[发明专利]一种长寿命直流系统及实现方法

权利要求书

1.一种长寿命直流系统，其特征在于，包括CPU控制器、温度传感器、电流传感器、蓄电池以及程控整流器，CPU控制器与程控整流器、温度传感器、电流传感器连接；电流传感器连接在蓄电池与整流器之间的连接线上，可以采集蓄电池的充电、放电电流数据；

所述温度传感器，用于采集直流系统环境温度、蓄电池温度；

所述CPU控制器用于根据采集到的环境温度、蓄电池温度、电流传感器数据进行处理，并对整流器进行精确的控制；

所述程控整流器，用于精确调整输出电压，在不同温度条件下，实现对蓄电池充电的精确控制；

所述CPU控制器，可采集外部各种传感器的状态以及数据，当采集到环境温度15°以下，蓄电池温度45°以下时，控制程控整流器的输出，按照蓄电池标称容量的1.2倍对蓄电池进行充电容量控制；当采集到环境温度在15℃以上、30℃以下，蓄电池温度在45°以下时，控制程控整流器通过浮充的方式对蓄电池充电，当采集到环境温度高于30℃或者蓄电池温度高于45℃时，控制程控整流器的输出电压降低，直至电流传感器检测到蓄电池充电电流为0为止。

2.根据权利要求1所述的长寿命直流系统，其特征在于，所述CPU控制器通过接口的方式与程控整流器连接，或者作为单独部件直接置入整流器内部，作为程控整流器的某一部件进行工作。

3.根据权利要求1所述的长寿命直流系统，其特征在于，所述的电流传感器为一个或者多个，可分别检测一组或者多组的蓄电池与整流器回路之间的电流，所述电流传感器的量程根据蓄电池容量以及充电、放电电流配置。

4.根据权利要求1所述的长寿命直流系统，其特征在于，所述温度传感器可以是一个或者是多个，可分别检测环境温度以及多个蓄电池的温度。

5.一种长寿命直流系统的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、在常温下，整流器给蓄电池充电，蓄电池处于浮充状态；

S2、蓄电池的极柱上或者外壳上装有温度传感器，用于实时检测蓄电池的温度，当温度达到设置的温度限值时，CPU控制器控制整流器的降低输出电压，当输出电压降低到设定值，电流传感器检测到蓄电池的充电电流为零时，控制整流器停止降低输出电压；

S3、当环境温度或蓄电池温度低于温度限制时，CPU控制器调节整流器的输出电压，满足蓄电池浮充的需要；

S4、电流传感器检测蓄电池是否存在放电电流，当整流器输出电压过低时，蓄电池放电，影响蓄电池的储能，当外部交流断电时，影响蓄电池的供电能力，因此当电流传感器检测到蓄电池存在放电电流时，CPU控制器控制整流器的输出，调节输出电压，避免蓄电池放电；

S5、当外部环境温度或蓄电池温度低于某一个设定值时，CPU控制器控制整流器的输出电压升高，保证在低温环境下，可以让蓄电池充分充电，避免温度低时，蓄电池不能满充电而导致蓄电池化学反应不充分，硫酸铅结晶体快速形成，蓄电池储能下降。

6.根据权利要求5所述的长寿命直流系统的实现方法，其特征在于，所述电流传感器采用穿心式的电流互感器，电流互感器跨接到整流器输出与蓄电池中间的连线上，当蓄电池充电时，这个互感器输出充电电流的数据，蓄电池放电时，这个互感器输出放电电流的数据；CPU控制器采集这些模拟量，经过CPU内部的A/D转换处理，获得蓄电池的充电电流值、放电电流值。

7.根据权利要求5所述的长寿命直流系统的实现方法，其特征在于，当检测到环境温度在15℃以上且30℃以下，蓄电池温度在45℃以下时，CPU控制器判断其为安全的蓄电池充电温度，控制整流器输出正常的浮充电压。

8.根据权利要求5所述的长寿命直流系统的实现方法，其特征在于，当环境温度升高，环境温度超过30℃时或者蓄电池温度高于45℃时，CPU控制器控制整流器降低输出电压，同时，通过电流互感器检测蓄电池的充电/放电电流，如果检测到电流互感器的充电电流超过0.1A，命令整流器继续降低输出电压，直到电流互感器采集到的充电电流为0A。

9.根据权利要求5所述的长寿命直流系统的实现方法，其特征在于，CPU控制器对整流器的输出电压进行闭环控制，采用闭环控制的方式，保证蓄电池在高温状态下，几乎没有充电电流，如果控制过程中，电流传感器检测到蓄电池处于放电状态，CPU控制器控制整流器提高输出电压直至电流传感器检测不到放电电流为止，保证蓄电池不会对外放电。