CN109742465A - 蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，所述修复系统包括：主控制器、充电模块、选择开关以及外壳，其中，选择开关设置在外壳外部，其设置为n档，各档的信号端连接控制模块，n为正整数；充电模块的控制端连接控制模块，使用时其输出线连接铅蓄电池两端；主控制器通过选择开关控制对铅蓄电池的修复充电过程，充电过程至少设置两段不同强度的电流；所述修复系统可增加设置放电模块，放电模块的控制端连接控制模块，使用时其输出线连接铅蓄电池两端；所述修复系统通过选择开关的档位选择，对铅蓄电池实现修复用的额定电量充电。本发明还公开了一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复方法。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，特别涉及一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统及方法。
背景技术
铅酸蓄电池是目前应用最为广泛的一种蓄电池之一，由于铅酸电池在使用过程中进行的放电和充电过程会因为各种原因产生硫化，因此，导致了铅酸电池的使用寿命大大缩短。铅酸蓄电池产生硫化的主要原因是：电池的自放电和电池内部发生的化学反应都会生成PbSO4晶体，从而使得依附在正负极板上的PbSO4晶体重结晶，转为不可逆转的PbSO4晶体。此外，电池内部其他栅板上的金属元素也会在充放电过程中参加反应形成通常所说的硫酸铅结晶体，从而影响铅酸蓄电池的使用。
现有的铅酸蓄电池的修复方法主要为：1、将蓄电池充满电；2、检测蓄电池容量；3、给蓄电池加入一定浓度的硫酸电解液；4、采用固定电阻放电或者采用恒流放电的方法，对蓄电池进行深放电至蓄电池容量为零；5、对深放电的蓄电池进行高脉冲充电；6、检测蓄电池容量。这种修复方式存在如下缺陷：第3步中加入电解液的浓度是固定的，当蓄电池剩余容量较大时，加电解液会因硫酸浓度过高而腐蚀极板，对电池造成伤害；而当蓄电池剩余容量较小时，若添加的电解液浓度过低，则修复溶液达不到要求；第4步对蓄电池深放电至零以及采用的方法会导致极板软化，对蓄电池造成严重伤害，且高容量时电池不需要深放电；第5步中采用高频脉冲充电，不能消除电解液浓度差极化，修复效果差。且采用上述修复方法对电池的容量修复也只能达到原额定容量的20％～80％，维持时间只有1到3个月左右，存在修复效果差、维持时间短的问题。
发明内容
本发明提供一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统及方法，旨在分阶段对蓄电池进行循环充电和放电，从而达到对蓄电池进行修复的目的，使得铅酸蓄电池能够安全、长期地使用，且能够恢复较高的额定电池容量。
本发明提供了一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，所述修复系统包括：主控制器(1)、充电模块(3)、选择开关(8)以及外壳(4)；其中：
所述充电模块(3)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时充电模块(3)的电源输出端连接外部待修复的铅酸蓄电池(6)的两端；
所述选择开关(8)设置在外壳(4)的外部，其设置为n档，n为≥1的正整数，选择开关(8)各档的信号端分别连接主控制器(1)，用于选择主控制器(1)内设置并存储的充放电控制程序；
所述主控制器(1)用于控制充电模块(3)对外部铅酸蓄电池(6)的修复充电过程，该充电过程至少设置两段不同强度的充电电流，所述充电电流的大小由选择开关(8)选定并由主控制器(1)控制，所述充电电流包括小电流充电阶段，其充电电流的额定范围为0.1～3.0A，所述充电电流还包括大电流充电阶段，其充电电流的额定范围为4.0～200A；通过对选择开关(8)的档位选择，对所述铅酸蓄电池(6)采用对应的额定充电电流进行选择性充电。
进一步地，所述修复系统还包括放电模块(2)；
所述放电模块(2)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时放电模块(2)的电源输出端连接所述铅酸蓄电池(6)的两端；所述放电模块(2)用于主控制器(1)对所述铅酸蓄电池(6)实现放电过程。
进一步地，所述主控制器(1)控制的修复充电过程包括：分阶段大小电流充电和放电循环进行，所述充电阶段包括：充电前期的恒定电流充电和充电后期的分阶降流充电，以及包括选择性设置充电过程中电流强度的大小交替变换和充电电流强度为0的静置过程；其中，对所述铅酸蓄电池(6)充电的最高充电电压为所述铅酸蓄电池(6)额定电压的1.4倍；
所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程包括两个方案，第一方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：采用0.1A～3A的小电流连续充电2秒～300秒，以及第二阶段：采用4A～200A的大电流连续充电1秒～100秒；
