CN106100017A - 一种充放电机的控制装置、充放电机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充放电机用的控制装置和充放电机，所述控制装置包括微处理器、外围电路、串联通信接口和温度传感器；该控制装置可与充放电机一体化设计，亦可独立设置；控制装置控制充放电机的充电过程至少设置两段不同强度的电流，至少间隔设置一次放电过程，而且充电量和放电量合计的剩充电量在25℃额定，额定取值范围1.5～3.0C/Ah；控制装置依据温度传感器输入的环境温度数据，控制充放电机在不同环境温度下自动补偿对铅蓄电池的修复充电量。所述充放电机包括至少一个充电模块、至少一个放电模块和控制模块，至少配置一套所述的控制装置。本发明还公开了一种所述控制装置对充放电机的控制方法。

Description

一种充放电机的控制装置、充放电机及其控制方法

技术领域

本发明涉及蓄电池修复领域，特别涉及一种充放电机用的控制装置、含有该控制装置的充放电机及其控制方法。

背景技术

铅蓄电池简称蓄电池，在电动牵引车、车船起动、通信机站、储能等大功率/大容量领域占据绝对的统治地位，但铅蓄电池又具有使用寿命短、容易提前报废的缺陷，据2015年统计，我国铅蓄电池的生产功率数达到2万万KVAh，仅电动自行车每年废弃更换的电池数量就超过8亿只，为此修复铅蓄电池成为新兴行业。

现有技术中，有多种对铅蓄电池进行修复的方法，包括富液补充充电、正/负脉冲充电、多阶段式智能充电、高温搁置法等，这类修复方法需要对不同容量衰减状态的电池作不同的充电技术处理，需要修复人员具有较丰富的技术经验；近年由于功能高分子材料技术的发展，市场出现了多种蓄电池修复专用的功能材料，深刻地改变了蓄电池传统修复的技术原理，进而影响到铅蓄电池修复的充电方法。例如正极活性物质融出，行业以往推荐高温搁置法，一般需要把铅蓄电池搁置在75～85℃温度环境48～72h，再用小电流充电使正极得予修复，但市场新出现的一些功能高分子添加剂，可使硫酸铅/二氧化铅在氧化/还原的充放电过程中实现晶格导带的结晶重组，并且恢复正极容量不再限于使用小电流充电；又如负极活性物质的硫酸铅结晶盐化，行业近年推荐脉冲充电法，需要使用专门设计的脉冲充电机，但市场新出现的一些功能高分子添加剂，可助电解液直接渗透盐化的硫酸铅结晶体内部，恢复负极受电能力，通过一定电量的补充电可使负极得予修复。

总体而言，目前市场在应用功能高分子材料的技术基础上，对铅蓄电池整体修复的效果已相对理想，行业普遍需要提高工业修复效率。出于这种新市场的原因，市场十分需要一种以铅蓄电池修复为使用目标的自动充放电设备。

现有技术中已有的充电机或充放电机的产品系列大致可分为4类：

1)、固化充电程序、无放电功能的充电机，这类充电机多见诸于电动车电池或手机电池的充电器，特点为充电末期设置为恒定电压(或最后“均充”之前设置为恒定电压)，对蓄电池的恒定电压充电并非额定电量；

2)、人工设置充电或放电数据的充放电机，这类充放电机多见诸于高端仪器，虽设置有充电和放电功能，但使用时需要人工设置充电或放电数据；

3)、编程的充放电机，这类充放电机多见诸于高端仪器和工业用，虽设置有充电和放电功能，但使用时需要编程，充放电程序并非在内部控制系统固化；

4)、智能化的充放电机，例如中国发明专利ZL2012102579452等公开的技术文献出，提及一类通过对蓄电池放电取得数据而决定充电量和充电方式的智能化技术方案，虽然其充电和放电属编程固化，但程序的剩充电量并非额定。

上述4类市场上现有的充电机或充放电机均不适合作为蓄电池修复使用。目前市场上存在有大量的充电机或充放电机，若能提供一种外接控制装置，在这一控制装置的控制下能够实现现有充电机或充放电机对蓄电池的修复，则将有助于扩大现有充电机或充放电机的使用范围，有效降低蓄电池修复的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服已有的充电机或充放电机均不适合作为蓄电池修复使用的缺陷，提供一种能够利用已有充放电机对铅蓄电池进行有效修复的控制装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种充放电机用的控制装置，该控制装置包括：微处理器1a、外围电路1b、串联通信接口1c和温度传感器5；其中，所述串联通信接口1c和外围电路1b连接在所述微处理器1a上；所述温度传感器5设置在所述控制装置的外壳外部，其信号端连接微处理器(1a)或通过外围电路(1b)连接微处理器(1a)；所述外围电路1b包括所述控制装置的电源控制电路；所述微处理器1a的内部固化存贮对充放电机的控制逻辑；该控制装置可与所述充放电机实行一体化设计，亦可独立设置；所述独立设置的控制装置在使用时通过串联通信接口1c与所述充放电机的控制部分相连接；

