一種用于蓄電池在線修復的裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種用于蓄電池在線修復的裝置，該裝置根據檢測的外部電池提供的電壓信號控制雙極性激勵電流單元輸出大小可調的雙極性脈沖電流，對電池進行在線修復的同時，將釋放的部分電能對電池進行反饋充電，減少了電池的能量損耗，明顯提高了修復效果；此外，所述裝置具有低壓閾值檢測功能，能夠有效防止電池過放電，從而保護了電池。本發明專利技術的技術方案電池修復過程簡單，修復條件適用性強，修復效率高且能夠實現在任何條件下對電池進行在線修復，可將電池的使用壽命提升30%～40%。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及蓄電池維護
，尤其涉及一種用于蓄電池在線修復的裝置。
技術介紹
鉛酸蓄電池是一種應用廣泛的動力電源，具有可靠性好，價格便宜，原材料易得等優點。近年來，隨著電動自行車技術的不斷發展、加上其經濟實用又環保的優勢，電動自行車的市場占有率不斷增長，對鉛酸蓄電池的需求不斷增加。蓄電池在使用過程中，如果電池的使用和維護不善，由于不完全放電，過量放電或者在放電狀態下長時間未使用等原因發生硫化，基板上形成了粗粒的硫酸鉛結晶，這種結晶導電性差，體積大，結晶后的硫酸鉛充電時不但不能再還原成氧化鉛，還會沉淀附著在電極板上，造成了電極板工作面積下降，電池容量不斷下降，導致蓄電池失效或損壞。蓄電池硫化是不可避免的，但蓄電池失效后，鉛作為重金屬存在毒性，對環境會產生影響，因此，降低蓄電池的硫化速度，延長蓄電池的使 用壽命，不僅能夠降低運行成本，也能順應環保的需求。現有的鉛酸蓄電池修復技術，通常都是對電池進行離線修復，如1)采用大電流充電，使大的硫酸鉛結晶產生負阻擊穿來溶解；2)采用脈沖充電法，在充電過程中加入負脈沖，以消除電池負極板硫酸鹽恢復容量；3)添加活性劑的化學方法等。上述蓄電池修復技術，采用添加活性劑的化學方法進行電池修復，修復的效果不明顯；采用大電流充電修復，如充電電流過大，會導致電池發熱嚴重而導致電池損壞；采用脈沖充電進行修復，成本過高，周期過長，并且存在脈沖頻率相對固定，無法對不同體積的不可逆硫酸鉛晶體共振達到最佳去硫效果的問題，而且，上述方法只能在電池不使用的情況下進行修復，即離線修復，使修復效率低、修復條件局限性大且修復過程復雜。因此，需要一種能夠簡化電池修復過程，具有廣泛適用性的能夠對電池進行在線修復的裝置。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于提出一種用于蓄電池在線修復的裝置，解決了目前電池修復過程復雜，修復條件局限性大，修復效率低且只能在離線條件下繼續電池修復的問題。為達到上述目的，本專利技術是通過以下技術方案來實現的一種用于蓄電池在線修復的裝置，所述裝置包括電壓檢測單元、控制單元和雙極性激勵電流單元，所述電壓檢測單元、控制單元和雙極性激勵電流單元依次連接，其中，所述電壓檢測單元用于檢測外部電池提供的電壓信號，所述控制單元根據所述電壓檢測單元檢測的電壓信號控制所述雙極性激勵電流單元輸出雙極性脈沖電流，對電池進行在線修復。所述控制單元還根據所述電壓檢測單元檢測的電壓信號控制所述修復裝置的工作狀態當檢測的外部電池提供的電壓信號小于預設的電壓閾值時，所述控制單元控制所述電池修復裝置不工作；當檢測的外部電池提供的電壓信號大于或等于預設的電壓閾值時，所述控制單元根據電壓檢測單元檢測的電壓信號調節雙極性激勵電流單元輸出電流的大小,對電池進行在線修復。所述預設的電壓閾值為不小于電池容量降至額定容量30%時的電壓值。所述雙極性激勵電流單元包括脈沖發生電路和雙極性電流電路，所述脈沖發生電路用于產生預設頻率的脈沖驅動波形，所述雙極性電流電路根據所述脈沖驅動波形產生正負極性的脈沖電流。所述脈沖發生電路產生的脈沖驅動波形的頻率不小于20kHz。所述雙極性電流電路產生的正負極性的脈沖電流的幅值不小于50mA。所述正極性脈沖電流上升時間小于3 μ S，負極性脈沖電流上升時間小于3 μ S。 本專利技術的技術方案，根據檢測的外部電池提供的電壓信號，控制雙極性激勵電流單元輸出大小可調的雙極性脈沖電流，對電池進行在線修復的同時，將釋放的部分電能對電池進行反饋充電，減少了電池的能量損耗，明顯提高了修復效果；此外，所述裝置具有低電壓閾值檢測功能，能夠有效防止電池的過放電，從而保護了電池。本專利技術的技術方案電池修復過程簡單，修復條件適用性強，修復效率高且能夠實現在任何條件下對電池進行在線修復。附圖說明圖I為本專利技術實施例的用于蓄電池在線修復的裝置結構框圖；圖2為本專利技術實施例的輸出的雙極性脈沖電流示意圖；圖3為本專利技術實施例的利用修復裝置進行修復對電池容量的影響效果圖。具體實施例方式為詳細說明本專利技術的
技術實現思路