蓄电池的充放电过程可以看作是给一个电容充放电过程，又因为蓄电池内存在内阻，所以根据所述分阶段充电过程可以看作RC电路的一阶电路全响应；针对所述分阶段充电过程的第一阶段，其充电电压的表达公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I11为第一方案的第一阶段的充电电流；
由于第一阶段充电时间是2秒～300秒，所以令t1作为第一方案的第一阶段的充电结束时刻，(2秒≤t1≤300秒)则第一方案的第二阶段公式如下：
其中，U(t-t1)为蓄电池在第二阶段t时刻的电压值，t1为第一阶段的充电结束时刻，I12为第二阶段的充电电流；
其中对于所述t1时刻如何确定的问题，可以根据预设第一阶段蓄电池电压阈值Ul来确定，当U(t-t0)＝Ul时，此时的t即为t1时刻；该时刻主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到第二阶段，并且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
或者：所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程，第二方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：利用0.05～0.07C/A的电流充电30～40分钟；第二阶段：采用大小电流交替充电的方式，利用0.01～0.02C/A的电流充电20～30秒，再利用0.5～0.6C/A的电流充电5～8秒；
该第二方案的第一阶段公式与第一方案的第一阶段相同只是充电电流不相同，其公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I21为第二方案的第一阶段的充电电流；
针对第二方案的第二阶段，令t11作为第二方案的第一阶段的充电结束时刻(30分钟≤t11≤40分钟)，而第二方案的第二阶段又是交替充电，则公式分为两方面交替前和交替后，交替前为：
其中I22为第一方案的第二阶段的交替前充电电流，t11为第二方案的第一阶段的充电结束时刻；
当到达交替时刻t′后主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到所述交替电流，其公式变为：
其中，I23为第一方案的第二阶段的交替后充电电流，t′为交替时刻，且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述铅酸蓄电池(6)开始分阶段充电的过程，包括在充电过程中至少间隔设置一次放电；所述充电过程中的放电可以按照如下方式实施：
循环充电200秒～1000秒，按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒；循环执行所述充电和放电，直至对所述铅酸蓄电池(6)的修复充电过程结束。
进一步地，所述主控制器(1)控制对铅酸蓄电池(6)的放电过程，包括按照蓄电池的剩余容量，对所述蓄电池进行深放电；
若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的40％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的10％～15％；
若所述剩余容量为所述蓄电池原额定容量的40％～60％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的25％～30％；
若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的60％～70％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的35％～40％；
若所述剩余容量大于所述蓄电池原额定容量的70％，则对所述蓄电池不进行深放电。
进一步地，所述主控制器(1)控制对铅酸蓄电池(6)的放电过程包括：
对所述蓄电池深放电至原额定电压的35％时，采用深放电的放电深度为0.02～0.03C/A的小电流持续深放电8～12秒；
再采用深放电的放电深度为0.5～0.6C/A的大电流持续深放电2～4秒；
大小电流交替放电至放电结束。
进一步地，所述主控制器(1)控制铅酸蓄电池(6)的放电过程还包括：在充电结束之后设置容量检验放电；
所述主控制器(1)控制充电模块(3)对铅酸蓄电池(6)充电结束后静置5～6小时，利用三小时率检测所述蓄电池充电后的恢复容量；
若按照上述充放电步骤对铅酸蓄电池(6)进行充电但电池的恢复容量小于所述铅酸蓄电池(6)原额定电压的70％，则按照分阶段充电过程对所述铅酸蓄电池(6)进行二次充电，直至所述铅酸蓄电池(6)的恢复容量达到所述铅酸蓄电池(6)原额定电压的90％。
进一步地，所述修复系统还包括温度传感器(5)；
所述温度传感器(5)设置在所述外壳(4)的外部，所述温度传感器(5)的信号端连接主控制器(1)；所述主控制器(1)接收温度传感器(5)输入的环境温度数据，控制充电模块(3)对铅酸蓄电池(6)的补偿充电量。
进一步地，所述修复系统还包括：显示装置(7)；
