CN107294159A - 铅酸蓄电池磁力充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池磁力充电方法，先将磁场源放置在蓄电池旁，调制磁场源的输入频率值和功率值，使输入频率值和功率值与蓄电池电压值范围相对应；第一阶段，用充电设备以电流值I1给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V1，静置时间T1；第二阶段，再用充电设备以电流值I2给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V2，静置时间T2；第三阶段，接着用充电设备以电流值I3给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V3；当蓄电池达到恒定的电压值V4后，对蓄电池进行浮充充电，充电时间T3。本发明具有能提高充电效率和能提高电池循环寿命以及容量的特点。

Description

铅酸蓄电池磁力充电方法
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，尤其是涉及一种能提高充电效率和能提高电池循环寿命以及容量的铅酸蓄电池磁力充电方法。
背景技术
目前，市场上电动自行车用铅酸蓄电池使用的充电器，大都采用先恒流后恒压充电方式，最后在浮充补充电，采用此种充电方式能有效地提高电池的转换效率，但在充电过程中因电池极化导致失水以及热失控等问题得不到有效的控制，同时此种方式的充电过程太长，特别是随着科学技术的进步和新电池的发展，快速充电也成为现有工艺的大缺陷。所以，如何采用最有效的方法来实现蓄电池的充电过程，在提高充电效率的情况下缩短充电时间并解决现有工艺下出现的失水和热失控等问题。
针对上述一些问题，中国专利公告号为CN104900929U，于2015年9月9日，申请公开了一种蓄电池的充电方法，该方法采用8个阶段充电控制策略，使得不同充电阶段对应不同充电电流。该发明的优点是可以根据蓄电池当前的电量信息，确定蓄电池的充电阶段，从而避免对蓄电池造成过充，欠充等情况的发生。另外该发明还可以通过对蓄电池类型的选择，实现对不同类型的蓄电池进行个性化充电，使其能够适应不同情况的充电需求并延长蓄电池
的使用寿命。但其不足之处是：该发明共采用8个阶段进行充电控制，阶段时间过长，虽然能有效地提高电池的转换效率但不易控制电池的温升，会造成热失控的问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中，铅酸蓄电池充电时间太长，且在充电过程中不能有效的控制因电池极化而导致出现的失水以及热失控现象的问题，提供了一种能提高充电效率和能提高电池循环寿命以及容量的铅酸蓄电池磁力充电方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铅酸蓄电池磁力充电方法，包括如下步骤：
（1-1）将磁场源放置在蓄电池旁，调制磁场源的输入频率值和功率值，使输入频率值和功率值与蓄电池电压值范围相对应；
（1-2）第一阶段，先用充电设备以电流值I1给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V1，静置时间T1；
（1-3）第二阶段，再用充电设备以电流值I2给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V2，静置时间T2；
（1-4）第三阶段，接着用充电设备以电流值I3给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V3；
（1-5）当蓄电池达到恒定的电压值V4后，对蓄电池进行浮充充电，充电时间T3。
本发明中，磁场源产生的磁场在特定的覆盖范围内影响铅蓄电池电化学反应过程，对在液体及固体介质中电荷的转移产生影响。通过调制磁场的频率和功率来加速或迟滞活性物质中的电荷交换效率。本发明具有能提高充电效率和能提高电池循环寿命以及容量的特点。
作为优选，电流值I1为蓄电池两小时率额定容量值的0.08倍-0.5倍，蓄电池单格电压范围值2.40V-2.68V。蓄电池充电过程中，电流值I3为电流值I2的0.5倍-0.65倍，电流值I2为电流值I1的0.45倍-0.55倍。
作为优选，蓄电池充电过程中阶段电压值V1＜V2＜V3，且电压V1、V2和V3之间间隔值≥0.05V。
作为优选，静置时间T1的范围为3min-8min，静置时间T2的范围为1min-3min。在进行完一个阶段的充电过程后，需要一定的时间让电池内部的化学反应达到平衡，让电化学反应对电池电动势的影响可以小到忽略。
作为优选，当蓄电池电压≥2.3V-2.4V/单格且蓄电池处于静置阶段时，磁场源调制输入的频率和功率范围值分别为12kHz-18kHz，50mW-180mW，调节电磁场，使磁性相同的两个磁极相对放置。当充电时蓄电池单格电压高于一定值后，极板表面会出现明显的浓差极化现象，这时需将磁场调至磁性相同的两个磁极相对放置来迟滞溶液中的离子往极板表面汇聚速率，降低极化程度和极板表面电流密度，减少电流充电时对极板的冲击。该操作在相同电压值下能有效降低电池的副反应程度。
作为优选，当蓄电池电压≤2.3V/单格时，磁场源调制输入的频率和功率范围值分别为25kHz-30kHz，120mW-280mW，调节电磁场，使磁性相反的两个磁极相对放置。调整磁性相反的两个磁极相对放置，在恒定频率条件下能使电荷传输速率加快，使活性物质转化效率更高，提高充电效率。
作为优选，浮充充电阶段，充电最大电流为蓄电池两小时率额定容量值的0.1倍，电压值V4≤V2，充电时间T3控制在0.5h-1h。浮充充电使蓄电池的电量维持在饱满状态。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）能提高充电效率；（2）能提高电池循环寿命以及容量；（3）能有效降低电池的副反应程度。
