程中控制電池組E的端電壓UeW式(7)所 示的循環(huán)式進行循環(huán)變化。
陽化引在式(7)中"r'表示下降,"一"表示引起,Uej=Uef?〇,式做; 陽05引在式做中Uu表示在充電工作過程中,充電電流Ic= 0時,由電池組E端電壓Ue 下降的最低限制電壓,化f為廠家規(guī)定的單體電池的浮充電壓,n表示串聯(lián)式蓄電池組E中 單體電池的個數(shù)。
[0054] 本充電設(shè)備及其電路,控制Ue按照式7進行n。次循環(huán)變化,且n9。
[00對 1)由操作旋鈕Nl調(diào)節(jié)電阻R43設(shè)定,經(jīng)式做計算所得的U ex,當(dāng)Ue上升至U e擁 控制充電電流下降至0。
[0056]。由操作旋鈕肥調(diào)節(jié)電阻Rw設(shè)定,經(jīng)式做計算所得的U U,當(dāng)Ue下降至U U時 控制充電電流開始上升。
[0057] 為了能使電池組組內(nèi)的單體電池內(nèi)各正負(fù)極板上深處的活性物質(zhì)也能夠得到充 分的電化學(xué)反應(yīng),本充電設(shè)備及其電路在充電工作過程中始終W高于Uex的峰值電壓U CM對 電池組充電: 陽05引 Uc〉UcM〉Uex 式似,Uc為充電工作電壓,即電感器Li的2端輸出的電壓;U CM由電 路中二極管D14的負(fù)極輸出。
[0059] 二、本充電設(shè)備及其電路控制充電電流Ie的變化過程 W60] 當(dāng)蓄電池使用階段式或者多階梯式的快速充電方法時,當(dāng)充電電流(W下或者W 符號韋表示充電電流)逐級W階梯式上升或者下降至另一級階梯時,瞬間突變的Ie經(jīng)電 解液時極有可能使電池內(nèi)正負(fù)極板及極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生瞬間的微變形,在此瞬間因諸 多理化因素發(fā)生的電化學(xué)及反應(yīng)過程在此不做敘述,久而久之會成為蓄電池實際容量逐漸 下降的因素之一,為避免上述影響,為能夠高效快速充電,為此,本充電設(shè)備及其電路,設(shè)置 限制充電電流變化的信號曲線,在充電工作過程中,控制充電電流Ic在此信號曲線的限制 下變化,W下,此信號曲線簡稱電流的限制曲線,或者W符號Icx表示,本充電設(shè)備及其電路 將Ia曲線的變化軌跡控制為一種類似波紋形起伏變化的阻尼式波動曲線,ICX曲線每一次 起伏變化的波動過程在此充電方法中稱為Ia曲線的一個周波,并將每一個此種周波變化 的全過程所經(jīng)過的時間稱為一個周波期,此期或者W符號:KT表示,在Icx曲線中各周波期 KT不盡相同,Icx曲線的圖像如圖10(a)中細(xì)實線所示。
[OOW] 在Icx曲線中每個周波的變化過程:先經(jīng)過ICX= 0的波谷期,此期W符號bgt表 示。在bgt期Icx曲線與時間軸t重合,在經(jīng)bgt期之后,Ia從0開始W波紋形連續(xù)過渡的 形式逐漸上升至本周波的波峰后再W波紋形連續(xù)過渡的形式下降至Ia= 0的波谷;在每個 周波中上升與下降過程