所述显示装置(7)用于显示充电仪的状态信息；所述显示装置(7)包括但不限于使用数码显示或色灯显示。
进一步地，所述主控制器(1)还包括对蓄电池的电压监测接口，所述电压监测接口的逻辑数据线内部连接所述充电模块(3)的电源输出两端，或在所述外壳(4)外部与所述铅酸蓄电池(6)的正负极两端连接；
根据对铅酸蓄电池(6)设置的额定电量，由所述主控制器(1)对铅酸蓄电池(6)做电压监测，当所述充电模块(3)对铅酸蓄电池(6)充入0.1～0.8C/Ah电量而所述铅酸蓄电池(6)两端电压低于2.0V/单格平均，或当所述充电模块(3)对铅酸蓄电池充入1.0～2.0C/Ah电量而所述铅酸蓄电池(6)两端电压低于2.5V/单格平均，充电仪自动停止工作。
对应于上述实施例提供的一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，本发明还提供了一种采用所述的修复系统对铅酸蓄电池进行修复充电的修复方法，包括：
步骤S10、按照恒定电流的充电方式，对待修复的铅酸蓄电池(6)充满电，检测铅酸蓄电池(6)的剩余容量；
步骤S20、按照铅酸蓄电池(6)的剩余容量，对铅酸蓄电池(6)进行深放电，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(6)两端电压≤1.0V/单格平均；
步骤S30、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；
步骤S40、在分阶段充电结束之后设置容量检验放电；
步骤S50、对经过上述步骤充电仍容量不足的铅酸蓄电池设置额定电量进行二次充电。
其中，充放电过程中，所述分阶段充电过程包括两个方案，第一方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：采用0.1A～3A的小电流连续充电2秒～300秒，以及第二阶段：采用4A～200A的大电流连续充电1秒～100秒；
蓄电池的充放电过程可以看作是给一个电容充放电过程，又因为蓄电池内存在内阻，所以根据所述分阶段充电过程可以看作RC电路的一阶电路全响应；针对所述分阶段充电过程的第一阶段，其充电电压的表达公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I11为第一方案的第一阶段的充电电流；
由于第一阶段充电时间是2秒～300秒，所以令t1作为第一方案的第一阶段的充电结束时刻，(2秒≤t1≤300秒)则第一方案的第二阶段公式如下：
其中，U(t-t1)为蓄电池在第二阶段t时刻的电压值，t1为第一阶段的充电结束时刻，I12为第二阶段的充电电流；
其中对于所述t1时刻如何确定的问题，可以根据预设第一阶段蓄电池电压阈值Ul来确定，当U(t-t0)＝Ul时，此时的t即为t1时刻；该时刻主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到第二阶段，并且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
或者：充放电过程中，针对分阶段充电过程的第二方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：利用0.05～0.07C/A的电流充电30～40分钟；第二阶段：采用大小电流交替充电的方式，利用0.01～0.02C/A的电流充电20～30秒，再利用0.5～0.6C/A的电流充电5～8秒；
该第二方案的第一阶段公式与第一方案的第一阶段相同只是充电电流不相同，其公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I21为第二方案的第一阶段的充电电流；
针对第二方案的第二阶段，令t11作为第二方案的第一阶段的充电结束时刻(30分钟≤t11≤40分钟)，而第二方案的第二阶段又是交替充电，则公式分为两方面交替前和交替后，交替前为：
其中I22为第一方案的第二阶段的交替前充电电流，t11为第二方案的第一阶段的充电结束时刻；
当到达交替时刻t′后主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到所述交替电流，其公式变为：
其中，I23为第一方案的第二阶段的交替后充电电流，t′为交替时刻，且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
其中，在充电过程中至少间隔设置一次放电，包括：循环充电200秒～1000秒，按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒。
本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统按照上述充放电方式对铅酸蓄电池进行修复，这种修复方式对铅酸蓄电池的损害小，且修复后的铅酸蓄电池的维持时间长。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所指出的内容来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统的一种实施方式的功能模块示意图；
