一種蓄電池的充放電方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蓄電池，更具體地說，涉及一種蓄電池的充放電方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，在汽車、通信、鐵路、牽引等諸多領(lǐng)域都有應(yīng)用。目前，蓄電池大多為鉛酸蓄電池，這主要是由于鉛酸蓄電池具有技術(shù)成熟、成本低、電池容量大、跟隨負(fù)荷輸出特性好以及無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。雖然近年來蓄電池自身的技術(shù)有了不小的進(jìn)步，但作為為其提供化成和能量再次補(bǔ)充的充電器的發(fā)展卻非常緩慢，充電方法存在充放電時間過長等缺陷，快速充電技術(shù)至今仍未能得到有效的解決，因此目前的蓄電池充電技術(shù)不能很好地滿足蓄電池使用設(shè)備，例如電動車等設(shè)備的要求，這已成為影響蓄電池發(fā)展的瓶頸。
[0003]另外，自鉛酸蓄電池問世以來，由于各種技術(shù)條件的限制，所采用的充電方法大多均未能有效遵從蓄電池內(nèi)部物理化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律，使整個充電過程存在著嚴(yán)重的過充電和析氣等現(xiàn)象，導(dǎo)致充電效率低。
[0004]目前較為普遍的蓄電池充電器為三段式充電機(jī)，普通三段式充電機(jī)具有一定的對蓄電池充放電進(jìn)行智能控制的功能，但其只涉及對充電時的電壓和電流的控制，而忽略了對蓄電池充電十分重要的脈動成分的考慮。在面對電動車等設(shè)備的電池特征參數(shù)離散、串聯(lián)格數(shù)多以及溫度影響大等特點(diǎn)時，普通三段式充電機(jī)對蓄電池充放電的上述控制方法，導(dǎo)致蓄電池或多或少的存在過充、欠充、失水、硫化、失衡、熱失控等結(jié)癥。
[0005]另外，現(xiàn)有的蓄電池的脈沖充電模式，在充電周期內(nèi)采用單一正向脈沖對蓄電池充電，在放電周期內(nèi)采用單一負(fù)向脈沖對蓄電池進(jìn)行放電，當(dāng)正向脈沖的充電量大于負(fù)向脈沖的放電量時，整體表現(xiàn)為為從電網(wǎng)取電為蓄電池充電。相反，若正向脈沖的充電量小于負(fù)向脈沖的放電量時，整體表現(xiàn)為將蓄電池的電量輸送到電網(wǎng)(即為蓄電池放電)。若需要對蓄電池進(jìn)行快速充電，就需要使用較大的充電電流，在現(xiàn)有的蓄電池的脈沖充電模式下使用較大的充電電流，將加劇蓄電池的析氣反應(yīng)，而使得蓄電池極板上的活性物料大量脫落，縮短蓄電池的壽命，并且影響充電的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有的脈沖充電方法在對蓄電池進(jìn)行快速充電時，將加劇蓄電池的析氣反應(yīng)，而使得蓄電池極板上的活性物料大量脫落，縮短蓄電池的壽命，并且影響充電的效果的缺陷，提供一種蓄電池的充放電方法及裝置，通過脈沖對蓄電池進(jìn)行快速充放電，并能夠有效減緩蓄電池的析氣反應(yīng)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0008]提供一種蓄電池的充放電方法，所述充電周期內(nèi)所需的正向充電脈沖和/或負(fù)向充電脈沖為等效脈沖；所述等效脈沖由至少兩個窄脈沖構(gòu)成，且相鄰的兩個窄脈沖之間包括時間間隔。
[0009]可選地，所述正向充電等效脈沖的窄脈沖全部為正向窄脈沖。
[0010]可選地，所述正向充電等效脈沖的窄脈沖包括正向窄脈沖和負(fù)向窄脈沖。
[0011 ] 可選地，所述負(fù)向充電等效脈沖的窄脈沖全部為負(fù)向窄脈沖。
[0012]可選地，所述負(fù)向充電等效脈沖的窄脈沖包括正向窄脈沖和負(fù)向窄脈沖。
[0013]優(yōu)選地，所述窄脈沖的形狀為矩形、三角形或梯形。