所述控制装置用于控制充放电机对外部铅蓄电池6的修复过程，所述修复过程包括：在充电过程至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程中至少间隔设置一次放电过程；而且充放电过程无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量对应25℃环境温度额定，该额定剩充电量的取值范围为1.5～3.0C/Ah。所述控制装置依据温度传感器5输入的环境温度数据，控制充放电机在不同环境温度下自动补偿对铅蓄电池6的修复充电量。

上述技术方案中，所述控制装置所控制的修复过程还包括：在起始充电之前设置深放电，所述深放电的放电深度达到用≤0.1C/A电流放电至铅蓄电池两端电压≤1.0V/单格平均；其中，

所述深放电采用下列任意一种方法实现：一阶段恒流放电法、多阶段恒流放电法以及非稳恒电流放电法。

所述控制装置所控制的修复过程还包括：在充电结束之后设置容量检验放电，所述容量检验的放电电流强度由铅蓄电池的行业技术检验标准确定。

上述技术方案中，所述控制装置所控制的充电过程为分阶段充电，所述分阶段充电过程包括充电前期的恒定电流充电和充电后期的分阶降流充电，以及包括在充电过程中选择设置电流强度的大小交替变换或/和充电电流强度为0的静置过程。

上述技术方案中，在充电过程中期所设置的放电过程中，每次连续放电的额定电量取值范围为0.01～0.5C/Ah，放电的电流强度取值范围为0.05～3.0C/A。

上述技术方案中，所述控制装置还包括选择开关8，选择开关8设计为m档，m为正整数；选择开关8的信号端通过所述外围电路1b连接所述微处理器1a；所述控制装置通过选择开关8选择内贮的不同控制程序，控制充放电机对蓄电池6输出不同的剩充电量。

上述技术方案中，所述控制装置还包括对铅蓄电池的电压监测接口，电压监测接口作为所述控制装置中微处理器1a的信号监测输入端，其外接的逻辑数据线连接所述充放电机的充电输出端，或与所述外部蓄电池的正负极两端连接；

由所述控制装置对蓄电池做电压监测，当充放电机的充电模块对蓄电池充入0.1～0.8C/Ah电量而蓄电池两端电压低于2.0V/单格平均，或当充放电机的充电模块对蓄电池充入1.0～2.0C/Ah电量而蓄电池两端电压低于2.5V/单格平均，充放电机自动停止工作。

上述技术方案中，所述控制装置还包括显示装置7，显示装置的信号输入端连接所述微处理器1a或通过外围电路1b连接所述微处理器1a的信号显示控制端；所述显示装置7用于显示充放电机的状态信息；所述的显示装置7包括但不限于使用数码显示或色灯显示；所述显示装置7独立设置，或将其部分功能或全部功能与充放电机的显示装置一体化集成，包括与充放电机的配位电脑的显示装置一体化集成。

本发明还提供了一种充放电机，包括至少一个充电模块3、至少一个放电模块2和控制模块1，所述的充放电机还至少配置一套所述的控制装置；所述充电模块3与放电模块2分别连接所述的控制模块1，使用时所述充电模块3与放电模块2的电源输出端分别连接外部待修复的铅蓄电池6的两端，所述的控制模块1在所述控制装置的控制下实现对外部待修复蓄电池6的修复充放电过程。

本发明又提供了基于所述的控制装置所实现的对充放电机的控制方法，该方法包括：

步骤1)、对待修复的铅蓄电池6做深放电，所述深放电的放电深度达到用≤0.1C/A电流放电至待修复铅铅蓄电池6两端电压≤1.0V/单格平均；

步骤2)、深放电结束后，开始分阶段充电过程，在所述分阶段充电过程中至少设置两段不同强度的电流，并在分阶段充电过程的中期至少间隔设置一次放电过程；而且充放电过程无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该额定剩充电量的取值范围为1.5～3.0C/Ah；其中，在分阶段充电过程中期所设置的放电过程中，每次连续放电的额定电量取值范围为0.01～0.5C/Ah，放电的电流强度取值范围为0.05～1.0C/A；

步骤3)、在分阶段充电结束之后设置对铅蓄电池容量检验的放电。

本发明的优点在于：充分利用目前市场上存在的大量充放电机，通过本发明所述的控制装置，使这类充放电机在所述控制装置的控制下实现标准化充放电程序，提高对蓄电池的修复效率，有效降低修复编程的人力成本。