图2是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统的另一种实施方式的功能模块示意图；
图3是一个6DZM失效电池恒流放电的电压变动曲线图；
图4是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统中对铅酸蓄电池进行深放电的逻辑流程示意图；
图5a是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统中对铅酸蓄电池进行深放电的电压变化趋势示意曲线图；
图5b是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统中对铅酸蓄电池进行深放电的电流变化趋势示意曲线图；
图6本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复方法中修复放电的I/T时序曲线图；
图7是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复方法中修复充放电的I/T时序曲线图；
图8是利用本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统设计的修复设备的一种实施方式的电路图；
图9是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复方法的一种实施方式的流程示意图。
附图标识
1、主控制器；2、放电模块；3、充电模块；4、外壳；
5、温度传感器；6、铅酸蓄电池；7、显示装置；8、选择开关。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统及方法，用以采用不同的电流值对蓄电池进行循环充电和放电，从而达到对蓄电池进行修复的目的，这种修复方式对蓄电池的损害小，且修复后蓄电池的维持时间长，从而使得铅酸蓄电池能够安全、长期地使用，且能够恢复较高的额定电池容量。
如图1所示，图1是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统的一种实施方式的功能模块示意图；本发明一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统(以下简称“修复系统”)包括：主控制器(1)、充电模块(3)、选择开关(8)以及外壳(4)；其中：
所述充电模块(3)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时充电模块(3)的电源输出端连接外部待修复的铅酸蓄电池(6)的两端；充电模块(3)用于向待修复的铅酸蓄电池(6)充电，充电模块(3)在工作过程中，接收主控制器(1)所发出的充电控制指令，并根据该充电控制指令对铅酸蓄电池(6)按照设定的充电程序执行对应的充电操作，在本次充电完成时，充电模块(3)向充电模块(3)返回完成本次充电的回复信号。
所述选择开关(8)设置在外壳(4)的外部，其设置为n档，n为≥1的正整数，选择开关(8)各档的信号端分别连接主控制器(1)，通过档位选择，使得主控制器(1)输出与不同档位对应的控制程序，从而控制充电模块(3)对铅酸蓄电池(6)充入额定电量。
所述主控制器(1)用于控制充电模块(3)按照分阶段充电的方式，对外部铅酸蓄电池(6)实施修复充电过程，该充电过程至少设置两段不同强度的充电电流，通常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，以及利用选择开关(8)选择设置充电电流强度的大小电流交替变换充电。所述充电电流的大小由选择开关(8)选定并由主控制器(1)控制，所述充电电流包括小电流充电阶段，其充电电流的额定范围为0.1～3.0A，所述充电电流还包括大电流充电阶段，其充电电流的额定范围为4.0～200A；通过对选择开关(8)的档位选择，对所述铅酸蓄电池(6)采用对应的额定充电电流进行选择性充电。
如图2所示，图2是本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统的另一种实施方式的功能模块示意图；所述修复系统还包括放电模块(2)；
所述放电模块(2)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时放电模块(2)的电源输出端连接所述铅酸蓄电池(6)的两端；所述放电模块(2)用于主控制器(1)对所述铅酸蓄电池(6)实现放电过程。
所述主控制器(1)控制放电模块(2)和充电模块(3)的修复充电过程包括：分阶段大小电流充电和放电循环进行，所述充电阶段包括：充电前期的恒定电流充电和充电后期的分阶降流充电，以及包括选择性设置充电过程中电流强度的大小交替变换和充电电流强度为0的静置过程；其中，对所述铅酸蓄电池(6)充电的最高充电电压为所述铅酸蓄电池(6)额定电压的1.4倍；所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述铅酸蓄电池(6)开始分阶段充电的过程，包括在充电过程中至少间隔设置一次放电。
