一種電池充電方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電池充電技術領域，更具體地說，涉及一種電池充電方法及電池充電裝置，能夠降低對充電電池的損耗。
【背景技術】
[0002]可維護鉛酸蓄電池的壽命與電池的充電方法有很大關系，而一般充電方法按照設計的充電曲線通過控制單元實現。所以對鉛酸蓄電池的充電曲線優化改良，可以達到更好的充電效果，延長電池使用壽命。
[0003]可維護鉛酸蓄電池常見的失效原因有:(1)電池電極附著的活性物質逐漸脫落；
(2)電池電解液溫度高，則容易出現熱失控，同時高溫對電池內部單元材料壽命有不利影響。同時隨著可維護鉛酸蓄電池作為動力電池的廣泛應用，在經濟性方面，使用者對電池的維護成本、充電器的造價成本以及充電時間有了更高的要求。例如，充電過程中電池內的水分解過多，則需要頻繁維護補水，造成維護成本較高。
[0004]以下對幾種現有常見的鉛酸蓄電池充電曲線進行介紹。
[0005]第一種為傳統的恒流恒壓充電曲線，如圖1所示，其中U表示充電電壓，I表示充電電流。其先采用最大電流恒流充電，當電池電壓升高到充電器電壓設定值后進入恒壓充電，恒壓充電階段電流值逐漸下降，當下降到設定值后充電完成。該充電曲線存在的缺點為:(1)初始充電電流大長期使用容易造成電池極板的活性物質松脫。(2)開口鉛酸蓄電池最大充電電壓較高(單節2.6V左右)，所以在恒流充電階段，當電池電壓高于2.4V時，若持續大電流充電，則出現一定過沖。過沖的充電電流主要在分解水，會產生大量氣體，同時電解液溫度快速升高。
[0006]第二種為脈沖式充電曲線，如圖2所示，其中I表示充電電流。這種充電方式實質是間歇性恒流、間歇性恒壓充電，在很大電流(充電電流I在1C以上)恒流充電過程中間歇性停止充電，目的在于消除充電過程中在電池兩極形成的極化反應。當電壓達到轉折點電壓值時，轉化為間歇性恒壓充電。該充電曲線存在的缺點為:(1)初始充電電流非常大，長期使用容易造成電池極板的活性物質松脫。(2)對充電機的最大輸出功率要求高，充電機硬件成本高。(3)轉折后恒壓充電階段對電池仍然有較大電流充電，如果被充電電池初始還剩余較多電量，則這種充電曲線的恒壓充電階段會出現過沖。
[0007]第三種為恒流恒壓充電結合脈沖式充電，如圖3所示，其中U表示充電電壓，I表示充電電流。這種充電曲線分三段，第一階段I為恒流充電(0.1C到1C)，第二階段II為恒壓恒流交替，第三階段III為兩種不同電壓的恒壓充電交替。其中第二階段II和第三階段III還使用負載對電池進行放電，目的在于消除充電后期出現的嚴重的極化反應。這種充電曲線適合用于鉛酸蓄電池充電系統，在充電的同時還有負載放電。該充電曲線存在的缺點為:(1)充電應用范圍窄。僅適用于輸出帶有固定負載設備的鉛酸蓄電池充電系統。(2)第二階段II與第三階段III的恒壓恒流交替時間較短(500ms、ls、5s)，對充電機設備輸出的電壓電流動態要求高，同時穩壓穩流精度要求較高。只有采用恒壓恒流較好的硬件才能達到該充電曲線的要求。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題在于，針對現有電池充電過程中對電池容易造成耗損的缺陷，提供一種電池充電方法及裝置，能夠有效地降低充電過程對電池的損耗。
[0009]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種電池充電方法，包括以下步驟:
[0010]S1、以最大恒流電流Iset對電池進行恒流充電，使電池電壓達到第一預設電壓VI ；