附图说明

图1是一个实施例中本发明的充放电机用的控制装置的基础结构示意图；

图2是一只6DZM失效电池恒流放电的电压变动曲线图；

图3是对蓄电池实现深放电的流程示意图；

图4是另一个实施例中本发明的充放电机用的控制装置的结构示意图；

图5是又一个实施例中本发明的充放电机用的控制装置的结构示意图；

图6是本发明控制装置在外部控制充放电机的一种逻辑控制结构示意图；

图7是本发明控制装置与充放电机一体化设计的一种逻辑控制结构示意图；

图8是实施例1中的修复充放电I/T时序曲线图；

图9是实施例5中的修复充放电I/T时序曲线图；

图10是实施例6中的修复充放电I/T时序曲线图。

附图标识

1、控制模块； 2、放电模块； 3、充电模块； 4、外壳；

5、温度传感器； 6、铅蓄电池； 7、显示装置 8、选择开关；

1a、微处理器； 1b、外围电路； 1c、串联通信接口。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的描述。

参考图1，本发明所述控制装置的基础结构包括：微处理器1a、外围电路1b、串联通信接口1c和温度传感器5；其中，所述串联通信接口1c、外围电路1b以及温度传感器5的信号端都连接在所述微处理器1a上；所述温度传感器5设置在所述控制装置的外壳外部；所述的外围电路1b包括所述控制装置的电源控制电路，即微处理器1a正常工作所需要的环境电路，例如为所述控制装置的控制端恒定某电压值的电路；所述的控制装置以控制带微处理器的常规充放电机为基础，在所述控制装置中微处理器1a的内部为所述充放电机设定了控制逻辑，所述的控制逻辑包括：充电或放电的电流强度、时间顺序和额定充电量。该控制装置可与常规充放电机的控制模块1实行一体化设计，亦可独立于所述充放电机而设置。

温度传感器5的信号端与所述控制装置中的微处理器1a连接可以有两种设置形式，一种形式是温度传感器的信号端直接连接所述微处理器1a的温度监测输入端，例如使用自带模数转换功能的温度传感器；另一种形式是温度传感器的信号端通过外围电路1b连接所述微处理器1a的温度监测输入端，例如使用不带模数转换功能的温度传感器；所述的温度传感器5向所述微处理器1a输入外部环境温度的数据，控制装置根据该环境温度数据控制充放电机实现对蓄电池补偿充电量。

铅蓄电池6修复所需的剩充电量及修复效果与外部的环境温度密切相关，本发明控制装置所述控制充放电机对应25℃环境温度额定的剩充电量，是以25℃为温度基准而预置；当控制装置外部的环境温度高于25℃时，充电量减少；而当控制装置外部的环境温度低于25℃时，充电量增加。所述控制装置控制充放电机在不同温度下对蓄电池补偿充电量的一种优选关系如下：当环境温度高于25℃时，平均每上升1℃减少0.02C/Ah的剩充电量；当环境温度低于25℃时，平均每下降1℃增加0.03C/Ah的剩充电量。在实际使用中，不一定需要所述控制装置进行过细的连续温度补偿，例如控制装置可以设计为每变化3℃或5℃为一个温度控制档级，控制充放电机对蓄电池进行分温度档级的充电量补偿。

本发明的控制装置对蓄电池的充放电修复过程包括：在充电过程中至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程的中期至少间隔设置一次放电过程；而且充放电过程无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该额定剩充电量的取值范围为1.5～3.0C/Ah。其中，剩充电量也被称为修复充电量，其定义是充电量减去放电量，剩充电量关系到蓄电池修复的效果，剩充电量过小不能激活待修复的蓄电池，剩充电量过大又容易把蓄电池充坏，尤其是因长期过充电引致极板活性物质严重软化失效的蓄电池。所述C/Ah为蓄电池的标称容量。

从以上描述可以看出，控制装置所控制的充放电过程中的充电过程属于分阶段充电，所述分阶段充电包括充电前期的恒定电流充电以及充电后期的分阶降流充电，以及选择设置电流强度的大小交替变换；例如，充电前期的电流强度取值为0.25C/A(其间可选择插入若干分钟0.01～0.1C/A的相对小电流)，充电末期的电流强度取值为0.05C/A。在充电过程中，还可以选择设置充电电流强度为0的静置过程。所述C/A为待修复的铅蓄电池6标称容量值的电流强度。

在充电过程中所设置的放电过程为定量放电，额定放出0.01～0.5C/Ah的电量，行业惯称浅放电，该浅放电的电流强度取值范围一般为0.05～3.0C/A。一般来说，蓄电池当残余容量＜0.7C/Ah时，在充电中期设置浅放电的修复效果更好；对于残余容量＜0.5C/Ah的蓄电池，充电过程中设置多次浅放电的修复效果会更佳。