所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程，所述分阶段充电过程包括：第一阶段：采用0.1A～3A的小电流连续充电2秒～300秒，以及第二阶段：采用4A～200A的大电流连续充电1秒～100秒；循环充电200秒～1000秒，所述主控制器(1)控制放电模块(2)对所述蓄电池按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒；循环执行上述充电和放电过程，直至对所述铅酸蓄电池(6)的修复充电过程结束。
在一个具体的应用场景中，针对待修复的铅酸蓄电池(6)，先按照正常的充电方法将该铅酸蓄电池(6)充满电，充电完成后，判断该铅酸蓄电池(6)是否可以修复；若不该铅酸蓄电池(6)不能修复，则进行报废处理；若该铅酸蓄电池(6)可以修复，则利用预设检测方式检测该铅酸蓄电池的剩余容量。
在一个实施例中，所述预设检测方式包括但不限于；利用三小时率恒流放电的方式，检测蓄电池的剩余容量。由于蓄电池的特点是，放电电流越大，能放出来的电量就越少，因此可以根据具体应用场景的不同需求，来选择对应的检测方式，比如三小时率恒流放电或者五小时率恒流放电等。本发明对所述预设检测方式所使用的具体放电方式不进行限定。
图3示出了一个6DZM失效电池恒流放电的电压变动曲线，表示该失效电池在单格平均1.5V左右区间堆积有较大的能量，若有效释放这一低电压平台的能量再对该蓄电池进行修复充电，则可使得该蓄电池的修复效果最佳。因此，在一优选的实施例中，在对蓄电池充电之前，对该蓄电池设置深放电。所述深放电与在蓄电池修复充电过程中间隔设置的深放电不同，该深放电不仅在修复蓄电池起始充电之前设置，而且要求对该蓄电池的放电深度达到小于或者等于0.1C/A电流放电至该蓄电池两端电压小于或者等于1.0V/单格平均。
根据铅酸蓄电池(6)的剩余容量，确定与所述剩余容量相匹配的电解液浓度；并在需要添加电解液时，按照确定的电解液浓度，向所述铅酸蓄电池(6)中添加电解液至完全浸湿所述蓄电池的电池隔板。
由于不同的铅酸蓄电池的剩余容量不同，所需要添加的电解液浓度也不相同，当蓄电池剩余容量较大时，加电解液会因硫酸浓度过高而腐蚀极板，对电池造成伤害；而当蓄电池剩余容量较小时，若添加的电解液浓度过低，则修复溶液达不到要求；因此，本发明实施例中，根据铅酸蓄电池具体的剩余容量，来选择对应的电解液浓度；并在需要添加电解液时，按照与该铅酸蓄电池剩余容量相匹配的电解液浓度，对所述铅酸蓄电池添加适量的电解液。
在一个实施例中，针对需要添加电解液的铅酸蓄电池，对所述蓄电池添加电解液至完全浸湿所述蓄电池的电池隔板。
在一个实施例中，根据蓄电池的剩余容量，确定与所述剩余容量相匹配的电解液浓度，包括：
若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的40％，则确定待添加的电解液浓度为1.26％的稀硫酸；
若所述剩余容量为所述蓄电池原额定容量的40％～60％，则确定待添加的电解液浓度为1.15％的稀硫酸；
若所述剩余容量为所述蓄电池原额定容量的60％～80％，则确定待添加的电解液浓度为1.05％的稀硫酸；
若所述剩余容量大于所述蓄电池原额定容量的80％，则选择不加电解液。比如，视情况而定，可以直接添加对应的纯净水，或者不添加任何液体等。
按照铅酸蓄电池(6)的剩余容量，主控制器(1)利用放电模块(2)对所述铅酸蓄电池(6)进行深放电。在对铅酸蓄电池(6)进行放电时，根据该铅酸蓄电池(6)具体的剩余容量，进行放电。
在一个实施例中，根据所述铅酸蓄电池(6)的剩余容量，对该铅酸蓄电池(6)进行放电时，若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的40％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的10％～15％；若所述剩余容量为所述蓄电池原额定容量的40％～60％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的25％～30％；若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的60％～70％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的35％～40％；若所述剩余容量大于所述蓄电池原额定容量的70％，则对所述蓄电池不进行深放电。
