[其他]微机控制大功率快速充电机

说明书

本发明是一种由微机控制的对蓄电池进行快速充电的专用变流设备。

本发明对《电力电子技术》1982年第2～4期所介绍的快速充电机及现有的快速充电设备作了实质性改进。现有的快速充电机一般均采用大电流脉冲充电、短时间放电去极化的方法，本发明也采用同一的方法。所不同的是，现有的快速充电机采用模拟电路控制充电过程，因而只能把全部充电过程分为有限的几个阶段，其充电电流随时间变化的曲线是阶梯形曲线（即图5中的曲线L₁），它与蓄电池可接受的理想充电电流曲线（即图5中的指数曲线L₂）相差甚远。超出蓄电池接受能力的充电电流（即图5中阴影部分）绝大部分消耗在蓄电池的内阻上转换成热能，导致蓄电池温升提高，充电时间延长。所以原有的快速充电机使用有限，尤其对大功率蓄电池更难适应。

本发明的任务就是利用微机控制数字变流技术，使蓄电池充电电流值按照蓄电池可接受的最佳充电电流曲线进行变化，提供一种充电时间更短、温升更低、能适应于蓄电池特别是大功率蓄电池的快速充电装置。

本发明的任务是通过相应于权利要求1特征部分的方案解决的。

本发明的快速充电系统由充电电路、放电电路、采样电路、脉冲放大电路、同步电路和微机程序控制电路组成。微机控制系统采用专用的过程控制软件，能在1～25H_Z频率范围内，依次发出充电-停充-放电-停放等触发脉冲信号，并经脉冲放大电路放大后去触发充放电电路中相应的可控硅，使其关断和导通，实现对蓄电池进行大电流脉冲充电，短时间放电去极化的程序控制。在快速充电的全过程中，为使蓄电池充电电流值按照蓄电池可接受的最佳充电电流曲线变化，本发明设计了一种由微机控制的闭环采样调节系统，由采样电路中的电流检测器测定出实际电流信号，经模数转换器转换成数值量后送微机处理，微机则将其采样值与按一定公式计算出的电流的给定值相比较并根据比较结果调整可控硅的导通角，从而达到自动调节充电电流的目的。而同步电流则保证了在三相全桥半控系统中微机发出的各路触发脉冲与对应相的工频电源同步。

由于本发明所采用的微机控制数字触发电路比现有的快速充电机所采用常规模拟电路的控制精度高得多，因而，与现有的快速充电机相比，微机控制快速充电机在充电过程中具有蓄电池温升低（可保证蓄电池温度在45℃以下），充电时间短，能耗低，蓄电池使用寿命长等优点。它不仅能够满足中小功率蓄电池的快速充电要求，而且也能满足大功率蓄电池的快充要求。

图中给出了本发明一个具体的实施例。

图1    为本发明微机控制快速充电机系统框图;

图2    为蓄电池充放电电路图;

图3    为本发明的充放电回路可控硅触发中断服务程序框图;

图4    为本发明微机控制闭环采样调节系统方框图;

图5    为蓄电池充电电流随时间变化曲线图;

图6    为本发明的采样调节中断服务程序框图。

下面结合附图详细地说明本发明的细节。

由图5所示，在整个充电过程中，微机控制着充电电流按曲线L₂变化，其曲线L₂的函数表达式为：

i＝I₀e^-at（0≤t≤t₁）……（1）

i＝I₁（t₁＜t≤t₁）……（2）

式中：I₀为刚开始充电时，蓄电池所能接受的最大充电电流;

d为蓄电池固有的充电电流接受比，它决定了充电过程中蓄电池可接受电流衰减的速度;

I₁＝I₀e^-at1。

对于同种类型的蓄电池，其充电工艺参数I₀、a、t₁和t₂基本上是一定的，并可由实验确定，为使本发明的快速充电机适应于不同容量不同类型的蓄电池快速充电的要求，微机所采用的专用过程控制软件具有健盘输入功能，由图1所示，可根据需要将修改后的快速充电各有关工艺参数由健盘输入到微机存储器（MEMORY）中供微机中央处理单元（CPU）进行运算处理。