蓄电池修复所需的充电量较大，较之常规蓄电池充电更易发热，间隔变换小电流充电或静置一定时间(例如0.5～1h)，特别是设置一定方式的浅放电(放出蓄电池部分电能)，对消除蓄电池内部产生的气泡、削弱内部极板周边电解质的极化浓差、提高下一阶段充电的效率有较明显作用。

失效蓄电池一般在单格1.0～1.6V区间存在一个二级能量平台，附图2给出了一只6DZM失效电池恒流放电的电压变动曲线，表明该失效电池在单格平均1.5V左右区间堆积有较大的能量，有效释放这一低电压平台的能量再对蓄电池进行修复充电，可使蓄电池的修复效果更佳。因此作为一种优选实现方式，所述控制装置所控制的充放电修复过程还包括：在起始充电之前设置深放电。所述深放电有别于在修复充电过程中间隔设置的定量放电，该深放电不仅在修复起始充电之前设置，而且要求放电深度达到用≤0.1C/A电流放电至蓄电池6两端电压≤1.0V/单格平均。

对蓄电池实现深放电的方法可以是现有技术中的任意方法，包括但不限于：一阶段恒流、多阶段恒流以及非稳恒电流放电法。在一个深放电的实施例中，电流强度递减规则设置为I＝M^KI_e，其中M表示递减系数，I_e为蓄电池进行深放电开始阶段的放电电流强度，正整数K表示递减阶数，本实施例优选0.618。当放电电压达到设定值V₂后，放电电流强度开始第一阶的递减，K为1，放电电流强度下降为0.618I_e，因为电流减小即放电负载减轻，电池电压会自然反弹，当蓄电池放电电压再次达到V₂，放电电流强度开始第二阶的递减，此时K变为2，放电电流强度下降为0.618²I_e＝0.382I_e……依次类推，直到蓄电池以设定的小电流强度深放电至V₂，在时间允许的情况下尽量实现3阶以上深放电，该对蓄电池实现深放电的逻辑流程如图3所示。一般而言，末阶深放电至V₂时的电流强度优选≤0.05C/A。

在自动修复充电结束之后设置容量检验放电是为了直接判定容量修复效果，该容判功能可设置为在蓄电池修复后自动执行，也可以设置为人工重启执行；所述容量检验的放电电流强度由该类蓄电池的技术检验标准确定，为行业所公知，例如电动自行车电池用0.5C/A的放电电流强度，电动牵引车电池用0.2C/A的放电电流强度，室内UPS电池用0.1C/A的放电电流强度。

本发明的控制装置可以有多种实现方式。其中一种实现方式是以微处理器为核心所制作的一种如图1所示的独立硬件装置，使用时通过所述串联通信接口1c与充放电机的控制部分相连接，从而控制充放电机自动实现对蓄电池的修复过程。

在另一种实现方式中，本发明的控制装置可与常规充放电机中的控制模块1实行控制程序一体化设计，也可以利用充放电机的常规配位电脑通过改变编程控制程序来实现。在一个实施例中，可以利用常规充放电机中控制模块的硬件，通过控制程序软件的一体化设计实现本发明的目的；在常规充放电机中，内贮在配位电脑的控制程序通常设计为一个编程界面，需要用户输入充放电机工作过程的数据，例如若干阶段充电电流的强度及时间、充电过程中的放电电流强度及时间、充电末期的恒定电压值等人择数据，在本发明中，这些配位电脑的编程控制程序被所述控制装置的内贮固化控制程序所替代，从而通过内贮设定的各阶段充电电流的强度、时间、不同温度下的不同充电量补偿等方法，使这类常规充放电机改变为针对某种规格铅蓄电池修复专用，用户使用时无需再掌握修复编程的具体数据，方便实用。

在本发明控制装置的变形实现方式中，甚至可通过附加设计一个操作界面，操纵体现在配位电脑(可编程操作界面)的预编程序，实现对充放电机控制。在另一个实施例中，还可以利用常规充放电机中控制模块的硬件以及内贮在配位电脑的已有编程控制软件，通过设计配位电脑的二级操作界面实现本发明的目的；所述的二级操作界面，是相对于常规充放电机配位电脑的已有编程操作界面(一级操作界面)而言；实施时，利用内贮在配位电脑的编程操作界面，输入本发明所述修复铅蓄电池过程的各阶段充电电流的强度、时间、不同环境温度下的不同充电量补偿等具体数据，组合成若干待选择启动的程序子集，而将若干子集程序的选择和启动功能设置在二级操作界面，通过二级操作界面的选择而启动配位电脑中预编的控制程序，从而使用户利用常规充放电机作为铅蓄电池修复专用。