[0014]優(yōu)選地，所述時間間隔為由形狀相同、方向相反的窄脈沖構(gòu)成的等效時間間隔。
[0015]本發(fā)明還提供了一種蓄電池的充放電裝置，包括用于提供正向充電脈沖的脈沖充電單元和提供負(fù)向充電脈沖的脈沖放電單元，該裝置可采用上述任意方案的充電方法。
[0016]本發(fā)明的蓄電池的脈沖充放電方法及裝置具有以下有益效果:通過由多個正向窄脈沖以及多個負(fù)向窄脈沖等效而成的正向充電脈沖為蓄電池充電，以及通過由多個正向窄脈沖以及多個負(fù)向治安脈沖等效而成的負(fù)向放電脈沖為蓄電池放電，實(shí)現(xiàn)了對蓄電池的脈沖充放電，且在使用大電流對蓄電池進(jìn)行快速充電時，能夠有效減緩蓄電池的析氣反應(yīng)，延長蓄電池的使用壽命，提高了充電的效果。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中的蓄電池一個充放電周期內(nèi)的等效脈沖示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中的蓄電池一個充放電周期內(nèi)的等效脈沖示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3中的蓄電池一個充放電周期內(nèi)的等效脈沖示意圖；
[0020]圖4為正負(fù)脈沖等效時間間隔的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖以及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋說明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1所示，為本發(fā)明蓄電池充電方法的一個充放電周期的等效脈沖示意圖，正向充電等效脈沖由六個矩形的窄脈沖和五個時間間隔構(gòu)成(窄脈沖數(shù)量也可為其他數(shù)目，只要不少于2個即可)，六個矩形的窄脈沖都為正向窄脈沖，構(gòu)成六個窄脈沖的矩形的面積之和等于等效脈沖的面積，即充電量相等；負(fù)向充電等效脈沖由六個矩形的窄脈沖和五個時間間隔構(gòu)成，六個矩形的窄脈沖都為負(fù)向窄脈沖，構(gòu)成六個窄脈沖的矩形的面積之和等于等效脈沖的面積，即放電量相等。在窄脈沖數(shù)目及充電(放電)量一定的情況下，窄脈沖的高度以及寬度可以通過充電裝置的控制端進(jìn)行調(diào)整，如此間接地改變了窄脈沖與窄脈沖之間的間隔時間。
[0024]實(shí)施例2
[0025]如圖2所示，為本發(fā)明蓄電池充電方法的一個充放電周期的等效脈沖的另一示意圖，本實(shí)施例中正向充電等效脈沖也由六個矩形的窄脈沖和五個時間間隔構(gòu)成，與實(shí)施例1不同的地方在于，本實(shí)施例中的六個矩形的窄脈沖包括四個正向窄脈沖和兩個負(fù)向窄脈沖(不限定正向窄脈沖和負(fù)向窄脈沖的數(shù)量，例如，也可為三個正向脈沖和三個負(fù)向脈沖等)，四個正向窄脈沖的矩形面積與兩個負(fù)向窄脈沖的矩形面積之差等于正向等效脈沖的面積，即充電量相等；同樣地，負(fù)向充電等效脈沖由六個矩形的窄脈沖和五個時間間隔構(gòu)成，六個矩形的窄脈沖包括四個負(fù)向窄脈沖和兩個正向窄脈沖，構(gòu)成四個負(fù)向窄脈沖的矩形面積與兩個正向窄脈沖的矩形面積之差等于負(fù)向等效脈沖的面積，即放電量相等。
[0026]本實(shí)施例在電池中出現(xiàn)過充、欠充、失水、硫化、失衡、熱失控等狀態(tài)下，增加反方向放電窄脈沖以減緩上述現(xiàn)象，與實(shí)施例1相比，效果更好。
[0027]實(shí)施例3
[0028]為本發(fā)明蓄電池充電方法的一個充放電周期的等效脈沖的另一示意圖，本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同，正向充電等效脈沖也由六個窄脈沖和五個時間間隔構(gòu)成，與實(shí)施例1不同的地方在于，本實(shí)施例中的六個窄脈沖的形狀包括矩形、三角形和梯形，四個正向窄脈沖的幾何面積與兩個負(fù)向窄脈沖的幾何面積之差等于正向等效脈沖的面積，即充電量相等；同樣地，負(fù)向充電等效脈沖由六個窄脈沖和五個時間間隔構(gòu)成，構(gòu)成四個負(fù)向窄脈沖的幾何面積與兩個正向窄脈沖的幾何面積之差等于負(fù)向等效脈沖的面積，即放電量相等。