对铅酸蓄电池(6)进行深放电按照一阶段恒流放电法或者多阶段恒流放电法或者非稳恒流放电法实现。在一个具体的应用场景中，对所述铅酸蓄电池(6)深放电至原额定电压的35％时，采用深放电的放电深度为0.02～0.03C/A的小电流持续深放电8～12秒；再采用深放电的放电深度为0.5～0.6C/A的大电流持续深放电2～4秒；大小电流交替放电至放电结束；铅酸蓄电池(6)的容量由原来额定电压的35％深放电至10％-15％，放电电流为0.1-0.15C。深放电结束后，主控制器(1)控制充电模块(3)对所述铅酸蓄电池(6)开始进行修复充电。对于深放电的铅酸蓄电池(6)，先用0.05～0.07C/A的电流充电30～40分钟；再用大小电流交替充电的方式，利用0.01～0.02C/A的小电流充电20～30秒，再利用0.5～0.6C/A的大电流充电5～8秒；其中，对所述蓄电池充电的最高充电电压为所述蓄电池额定电压的1.4倍。总充电时间大约为22-24小时。在充电结束后，将铅酸蓄电池(6)静置5-6小时，然后利用3小时率检测该铅酸蓄电池(6)修复后的容量；修复后，若该铅酸蓄电池(6)的剩余容量小于原额定电压的70％，则按照上述修复充电方式，对该铅酸蓄电池(6)进行再次修复充电。利用上述修复方式对该铅酸蓄电池(6)进行修复后，该铅酸蓄电池(6)的恢复容量可以达到原额定电压的90％。在实际应用中，利用描述的铅酸蓄电池的上述修复方式，对能够进行修复的铅酸蓄电池进行修复时，可以将该铅酸蓄电池的容量恢复至该铅酸蓄电池原来剩余容量的30％～300％，修复后的铅酸蓄电池的维持时间可以提高至6-12个月，因此，修复效果好且维持时间长。
上述实施例中，C为所述蓄电池的原额定容量。比如，利用三小时率恒流放电的方式进行放电时，C即为三小时率额定容量，则对应的电流I＝C/3；比如，0.02C指的是0.02倍的三小时率对应的电流；电流的单位为：A，即安培。
在一个具体的应用场景中，所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程包括两个方案，第一方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：采用0.1A～3A的小电流连续充电2秒～300秒，以及第二阶段：采用4A～200A的大电流连续充电1秒～100秒；
蓄电池的充放电过程可以看作是给一个电容充放电过程，又因为蓄电池内存在内阻，所以根据所述分阶段充电过程可以看作RC电路的一阶电路全响应；针对所述分阶段充电过程的第一阶段，其充电电压的表达公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I11为第一方案的第一阶段的充电电流；
由于第一阶段充电时间是2秒～300秒，所以令t1作为第一方案的第一阶段的充电结束时刻，(2秒≤t1≤300秒)则第一方案的第二阶段公式如下：
其中，U(t-t1)为蓄电池在第二阶段t时刻的电压值，t1为第一阶段的充电结束时刻，I12为第二阶段的充电电流；
其中对于所述t1时刻如何确定的问题，可以根据预设第一阶段蓄电池电压阈值Ul来确定，当U(t-t0)＝Ul时，此时的t即为t1时刻；该时刻主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到第二阶段，并且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
或者：所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程，第二方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：利用0.05～0.07C/A的电流充电30～40分钟；第二阶段：采用大小电流交替充电的方式，利用0.01～0.02C/A的电流充电20～30秒，再利用0.5～0.6C/A的电流充电5～8秒；
该第二方案的第一阶段公式与第一方案的第一阶段相同只是充电电流不相同，其公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I21为第二方案的第一阶段的充电电流；
针对第二方案的第二阶段，令t11作为第二方案的第一阶段的充电结束时刻(30分钟≤t11≤40分钟)，而第二方案的第二阶段又是交替充电，则公式分为两方面交替前和交替后，交替前为：
其中I22为第一方案的第二阶段的交替前充电电流，t11为第二方案的第一阶段的充电结束时刻；
当到达交替时刻t′后主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到所述交替电流，其公式变为：
其中，I23为第一方案的第二阶段的交替后充电电流，t′为交替时刻，且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述铅酸蓄电池(6)开始分阶段充电的过程，包括在充电过程中至少间隔设置一次放电；所述充电过程中的放电可以按照如下方式实施：
循环充电200秒～1000秒，按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒；循环执行所述充电和放电，直至对所述铅酸蓄电池(6)的修复充电过程结束。
进一步地，在一个实施例中，对铅酸蓄电池进行深放电时，可以按照如下方式实施：电流强度递减规则设置为I＝MKIe，其中M表示递减系数，Ie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0.618Ie，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0.6182Ie＝0.382Ie……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4所示。一般而言，末阶深放电至V2时的电流强度优选≤0.05C/A。