本发明的控制装置还可包括选择开关8，如图4所示。选择开关8可视为在外部控制改变控制装置预设剩充电量的调整装置，所述选择开关设计为m档是用于选择内贮在微处理器1a中的m个不同控制程序；通过选择开关8实现控制装置控制充放电机对蓄电池6输出不同剩充电量，其目的在于扩展控制装置的适用范围。在一个实施例中，控制装置的微处理器1a中内贮有2个分别对500Ah和600Ah铅蓄电池的修复充放电控制程序，选择开关8设计为2档，通过选择开关的档位选择，可以实现控制装置对500Ah和600Ah铅蓄电池的修复充放电的控制通用。

在又一个实施例中，本发明的控制装置可设计对蓄电池的电压监测接口，电压监测接口作为所述控制装置中微处理器1a的信号监测输入端，其外接的逻辑数据线连接所述充放电机的充电输出端，或与所述外部蓄电池的正负极两端连接。

所述控制装置对蓄电池的电压监测，是为了防止充放电机在蓄电池内部通格、严重微短路的情况下继续做无用功；常规蓄电池当充入0.1～0.8C/Ah电量时，蓄电池的两端电压应高于2.0V/单格平均，当充入1.0～2.0C/Ah电量时蓄电池的两端电压应高于2.5V/单格平均，如不符合这一蓄电池受充的正常状态，说明受充蓄电池存在内部通格、严重微短路，控制充放电机继续工作已失去意义。

在另一个实施例中，本发明的控制装置还包括显示装置7，显示装置7的信号输入端连接控制装置中微处理器1a或通过外围电路1b连接所述微处理器1a的信号显示控制端；该显示装置7可选择用于显示充放电机的实时充/放电电流值、累计剩充电量、正常完成修复充电程序以及不正常停止充电等状态。该显示装置7包括但不限于使用数码显示或色灯显示。所述显示装置7独立设置，或将其部分功能或全部功能与充放电机的显示装置一体化集成，包括与充放电机的配位电脑的显示装置一体化集成。一种设置有显示装置7的控制装置的逻辑控制结构如图5所示，显示装置7的信号输入端连接控制装置中的外围电路1b。

基于上述控制装置，本发明还提供了一种含有所述控制装置的充放电机。该充放电机包括至少一个充电模块3、至少一个放电模块2和控制模块1，所述的充放电机至少配置一套本发明的控制装置；所述充电模块3与放电模块2分别连接所述的控制模块1，使用时所述充电模块3与放电模块2的电源输出端分别连接外部待修复的蓄电池6的两端，所述充放电机的控制模块1在所述控制装置的控制下实现对外部待修复蓄电池的修复充放电控制过程。本发明的控制装置可以如图6所示的那样与充放电机的主体部分独立，通过串联通信接口1c与安装在外壳4内的控制模块1连接，也可以如图7所示的那样与充放电机的主体成为一个整体，即安装在外壳4内部，通过串联通信接口1c与控制模块1连接。

本发明所述的控制装置以及含有该控制装置的充放电机可以设计为一机单路或一机多路的形式；具体设计中，可以根据实际需求选择充放电机对蓄电池的充电电压范围，设计为对n只蓄电池充电(n为正整数)，例如充放电机的电压输出区间设计为3V，对标称2V的蓄电池进行修复充电；充放电机电压输出区间设计为20V，对标称12V的蓄电池进行修复充电；充放电机电压输出区间设计为105V，对6只标称12V的蓄电池进行修复充电；充放电机电压输出区间设计为320V，对18只标称12V的蓄电池进行修复充电，等等。

本发明还提供了基于前述的控制装置所实现的对充放电机的控制方法，该方法包括：

步骤1)、对待修复的铅蓄电池做深放电，所述深放电的放电深度达到用≤0.1C/A电流放电至铅蓄电池两端电压≤1.0V/单格平均；

步骤2)、深放电结束后，开始分阶段充电过程，在所述分阶段充电过程中至少设置两段不同强度的电流，并在分阶段充电过程的中期至少间隔设置一次放电过程；而且充放电过程无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该额定剩充电量的取值范围为1.5～3.0C/Ah；其中，在分阶段充电过程中期所设置的放电过程中，每次连续放电的额定电量取值范围为0.01～0.5C/Ah，放电的电流强度取值范围为0.05～1.0C/A；

步骤3)、在分阶段充电结束之后设置容量检验放电。

本发明方法的步骤2还包括对待修复蓄电池剩充电量的温度补偿，当控制装置的外部环境温度高于25℃时，平均每上升1℃减少0.02C/Ah的剩充电量；当电控装置的外部环境温度低于25℃时，平均每下降1℃增加0.03C/Ah的剩充电量。

