的2端輸出的電壓;Ucm由電路中二 極管D14的負極輸出。
[0059] 二、本充電設備及其電路控制充電電流Ic的變化過程
[0060] 當蓄電池使用階段式或者多階梯式的快速充電方法時,當充電電流(以下或者以 符號:Ic表示充電電流)逐級以階梯式上升或者下降至另一級階梯時,瞬間突變的Ic經電解 液時極有可能使電池內正負極板及極板上的活性物質產生瞬間的微變形,在此瞬間因諸多 理化因素發生的電化學及反應過程在此不做敘述,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,本充電設備及其電路,設置限 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,以下,此信號曲線簡稱電流的限制曲線,或者以符號lex表示,本充電設備及其電路將 lex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,lex曲線每一次起 伏變化的波動過程在此充電方法中稱為lex曲線的一個周波,并將每一個此種周波變化的全 過程所經過的時間稱為一個周波期,此期或者以符號:KT表示,在lex曲線中各周波期KT不盡 相同,lex曲線的圖像如圖10(a)中細實線所示。
[0061]在lex曲線中每個周波的變化過程:先經過ICX = 0的波谷期,此期以符號bgt表示。 在bgt期ICX曲線與時間軸t重合,在經bgt期之后,ICX從0開始以波紋形連續過渡的形式逐漸 上升至本周波的波峰后再以波紋形連續過渡的形式下降至I CX = 0的波谷;在每個周波中上 升與下降過程所經過的時間為起伏期。此期以符號:qf t表示。bgt+qf t = KT,KT為I ex曲線中 的一個周波期。在充電工作過程中電路中電容器C1Q發出的脈沖信號至n位串行二進制計數 器JS 2的時鐘輸入端cp對lex曲線周波的波動次數進行計數,n位串行二進制計數器JS2的各Q 端為全"0"時,從lex曲線的第一個周波開始,計數器JS2進行逐波加一的計數,當計至&至 Qn-i全為"0",僅仏為"1"時停止計數,此時la曲線的周波數為最后一個周波,即總周波數= 2 n+l,式(9),其中總周波數用N表示,在式(9)中2的冪指數n為n位串行二進制計數器JS2的位 數,n2 4。即ICX曲線經過nN個周波期KT。從第一個周波期KT^始各周波期依序分別以符號: KTi.KT,……KTn-^KTn表示,各周波期中的波谷期及起伏期依次分別以bgt^bgb、…… bgtN-i、bgtN和qfti、qft2......qf tN-1、qf tN表示,與此同時電路中十進制的充電周波期數碼顯 示表SM顯示n位串行二進制計數器JS2當前所計的二進制數。即數碼顯示表SM所顯示的數加 1之后方是實際的周波期數,例如SM所顯示數全0時,實際為第一個周波期KT,在第N個周波 期KTn,數碼顯示表SM所顯示數字為N減1。
[0062] lex曲線從KTi開始在各周波期起伏期中的lex曲線的波峰起伏幅度隨著周波期期數 的增加而降低,即阻尼式逐波降低。在周波期KTn當⑴時,ICX趨近于0,上述ICX曲線的變化 軌跡如圖10所示。
[0063]本充電設備及其電路在充電工作過程中控制充電電流Ic在lex曲線的限制下變化。 因此Ic亦以阻尼式周波的波動變化方式對電池組充電,Ic每次起伏波動變化所經的時間為 一個充電電流的變化周波期,從第一個充電電流周波期開始各充電電流周波期與la曲線的 各周波期KT同步變化且一一對應,因此,充電電流的各周波期的表示符號,與lex曲線中各周 波期KT的表示符號依次對應相同。各充電電流周波期中的波谷期與起伏期,與對應的各KT 周期中的bgt期、qft期對應。且同步,與相等,故依序也分別以相同的符號表示,不做重復描 述。
[0064]充電電流Ic跟隨lex曲線變化的形式
[0065] -、在充電調試工作過程中控制Ic連續跟隨lex曲線同步變化,如圖10所示。在充電 工作過程中Ic的變化幅度與各KT周期中的lex曲線的變化幅度連續相等:Ic= lex。如圖10所 不。