[0011 ] S2、通過電流控制方式對電池進行充電，控制充電電流根據電池電壓上升而逐步減小使電池電壓達到第二預設電壓V2 ；
[0012]S3、通過脈沖循環對電池進行充電，使電池電壓達到額定電壓VR。
[0013]在根據本發明所述的電池充電方法中，所述最大恒流電流Iset為電池容量的10%至 20%a
[0014]在根據本發明所述的電池充電方法中，該方法還包括在步驟S1之前執行的步驟S0:采用第一預充電流^對電池進行恒流充電，在達到預設固定時間時停止；或者從所述第一預充電流^逐漸上升到所述最大恒流電流對電池進行電流控制方式充電，其中，所述第一預充電流^為所述最大恒流電流Iset的20%至40%。
[0015]在根據本發明所述的電池充電方法中，所述第一預充電流L為所述最大恒流電流Iset 的 30%。
[0016]在根據本發明所述的電池充電方法中，所述第一預設電壓％為2.2V到2.4V。
[0017]在根據本發明所述的電池充電方法中，所述第二預設電壓V2為2.5V到2.7V。
[0018]在根據本發明所述的電池充電方法中，所述步驟S1和步驟S2中通過檢測電池電壓的實際反饋值是否達到第一預設電壓Vi或者達到第二預設電壓^來判斷是否停止充電。
[0019]在根據本發明所述的電池充電方法中，所述步驟S3中所述脈沖循環由以下任意兩個或者三個階段構成:
[0020]A)以第一補充電流Ia對電池進行恒流充電；或者以第一補充電壓Va對電池進行恒壓充電；
[0021]B)以第二補充電流Ib對電池進行恒流充電；或者以第二補充電壓Vb對電池進行恒壓充電；
[0022]C)以第三補充電流I。對電池進行恒流充電；或者以第三補充電壓V。對電池進行恒壓充電；其中，Ia<Ic<Ib, va<vc<vbo
[0023]在根據本發明所述的電池充電方法中，所述步驟S3中脈沖循環由Α-C三個階段依次構成，其中，A階段充電持續時間Ta為5s到30s ；B階段充電持續時間Tb為1分鐘到5分鐘；C階段充電持續時間T。為1分鐘到5分鐘；第一補充電流Ia為所述最大恒流電流Iset的0到10% ;第二補充電流Ib為所述最大恒流電流Iset的60到100% ;第三補充電流I。為所述最大恒流電流Iset的20到50%。
[0024]本發明還提供了一種電池充電方法，該方法包括以下步驟:
[0025]S1、以最大恒流電流IMt對電池進行恒流充電，使電池電壓達到第一預設電壓I ；
[0026]S2、通過電壓控制方式對電池進行充電，使電池電壓達到第二預設電壓V2 ;在所述電壓控制方式中控制充電電壓從第一預設電壓I逐漸上升而充電電流逐漸減小；
[0027]S3、通過脈沖循環對電池進行充電，使電池電壓達到額定電壓VR。
[0028]本發明還提供了一種電池充電裝置，適用于對電池進行充電，所述電池充電裝置包括:控制器、電池充電電路和電壓偵測電路；所述控制器用于執行程序以實現如前所述的電池充電方法中的步驟；所述電池充電電路受控于所述控制器以及連接所述電池，用于提供如前所述的電池充電方法中的步驟所需的充電電流或者充電電壓，對所述電池進行充電；所述電池偵探電路受控于所述控制器以及連接所述電池，用于偵探所述電池的電池電壓并反饋給所述控制器。
[0029]實施本發明的電池充電方法及裝置，具有以下有益效果:本發明的電池充電方法在大電流恒流充電后根據電池電壓減小充電電流，在確保電池的充電效率同時避免充電電流過多用于分解水，此后通過脈沖循環在電池充飽與電解液溫度兩個對立面實現較好的平衡點；并且本發明充電控制的最大功率要求低，硬件設計更經濟。
【附圖說明】
[0030]下面將結合附圖及實施例對