本发明方法的步骤2还包括对带修复蓄电池的电压监测，当所述充放电机对蓄电池充入0.1～0.8C/Ah电量而蓄电池两端电压低于2.0V/单格，或当所述充放电机对蓄电池充入1.0～2.0C/Ah电量而蓄电池两端电压低于2.5V/单格，或当所述充放电机对蓄电池充入1.5～3.0C/Ah电量后而蓄电池两端电压连续3小时下降速率超过平均0.01V/单格/小时，所述的控制装置控制所述的充放电机停止工作。

下面结合具体的实施例对本发明控制装置的设计方法作进一步说明。

实施例1

设计一种控制充放电机的控制装置，并以市场常见的3A充电、5A放电的320V充放电机(可对18只12V电池串联的电池组实现编程充放电)为基础，将控制装置与已有充放电机相连，通过该控制装置对充放电机的充放电过程进行控制，为市场常见电动自行车的6DZM12蓄电池实现自动修复。。

已有的充放电机包括控制模块1、放电模块2、充电模块3以及外壳4；其中充电模块3与放电模块2内部分别连接到控制模块1，充电模块3与放电模块2的输出端对外共用两根电源输出端，使用时在外壳4外部分别连接到待修复的蓄电池6的正负极两端；所述控制装置包括微处理器1a、外围电路1b、串联通信接口1c和温度传感器5，串联通信接口1c、外围电路1b以及温度传感器5的信号端都连接在所述微处理器1a上；温度传感器5设置在所述控制装置的外壳外部；所述控制装置还在外壳外部设置有数码显示装置7，数码显示装置采用色灯显示，其信号输入端连接控制装置中的微处理器1a的信号显示控制端，用于反映正常充电、正常停充和非正常停充状态。所述控制装置通过串联通信接口1c与充放电机中的控制模块1相连接，取代充放电机中的控制模块1对待修复蓄电池6的充放电过程进行控制。

根据6DZM12的标规条件(12V12Ah，2h放电率，放电电流强度为6A，放电终止电压为10.50V)，将待修复蓄电池6进行预处理，预处理工艺包括行业公知的加修复液、抽真空、静置2h后进行深放电；深放电设计由另外的仪器条件实现，放电深度要求用0.5A电流放电至蓄电池6两端电压达到3V。

作为数码显示装置7的色灯分三种颜色，绿色用于反映正常充电状态，当正常完成修复充电程序后显示黄色；当充入2.5Ah电量而蓄电池6的两端电压仍低于12.0V时，自动停止修复充电程序，色灯显示红色。

充放电机启动后，控制装置通过控制充放电机中充电模块3与放电模块2的电路，自动实现在25℃环境温度对蓄电池6的充放电程序如下：

3.0A充电4h、3.5A放电1h、3.0A充电1h、2.0A充电2h、1.2A充电3h、0.6A充电9h，共计充电时间22h，累计剩充电量24.5Ah。

附图8标出了本实施例在25℃环境温度的修复充放电I/T时序曲线。

控制装置依据温度传感器5输入的信号，通过微处理器1a内贮程序控制充放电机的充电模块3对蓄电池6充电量自动进行温度补偿，以25℃为基准，温度变化量每超过5℃改变一档，对蓄电池6的充电量进行分档级补偿。当控制装置外部工作环境温度高于25℃时，每超过5℃，减少1.2Ah的充电量，例如当控制装置外部环境温度为35℃时，剩充电量减少2.4Ah，即控制装置控制充放电机的充电模块3对蓄电池6的充电量改变为(24.5―2.4)＝22.1Ah；当控制装置外部工作环境温度低于25℃时，平均每下降5℃增加1.8Ah的充电量，例如当控制装置外部环境温度为5℃时，充电量增加7.2Ah，即控制装置控制充放电机的充电模块3对蓄电池6的充电量改变为(24.5+7.2)＝31.7Ah。温度补偿设计为自动改变第一阶段3A充电时间的控制方式，例如当控制装置的外部环境温度为35℃时，控制装置自动控制充放电机的充电模块3对蓄电池6的第一阶段充电时间由4h改变为3.2h。

本实施例的6DZM12电池经本实施例充放电一体化机充电后，首次放电容量一般可达10Ah以上的技术预期效果，二次充电后可达到标称容量。

实施例2

对实施例1进行技术改进，将所述作为数码显示装置7的色灯改为液晶显示器，其信号输入端通过控制装置中的外围电路1b连接所述微处理器1a的信号显示控制端，用于反映受充蓄电池6的实时电压和充电电流实时值，以及充放电一体化机的正常停充和非正常停充。