该深放电操作也可以选择定阻抗作为负载，例如，以0.2C/A(阻值以2.0V/单格平均电压计算)对应的阻抗作为放电负载，对蓄电池放电至0.2V/单格平均的放电深度。运用额定阻抗深放电的一个明显优势，是深放电时电流强度可随蓄电池的放电电压下降而自动调整，电压越低其电流越小，无需外加电流调整控制电路，可简单有效地实现对蓄电池深放电的技术要求，尤其适用于单格蓄电池，如图5a和图5b所示的深放电的电压和电流变动趋势示意曲线图。
例如，在一个具体的应用场景中，设置如下放电参数：采用深放电的放电深度为0.03C/A的小电流持续深放电12秒；再采用深放电的放电深度为0.6C/A的大电流持续深放电4秒；大小电流交替放电至放电结束，如图6所示的在一个时间单位内的时序图。在深放电结束后，对所述蓄电池开始分阶段充电过程，包括在充电过程中至少间隔设置一次放电；所述充电过程中的放电可以按照如下方式实施：循环充电200秒～1000秒，按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒；循环执行所述充电和放电。
比如，在一个具体的应用场景中，设置如下充放电参数：采用3A的小电流连续充电300秒，再采用6A的大电流连续充电100秒；按照分阶段充电的方式循环充电800秒后，按照6A的电流放电100秒，循环执行上述充放电过程，如图7所示的在一个时间单位内的时序图。
在利用大小电流以及放电循环的方式对铅酸蓄电池进行充电时，该铅酸蓄电池的最高充电电压为该蓄电池额定电压的1.4倍，通常情况下，对铅酸蓄电池总的充电时长为22-24小时。比如，对于常见的额定电压为12V、6V、8V以及2V的铅酸蓄电池进行充电时，最高充电电压分别为：针对额定电压为12V的铅酸蓄电池，其最高充电电压为13V～20V；针对额定电压为6V的铅酸蓄电池，其最高充电电压为6.5V～10V；针对额定电压为8V的铅酸蓄电池，其最高充电电压为8.5V～13.5V；针对额定电压为2V的铅酸蓄电池，其最高充电电压为2.1V～3.3V。
在一个实施例中，所述主控制器(1)还包括对蓄电池的电压监测接口，所述电压监测接口的逻辑数据线内部连接所述充电模块(3)的电源输出两端，或在所述外壳(4)外部与所述铅酸蓄电池(6)的正负极两端连接。
所述主控制器(1)对铅酸蓄电池(6)的电压监测，是为了防止充电仪在蓄电池内部通格、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，铅酸蓄电池(6)的两端电压应高于2.0V/单格平均，当充入1.0～2.0C/Ah电量时铅酸蓄电池(6)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，充电仪继续工作已失去意义。
在一个实施例中，本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统还包括：显示装置(7)，该显示装置(7)可选择用于显示实时充/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。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。
有些蓄电池很难一次性充电达到原设计容量，需要进行第二次修复充电，通常是以恒定电流分阶段补充一定的额定电量；虽然蓄电池容量分布无序，但可以有效分类，例如以标称容量为基准分出容量状态为90％、80％、70％、60％、50％等多类，需要分别补充电量150％、180％、210％、240％、270％C/Ah。
选择开关(8)可配合修复充放电的程序启动开关使用，也可以将选择开关(8)与修复充放电程序启动开关实行一体化设计。选择开关(8)可以设计为三档形式，也可以设计为更多档位，当档位设计足够多时，可视为上述修复系统的剩充电量连续可调；同理，当选择开关(8)只设计一个档位时，可视为上述修复系统对某额定容量蓄电池专用，此时选择开关(8)作为一个修复充放电程序的启动开关。
本发明所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统对应的充电仪硬件设备可以设计为一机单路或一机多路的形式；所述的充电仪对蓄电池的受充电压范围不作限制，可设计为对m只蓄电池充电(m为正整数)，例如充电仪电压输出区间设计为3V，对标称2V的蓄电池进行修复充电；充电仪电压输出区间设计为20V，对标称12V的蓄电池进行修复充电；充电仪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；充电仪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。
本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统按照上述充放电方式对铅酸蓄电池进行修复，这种修复方式对铅酸蓄电池的损害小，且修复后的铅酸蓄电池的维持时间长。