、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以詳細說明。本專利技術的蓄電池在線修復裝置可應用于任何采用鉛酸蓄電池進行供電的裝置或設備。圖I為本專利技術實施例的用于蓄電池在線修復的裝置結構框圖。如圖I所示，所述電池修復裝置包括電壓檢測單元101、控制單元102和雙極性激勵電流單元103，其中，所述電壓檢測單元101用于檢測外部提供的電池的電壓信號，所述控制單元102根據所述電壓檢測單元101檢測的電壓信號控制所述修復裝置的工作狀態，并根據所述電壓檢測單元101檢測的電壓信號控制所述雙極性激勵電流單元103輸出大小可調的雙極性脈沖電流，對電池進行在線修復。其中，所述控制單元102根據所述電壓檢測單元101檢測的電壓信號控制所述修復裝置的工作狀態當檢測的外部電池提供的電壓信號小于預設的電壓閾值時，所述控制單元控制所述電池修復裝置不工作；當檢測的外部電池提供的電壓信號大于或等于預設的電壓閾值時，所述控制單元根據電壓檢測單元檢測的電壓信號調節雙極性激勵電流單元輸出電流的大小，對電池進行在線修復。所述電壓閾值可根據實際情況進行設定，為了保證電池在安全范圍內工作，本實施例中預設的電壓閾值為不小于電池容量降至額定容量30%時的電壓值，有效保護了電池，防止電池由于電壓過低而造成的過放電。電池容量是放電電流(充電電流)與放電持續時間(充電持續時間)的乘積。通常，電池容量較高時，電池輸出的電壓信號較高，隨著電池容量的降低，電池輸出的電壓信號會有所降低。雙極性激勵電流單元103包括脈沖發生電路1031和雙極性電流電路1032，所述脈沖發生電路1031用于產生預設頻率的脈沖驅動波形，所述雙極性電流電路1032根據所述脈沖驅動波形產生正負極性的脈沖電流。脈沖發生電路1031產生一定頻率的脈沖驅動信號，經實驗驗證，當脈沖驅動信號頻率大于20kHz時，對電池的修復效果比較明顯；如果脈沖信號頻率過大，將增加電池的能量消耗。因此，本專利技術實施例中，脈沖發生電路1031產生的脈沖信號的頻率不小于20kHz。雙極性電流單元1032用于根據脈沖發生電路1031產生的脈沖驅動信號產生正負極性的脈沖電流，對電池進行在線修復。雙極性脈沖電流對電池進行在線修復的同時，將釋放的部分電能對電池進行反饋充電，減少了電池的能量損耗，電池修復效果比較明顯。因 此，本專利技術實施例中采用上升沿陡峭的正脈沖電流對電池進行在線修復的同時，還有上升沿陡峭的負脈沖電流對電池進行在線修復并反饋充電，減少了電池能量損耗，提高了電池的修復效果。為了保證電池在線修復的效果，本專利技術實施例中所述雙極性脈沖電流的幅值不小于 50mAο所述雙極性脈沖電流單個正極性脈沖電流的上升時間小于3 μ S，負極性脈沖電流的上升時間小于3 μ S。通過實驗驗證，如脈沖電流的上升時間過長，上升邊沿越平時，對電池的修復效果不明顯；如脈沖上升時間短，上升邊沿越陡時，脈沖電流中含有的高頻諧波更充分，對電池的修復效果比較明顯，但是脈沖上升時間過短對器件的要求也相應提高，采用本實施例中上升時間范圍，在不更新現有器件的基礎上，使電池在線修復的效果最優。本專利技術所述的蓄電池修復裝置控制電池進行在線修復的過程如下當電壓檢測單元檢測的外部電池提供的電壓高于額定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于蓄電池在線修復的裝置，所述裝置包括電壓檢測單元、控制單元和雙極性激勵電流單元，所述電壓檢測單元、控制單元和雙極性激勵電流單元依次連接，其中，所述電壓檢測單元用于檢測外部電池提供的電壓信號，所述控制單元根據所述電壓檢測單元檢測的電壓信號控制所述雙極性激勵電流單元輸出雙極性脈沖電流，對電池進行在線修復。

【技術特征摘要】
1.一種用于蓄電池在線修復的裝置，所述裝置包括電壓檢測單元、控制單元和雙極性激勵電流單元，所述電壓檢測單元、控制單元和雙極性激勵電流單元依次連接，其中，所述電壓檢測單元用于檢測外部電池提供的電壓信號，所述控制單元根據所述電壓檢測單元檢測的電壓信號控制所述雙極性激勵電流單元輸出雙極性脈沖電流，對電池進行在線修復。2.根據權利要求I所述的用于蓄電池在線修復的裝置，其特征在于，所述控制單元還根據所述電壓檢測單元檢測的電壓信號控制所述修復裝置的工作狀態當檢測的外部電池提供的電壓信號小于預設的電壓閾值時，所述控制單元控制所述電池修復裝置不工作；當檢測的外部電池提供的電壓信號大于或等于預設的電壓閾值時，所述控制單元根據電壓檢測單元檢測的電壓信號調節雙極性激勵電流單元輸出電流的大小，對電池進行在線修復。3.根據權利要求2所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡文強，
申請(專利權)人：邁為電子技術上海有限公司，
類型：發明
國別省市：