数码液晶显示器7在充放电机正常充电时，以每5秒显示、2秒切换显示的方式分别显示受充蓄电池6的实时电压和充/放电电流的实时值；当正常完成修复充电程序后，数码液晶显示器7全部显示8；当充入2.5Ah电量而蓄电池6的两端电压仍低于12.0V时，自动停止修复充电程序，数码液晶显示器全部显示4。

本实施例对蓄电池修复充电的技术效果与实施例1相同，但可使用户了解到蓄电池的实时充/放电电流值，从而可对预修复状态做出判断。

实施例3

在前述例的基础上，增加蓄电池修复后自动放电检验容量的功能，控制装置控制充放电机的充电模块3在充电程序结束1小时，继续控制放电模块2以恒流6A放电至10.50V，记录显示放电时间，使蓄电池修复容量一目了然。

实施例4

本实施例将控制装置与充放电机中的控制模块1做一体化设计，而经一体化设计后的控制模块1、放电模块2、充电模块3全部分立，设计为三台分体机，使用时三体合一连接；使用时，充电模块3分立的充电机的逻辑数据线与一体化设计后的控制模块1连接，充电机的直流电源输出端与蓄电池6两端固连，放电模块2分立的放电机的逻辑数据线与一体化设计后的控制模块1连接，放电机的直流电源接口与蓄电池6两端固连，一体化设计后的控制模块1分立为充电/放电控制器，内部固化有设定的充放电程序。

所述的充电机和放电机分别在其相应外壳的外部设置电源开关，数码显示装置7采用色灯显示，设置在所述的充电/放电控制器的外部，其信号输入端连接所述的充电/放电控制器的显示控制端，用于反映正常充电、正常停充和非正常停充状态。

本实施例是实施例1的变形设计，优点是可分拆，方便携带。

实施例5

实施例1所述控制装置所控制的充放电机，技术使用前提是需要对待修复的蓄电池6进行预处理深放电，蓄电池深放电由另外的仪器实现，本实施例将这一深放电功能融入本发明所述控制装置所控制的充放电机中一体化设计，将所述控制装置的深放电控制功能融入所述充放电机中的控制模块1实现，在启动实施例1所述的对蓄电池6的修复充放电程序之前，优先启动深放电程序。

深放电采用多阶段降流技术方案，设定为对6DZM12蓄电池6两端电压以恒定电流3.6A放电至10.5V、2.0A放电至6.0V、1.0A放电至2.0V，连续放电，完成该深放电程序后静置15分钟，然后自动启动实施例1所述的蓄电池6修复充放电程序。本实施例中，电源开关启动后，控制装置通过控制充放电机中的充电模块3与放电模块2的电路，自动实现对蓄电池6在25℃环境温度的修复充放电程序如下：

3.6A放电至10.5V、2.0A放电至6.0V、1.0A放电至2.0V，静置15分钟，3.0A充电4h、3.5A放电1h、3.0A充电1h、2.0A充电2h、1.2A充电3h、0.6A充电9h。

附图9标出了本实施例在25℃环境温度的修复充放电I/T时序曲线。

本实施例中，控制装置对蓄电池6的充电量温度补偿方法与实施例1类同。

实施例6

利用常规工业充放电机中的配位控制电脑，将实施例1所述单独设计的控制装置的软件控制程序与所述配位控制电脑的软件控制程序实行一体化编程，即将所述控制装置的控制功能融入所述充放电机配位控制电脑的控制软件中，并进一步优化实施例1所述的修复充放电程序。

实施例1的修复充放电程序在对蓄电池的充电过程中，设置了1次放电，实践表明，对一些极板活性物质严重受损并经长期放置的蓄电池，在修复充放电程序中设置多次放电对容量恢复程度和容量快速稳定有好处；同时，充电过程的后期蓄电池容易发热，降流甚至停充若干时间有利于蓄电池提升受充能力。

本实施例在25℃环境温度对修复充放电程序的优化设计如下：

3.0A充电4h、3.5A放电1h、3.0A充电1.5h、3.5A放电1h、2.5A充电1h、2.0A充电2h、静置0.5h、1.2A充电3h、0.9A充电3h、0.6A充电5h、0.4A充电3h，共计充电时间27h，累计剩充电量24.5Ah。

附图10标出了本实施例在25℃环境温度的修复充放电I/T时序曲线。

本实施例中，软件一体化编程的控制装置对蓄电池6充电量温度补偿的方法与实施例1类同，本实施例对蓄电池的修复效果明显比实施例1好。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种充放电机用的控制装置，其特征在于，包括：微处理器(1a)、外围电路(1b)、串联通信接口(1c)和温度传感器(5)；其中，所述串联通信接口(1c)和外围电路(1b)连接在所述微处理器(1a)上；所述温度传感器(5)设置在所述控制装置的外壳外部，其信号端连接微处理器(1a)或通过外围电路(1b)连接微处理器(1a)；所述外围电路(1b)包括所述控制装置的电源控制电路；所述微处理器(1a)的内部固化存贮对充放电机的控制逻辑；该控制装置可与所述充放电机实行一体化设计，亦可独立设置；所述独立设置的控制装置在使用时通过串联通信接口(1c)与所述充放电机的控制部分相连接；