[0029]本發(fā)明中相鄰兩個窄脈沖之間的時間間隔可為實(shí)際時間間隔，即在該時間間隔階段，即蓄電池既不充電也不放電。
[0030]本發(fā)明中相鄰兩個窄脈沖之間的時間間隔也可為等效時間間隔，如圖4所示，在兩個窄脈沖(窄脈沖1、窄脈沖2)之間還包括兩個形狀相同、方向相反的窄脈沖(窄脈沖I’、窄脈沖2’ )，由于窄脈沖I’和窄脈沖2’的充放電相互抵消，因此在窄脈沖I’和窄脈沖2’作用的時間段對電池來說是既不充電也不放電的時間間隔。
[0031]實(shí)施例4
[0032]本發(fā)明還提供了一種采用本發(fā)明的任意一種充放電方法的蓄電池的充放電裝置，該充放電裝置包括用于提供正向充電脈沖的脈沖充電單元和提供負(fù)向充電脈沖的脈沖放電單元。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種蓄電池的充放電方法，其特征在于: 所述充電周期內(nèi)所需的正向充電脈沖和/或負(fù)向充電脈沖為等效脈沖；所述等效脈沖由至少兩個窄脈沖構(gòu)成，且相鄰的兩個窄脈沖之間包括時間間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池的充放電方法，其特征在于，所述正向充電等效脈沖的窄脈沖全部為正向窄脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池的充放電方法，其特征在于，所述正向充電等效脈沖的窄脈沖包括正向窄脈沖和負(fù)向窄脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池的充放電方法，其特征在于，所述負(fù)向充電等效脈沖的窄脈沖全部為負(fù)向窄脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池的充放電方法，其特征在于，所述負(fù)向充電等效脈沖的窄脈沖包括正向窄脈沖和負(fù)向窄脈沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的蓄電池的充放電方法，其特征在于，所述窄脈沖的形狀為矩形、三角形或梯形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的蓄電池的充放電方法，其特征在于，所述時間間隔為由形狀相同、方向相反的窄脈沖構(gòu)成的等效時間間隔。
8.一種蓄電池的充放電裝置，包括用于提供正向充電脈沖的脈沖充電單元和提供負(fù)向充電脈沖的脈沖放電單元，其特征在于， 所述充放電裝置采用如權(quán)利要求1至權(quán)利要求7之一所述的充電方法。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蓄電池的充放電方法及裝置，屬于蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有的蓄電池的脈沖充電方法在對蓄電池進(jìn)行快速充電時加劇了蓄電池的析氣反應(yīng)，縮短蓄電池的壽命并且影響充電的效果的缺陷。充放電方法的特點(diǎn)是充電周期內(nèi)所需的正向充電脈沖和/或負(fù)向充電脈沖為等效脈沖；所述等效脈沖由至少兩個窄脈沖構(gòu)成，且相鄰的兩個窄脈沖之間包括時間間隔。通過等效脈沖對蓄電池進(jìn)行快速充放電，能夠有效減緩蓄電池的析氣反應(yīng)，并提高了充電效果。
【IPC分類】H01M10-44
【公開號】CN104767002
【申請?zhí)枴緾N201510161891
【發(fā)明人】王宇坤
【申請人】深圳市禾望電氣股份有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月8日