附图说明
图1是本发明的一种流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述：
如图1所示的一种铅酸蓄电池磁力充电方法，包括如下步骤：
步骤100，将磁场源放置在蓄电池旁，调制磁场源的输入频率值和功率值，使输入频率值和功率值与蓄电池电压值范围相对应；
步骤110，第一阶段，先用充电设备以电流值I1给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V1，静置时间T1；
步骤120，第二阶段，再用充电设备以电流值I2给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V2，静置时间T2；
步骤130，第三阶段，接着用充电设备以电流值I3给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V3；
步骤140，当蓄电池达到恒定的电压值V4后，对蓄电池进行浮充充电，充电时间T3。
其中，电流值I1为0.3倍蓄电池两小时率额定容量值，蓄电池单格电压值为2.54V。电流值I3为电流值I2的0.58倍,电流值I2为电流值I1的0.5倍。蓄电池充电过程中阶段电压值V1＜V2＜V3,且电压V1、V2和V3之间间隔值≥0.05V。静置时间T1的值为6min，静置时间T2的值为2min。在进行完一个阶段的充电过程后，需要一定的时间让电池内部的化学反应达到平衡，让电化学反应对电池电动势的影响可以小到忽略。
当蓄电池电压≥2.35V/单格且蓄电池处于静置阶段时，通过程序设定，此时磁场源调制输入的频率和功率值分别为15kHz，115mW,并调节电磁场，使磁性相同的两个磁极相对放置。当充电时蓄电池单格电压高于一定值后，极板表面会出现明显的浓差极化现象，这时需将磁场调至磁性相同的两个磁极相对放置来迟滞溶液中的离子往极板表面汇聚速率，降低极化程度和极板表面电流密度，减少电流充电时对极板的冲击。该操作在相同电压值下能有效降低电池的副反应程度。
当蓄电池充电过程中蓄电池电压≤2.3V/单格时，通过程序设定，此时磁场源调制输入的频率和功率值分别为28kHz，150mW，并调节电磁场，使磁性相反的两个磁极相对放置。调整磁性相反的两个磁极相对放置，在恒定频率条件下能使电荷传输速率加快，使活性物质转化效率更高，提高充电效率。
另外，在浮充充电阶段，充电最大电流为蓄电池两小时率额定容量值的0.1倍，电压值V4≤V2，充电时间T3控制在0.75h。浮充充电使蓄电池的电量维持在饱满状态。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种铅酸蓄电池磁力充电方法，其特征是，包括如下步骤：
（1-1）将磁场源放置在蓄电池旁，调制磁场源的输入频率值和功率值，使输入频率值和功率值与蓄电池电压值范围相对应；
（1-2）第一阶段，先用充电设备以电流值I1给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V1，静置时间T1；
（1-3）第二阶段，再用充电设备以电流值I2给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V2，静置时间T2；
（1-4）第三阶段，接着用充电设备以电流值I3给蓄电池恒流充电，使蓄电池电压值达到V3；
（1-5）当蓄电池达到恒定的电压值V4后，对蓄电池进行浮充充电，充电时间T3。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池磁力充电方法，其特征是，电流值I1为蓄电池两小时率额定容量值的0.08倍-0.5倍，蓄电池单格电压范围值2.40V-2.68V。
3.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池磁力充电方法，其特征是，蓄电池充电过程中，电流值I3为电流值I2的0.5倍-0.65倍，电流值I2为电流值I1的0.45倍-0.55倍。
4.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池磁力充电方法，其特征是，蓄电池充电过程中阶段电压值V1＜V2＜V3，且电压V1、V2和V3之间间隔值≥0.05V。
5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池磁力充电方法，其特征是，静置时间T1的范围为3min-8min，静置时间T2的范围为1min-3min。
6.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池磁力充电方法，其特征是，在充电过程中，当蓄电池电压≥2.3V-2.4V/单格且蓄电池处于静置阶段时，磁场源调制输入的频率和功率范围值分别为12kHz-18kHz，50mW-180mW，调节电磁场，使磁性相同的两个磁极相对放置。
7.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池磁力充电方法，其特征是，在充电过程中，当蓄电池电压≤2.3V/单格时，磁场源调制输入的频率和功率范围值分别为25kHz-30kHz，120mW-280mW，调节电磁场，使磁性相反的两个磁极相对放置。
8.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池磁力充电方法，其特征是，在浮充充电阶段，充电最大电流为蓄电池两小时率额定容量值的0.1倍，电压值V4≤V2，充电时间T3控制在0.5h-1h。
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