所述控制装置用于控制充放电机对外部铅蓄电池(6)的修复过程，所述修复过程包括：在充电过程至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程中至少间隔设置一次放电过程；而且充放电过程无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量对应25℃环境温度额定，该额定剩充电量的取值范围为1.5～3.0C/Ah。所述控制装置依据温度传感器(5)输入的环境温度数据，控制充放电机在不同环境温度下自动补偿对铅蓄电池(6)的修复充电量。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置所控制的修复过程还包括：在起始充电之前设置深放电，所述深放电的放电深度达到用≤0.1C/A电流放电至铅蓄电池两端电压≤1.0V/单格平均；其中，

所述深放电采用下列任意一种方法实现：一阶段恒流放电法、多阶段恒流放电法以及非稳恒电流放电法。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置所控制的修复过程还包括：在充电结束之后设置容量检验放电，所述容量检验的放电电流强度由铅蓄电池的行业技术检验标准确定。

4.根据权利要求1或2或3所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置所控制的充电过程为分阶段充电，所述分阶段充电过程包括充电前期的恒定电流充电和充电后期的分阶降流充电，以及包括在充电过程中选择设置电流强度的大小交替变换或/和充电电流强度为0的静置过程。

5.根据权利要求1或2或3所述的控制装置，其特征在于，在充电过程中期所设置的放电过程中，每次连续放电的额定电量取值范围为0.01～0.5C/Ah，放电的电流强度取值范围为0.05～3.0C/A。

6.根据权利要求1或3所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括选择开关(8)，选择开关(8)设计为m档，m为正整数；选择开关(8)的信号端通过所述外围电路(1b)连接所述微处理器(1a)；所述控制装置通过选择开关(8)选择内贮的不同控制程序，控制充放电机对蓄电池(6)输出不同的剩充电量。

7.根据权利要求1或6所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括对铅蓄电池的电压监测接口，电压监测接口作为所述控制装置中微处理器(1a)的信号监测输入端，其外接的逻辑数据线连接所述充放电机的充电输出端，或与所述外部蓄电池的正负极两端连接；

由所述控制装置对蓄电池做电压监测，当充放电机的充电模块对蓄电池充入0.1～0.8C/Ah电量而蓄电池两端电压低于2.0V/单格平均，或当充放电机的充电模块对蓄电池充入1.0～2.0C/Ah电量而蓄电池两端电压低于2.5V/单格平均，充放电机自动停止工作。

8.根据权利要求1或6或7所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括显示装置(7)，所述显示装置(7)的信号输入端连接所述微处理器(1a)或通过外围电路(1b)连接所述微处理器(1a)的信号显示控制端；所述显示装置(7)用于显示充放电机的状态信息；所述的显示装置(7)包括但不限于使用数码显示或色灯显示；所述显示装置独立设置，或将其部分功能或全部功能与充放电机的显示装置一体化集成，包括与充放电机的配位电脑的显示装置一体化集成。

9.一种充放电机，其特征在于，包括至少一个充电模块(3)、至少一个放电模块(2)和控制模块(1)，所述的充放电机还至少配置一套权利要求1-9之一所述的控制装置；所述充电模块(3)与放电模块(2)分别连接所述的控制模块(1)，使用时所述充电模块(3)与放电模块(2)的电源输出端分别连接外部待修复的铅蓄电池(6)的两端，所述的控制模块(1)在所述控制装置的控制下实现对外部待修复蓄电池(6)的修复充放电过程。

10.基于权利要求1-8之一所述的控制装置所实现的对充放电机的控制方法，该方法包括：

步骤1)、对待修复的铅蓄电池(6)做深放电，所述深放电的放电深度达到用≤0.1C/A电流放电至待修复铅铅蓄电池(6)两端电压≤1.0V/单格平均；

步骤2)、深放电结束后，开始分阶段充电过程，在所述分阶段充电过程中至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程的中期至少间隔设置一次放电过程；而且充放电过程无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该额定剩充电量的取值范围为1.5～3.0C/Ah；其中，在分阶段充电过程中期所设置的放电过程中，每次连续放电的额定电量取值范围为0.01～0.5C/Ah，放电的电流强度取值范围为0.05～1.0C/A；

步骤3)、在分阶段充电结束之后设置对铅蓄电池容量检验的放电。