[0066] 1)在各bgt期間Ic連續跟隨lex變化:
[0067] Icx = 0,Ic = Icx = 0,兩曲線變化軌跡相等與時間軸重合。
[0068] 2)在各qft期間Ic連續跟隨lex曲線起伏變化:IC = ICX兩曲線的變化軌跡重合,如圖 10中粗實線所示。Ic在各qft期間的變化軌跡為連續光滑的波紋形曲線,此電流曲線在充 電調試工作時使用。
[0069] 二、脈沖式Ic以載波形式跟隨lex曲線變化的方式對電池組充電。
[0070] 本充電設備及其充工作電過程中充電電流在多位二進制串行計數器JSj^Qm2端輸 出的脈沖信號同步控制下,將充電電流Ic調制成頻率為F C,周期為TMC、波谷寬期度為tmg、波 峰寬期度為tmf的載波式的脈沖充電電流IC,載波式脈沖充電電流I C的包絡線周波期與lex 曲線對應的各周波期KT同步變化。如圖10(a)、(c)所示。
[0071]在脈沖式I c的充電工作過程中I ex曲線如同載波的包絡線,對脈沖式I c的每個脈沖 電流的脈沖波峰的幅度進行限制。
[0072] 1)ICX曲線在bgt期間ICX=0、IC = ICX,IC的脈沖電流幅度等于0,Icx、Ic兩曲線都與時 間軸t重合,如圖10(a)中各bgt期間所示。
[0073] 2)ICX曲線在qft期間,脈沖式Ic的每個脈沖電流的脈沖幅度以lex曲線為限制,且等 于Icx,每個脈沖的幅度跟隨lex曲線連續變化且等于lex:每個脈沖的幅度與lex曲線重合,如 圖 10(a)、(c)所示。
[0074]在充電工作過程中對電池組E進行高頻脈沖電流放電
[0075]本充電設備及其電路在充電工作過程中,放電電流If在多位二進制串行計數器JSi 的某Q端Qnu輸出的頻率為Ff,周期為TMF的放電脈沖信號同步控制下對電池組E進行多次連 續的高頻脈沖放電(相對Ff?Fc而言),放電電流以符號If表示。此種多次連續的高頻脈沖放 電的放電方法,可高效降低充電工作過程中電池的極化現象和溫升速度,并可對電池進行 深度保養。
[0076] -、當充電電流Ic連續跟隨Icx曲線變化時,在Ic各周波期中的bgt期間,對電池組 進行多次連續的高頻脈沖放電如圖11(a)所示,圖中柵列狀粗實線表示脈沖放電電流,圖中 每條粗實線表示一次脈沖放電。
[0077] 二、當充電電流IC以脈沖式電流充電時,在IC的各周波期的bgt期間對電池組進行 多次連續的高頻脈沖放電如圖11(b)所示,圖中柵列狀粗實線表示脈沖放電電流,圖中每條 粗實線表不一次脈沖放電。
[0078]三、當充電電流Ic以脈沖式電流充電時在Ic各周波期的bgt期間,與各qft期間的各 充電脈沖周期TMC中的tmg期間都進行多次連續的高頻脈沖放電如圖12所示。圖中柵列狀的 粗實線表示脈沖放電電流。每條粗實線表示一次脈沖放電。
[0079] 圖13是以充電工作過程中的某周波期KTml為例說明上述過程。
[0080] 四、1)上述一、二、三中所述脈沖放電電流If的幅度可控且為恒值,如圖11 (a )、( b) 和圖13所示。
[0081] 2)上述一、二、三中所述脈沖放電電流If的幅度可控制為從設定最高值開始至 〇〇時刻趨近于〇的變化形式。如圖12 (a) (b)和圖14所示。圖14中1(1"2表示某周波期。
[0082] 以上充放電方式有益于蓄電池的深度保養,并使充入電池的電流高效轉化為化學 能存儲于蓄電池中,此理化原理及反應過程不在此論述。
[0083] 本設備及其電路在充電工作過程中由二極管Dm負極輸出的充電電壓的峰值為 Ucm,Ugm始終高于Uex,即Ugm>Uex,式中Uex經前述式⑶計算所得。
[0084]前述電池組E的端電壓UE按照式(7)進行循環式變化時,各循環期依序與在ICX曲線 限制下變化的充電電流Ic的各周波期KT同步變化。在IC周波期KT的波谷期bgt期間,IC = 0, Ue連續下降至最低限制電壓Uej。在KT的起伏期qft期間,無論IC是在緩升或者緩降的過程中 Ue都在連續上升。在UE上升至限制電壓Uex的同時,I cx曲線將I c限制為0。
【附圖說明】
[0085]圖1是本實用新型的結構不意圖;
[0086]圖2是本實用新型的電路總圖。
[0087]圖3是圖2中2-1的局部放大圖;
[0088]圖4是圖2中2-2的局部放大圖;
[0089]圖5是圖2中2-3的局部放大圖;
[0090]圖6是圖2中2-4的局部放大圖;
[0091]圖7是圖2中2-5的局部放大圖;
[0092]圖8是圖2中2-6的局部放大圖;
[0093]圖9是圖2中2-7的局部放大圖;
[0094] 圖10是曲線ICX、曲線連續式Ic和脈沖式Ic的曲線波形圖;
[0095] 圖11是放電電流在充電電流的bg t期間以等幅的多次高頻連續放電的曲線圖;
[0096] 圖12是放電電流在充電電流的bgt期間以漸進"0"式的多次高頻連續放電的曲線 圖;
[0097] 圖13是脈沖式I c在b g t期間和t m g期間的放電幅度為等幅的多次高頻連續放電的 曲線圖;
[0098]圖14是脈沖式期間和tmg期間的放電幅度為漸進"0"式的多次高頻連續放 電的曲線圖;
[0099] 圖15是本充電設備與現有技術中充電設備的充電循環次數對比曲線圖。
【具體實施方式】
[0100] 實施例1
[0101] -種蓄電池組的充電設備,如圖1所示,包括外殼(1),在外殼(1)的正面設有電源 交流電壓表V,電池組端電壓表V E,十進制的充電周波期數碼顯示表SM,充電電流表AC,放電 電流表Af,蜂鳴器FM,轉換開關K2,撥動開關Ki,撥動開關K8,撥動開關K6,撥動開關K9,信號燈 Di,信號燈D2,信號燈Dl3,信號燈Dl2,信號燈Dll,信號燈Dl5,按鈕開關K4,按鈕開關K5,按鈕開 關K7,旋鈕見,旋鈕N 2,旋鈕N3,旋鈕N4,旋鈕N5,在外殼(1)的后面設有熔斷器RDi,熔斷器RD 2, 熔斷器RD3,熔斷器RD4,熔斷器RD5,熔斷器RD6和風扇FS,在外殼(1)的一個側面上設有充電 電流輸出端插座(2),在外殼(1)的另一個側面上設有交流電源輸入端插座(3);其中旋鈕見 為電路中可調電阻R43的旋鈕、旋鈕N2為電路中可調電阻R4Q的旋鈕、旋鈕N3為電路中可調電 阻R 12的旋鈕、旋鈕N4為電路中可調電阻R25的旋鈕、旋鈕N5為電路中可調電阻R 65的旋鈕。
[0102] 如圖2至圖9所示,本實用新型蓄電池組的充電設備的電路,由撥動開關h、轉換開 關K2、電磁開關K3、按鈕開關K4-K5、撥動開關K6、按鈕開關K7、撥動開關K8、撥動開關K9、電源交 流電壓表V、充電電流表AC、放電電流表Af、電池組端電壓表VE、蜂鳴器FM、風扇FS、熔斷器 RDrRDs、變壓器BY、整流橋ZQHQ2、電容器、發光二極管Di-D〗、發光二極管Dn-D13、發 光二極管Dl5、二極管D3 -DlQ、二極管Dl4、電感器Ll、電阻Rl-R76、電阻V 1、電阻f 2......電阻R ……非門F^-i、非門F'n、三端穩壓器wy、三極管Ti、三極管 T4、場效應管T2-T3、場效應管!^-!^、或非門HFX-HF2、非門Fi-Fs、或門m-Ife、與門YX-Y2、多位串 行二進制計數器JSu位串行二進制計數器JS2、多諧振蕩器MP、型號為⑶4043的R-S觸發器 RSi、型號為CD4043的R-S觸發器RS3-RS4、型號為CD4043的R-S觸發器RS7、型號為LM324的運 算放大器YSi-YSs、型號為⑶4040的十進制的充電周波期數碼顯示表SM和型號為⑶4066的模 擬開關SWi-SWs組成;
[0103] 交流電源輸入端插座(3)的一端分別與撥動開關Ki的1端和電源交流電壓表V的一 端相連接,交流電源輸入端插座(3)的另一端分別與電源交流電壓表V的另一端和撥動開關 心的3端相連接,撥動開關心的2端與熔斷器RDi的一端相連接,撥動開關心的4端與變壓器BY 線圈他的4端相連接,熔斷器RDi的另一端與轉換開關1(2的1端相連接且轉換開關1(2的1端可 投向轉換開關1( 2的2端、3端或者4端,轉換開關1(2的2端