进一步地，在一个具体的应用场景中，利用上述描述的修复系统设置的修复设备包含正脉冲充电电路、负脉冲充电电路和脉冲触发电路，如图8所示，该修复设备包含一般正、负组合脉冲充电设备通用的电源电路9、变压器B1、高频变压器B2和高频变压器B3、正脉冲充电电路1、负脉冲充电电路2、脉冲触发电路7。该正脉冲充电电路1由二极管D1和二极管D2、可控硅3CT3、和电阻R20组成，其中二极管D1和二极管D2的阳极分别与变压器B1串联的次级线圈L2和次级线圈L3的一端相连，它们的阴极共同连接在可控硅3CT3的阳极上；可控硅3CT3的阴极经串接的电阻R20与充电正极A相连。该负脉冲充电电路2由电容C1、电阻R1至电阻R4、可变电阻RW1、单向触发二极管2CD、可控硅3CT1和可控硅3CT2组成，其中电容C1、电阻R1和可变电阻RW1依次串接在次级线圈L2的两端，与次级线圈L2一端连接的可控硅3CT1的阴极依次通过电容C1、电阻R2和单向触发二极管2CD与其控制极相连，可控硅3CT1的阳极与可控硅3CT2的阴极相连，可控硅3CT2的阳极经串联的电阻R3和电阻R4与充电正极A相连。该脉冲触发电路7由555型集成块I至555型集成块III、电阻R5至电阻R11、电容C4至电容C8组成；其中555型集成块I的第1和第2脚间串接电容C4，第2脚和第7脚间串接电阻R5，第3脚分别与555型集成块II第4和8脚以及555型集成块III第1脚相连；555型集成块II的第1、2脚间串接电容C5，第2、7脚间串接电阻R7，第7、8脚间串接电阻R6，第3、1脚间并联着电容C6和电阻R8；555型集成块III第1、2脚间串接电容C7，第2、7脚间串接电阻R10，第7、8脚间串接电阻R9，第3、1脚间并联着电容C8和电阻R11。脉冲触发电路7中555型集成块I和555集成块III的第8、4脚共同与电源电路9相连。高频变压器B2和高频变压器B3作为沟通脉冲触发电路7和正、负脉冲充电电路1、2的桥梁，其中高频变压器B2的初级线圈L6一端与555型集成块II第1脚相连，另一端则通过并联的电容C6和电阻R8与555集成块II第3脚相连，其次级线圈L7则串接在正脉冲充电电路1中可控硅3CT3的控制极和阳级间；高频变压器B3的初级线圈L8一端与555型集成块III第1脚相连，另一端通过并联的电容C8和电阻R11与555型集成块III第3脚相连，其次级线圈L9则串接在负脉冲充电电路2中可控硅3CT2的控制极与阳极间。
本发明的修复设备除上述这些与现有技术通用的电路外，还设置有改变正、负脉冲占空比的脉冲变化电路8、放电开关电路6和放电电路5。该脉冲变化电路8由电阻R12至电阻R15、电容C10、可变电阻RW2、二极管D5、稳压二极管DW1、三极管BG1、继电器J2组成；其中，三极管BG1的集电极通过并联的继电器J2、电容C10和二极管D5后分别与继电器J2的双向触点中的动臂J2-a和电源电路9连接，其基极通过串联的电阻R14和稳压二极管DW1连接在可变电阻RW2的可变端；可变电阻RW2的一固定端通过电阻R15经脉冲电压滤波电路5与充电正极A相连，其另一固定端分别与三极管BG1发射极和充电负极B相连，电阻R12和电阻R13的一端共同与脉冲触发电路7中555型集成块I第7脚相连，它们的另一端分别与继电器J2双向触点中的常闭触点J2-b及常开触点J2-c连接。该放电开关电路6由电阻R16和电阻R17、电容C12和电容C13、可变电阻RW3、稳压二极管DW2、二极管D6、三极管BG2和继电器J3组成。三极管BG2的集电极通过并联的继电器J3、电容C13和二极管D6与电源电路9连接，其基极通过串联的电阻R17和稳压二极管DW2连接在可变电阻RW3的可变端，其发射极除通过电容C12连接在电阻R17和稳压二极管DW2之间外还与充电负极B相连。可变电阻RW3一固定端接充电负极B，另一固定端通过电阻R16经脉冲电压滤波电路5与充电正极A相连。继电器J3的双向触点中的动臂J3-a与充电正极A相连，其常闭触点J3-b与正、负脉冲充电电路1、2的共同输出点P相连，其常开触点J3-c与放电电路4相连。该放电电路4由电阻R18和二极管D8组成，其中电阻R18一端与充电负极B相连，另一端分别与二极管D8阳极和放电开关电路6中继电器J3的双向触点中的常开触点J3-c连接，二极管D8的阴极则通过放电开关电路6中继电器J3的一对常开触点J3-1与负脉冲充电电路2的电阻R4相连。
为在脉冲变化电路8作用增加负脉冲充电时间的同时，增加负脉冲的幅度，本发明的修复设备中还可以设置由继电器J2的一对常开触点J2-1、大容量的电容C14和电容C15组成的负脉冲增幅电路3，其中依次串接的电容C14、常开触点J2-1和电容C15与负脉冲充电电路2中串接的电阻R3和电阻R4形成并联连接。
本发明的修复设备还设置有由二极管D7、电阻R19和电容C11组成的脉冲电压滤波电路5，其中二极管D7阳极与充电正极A相连，其阴极通过依次串联的电阻R19和电容C11与充电负极B相连。脉冲变化电路8的电阻R15一端和放电开关电路6的电阻R16一端共同连结在该脉冲电压滤波电路5的电阻19和电容C11之间。
供应脉冲触发电路7、脉冲变化电路8和放电开关电路6直流电的电源电路9为一般技术的常用电路，它由二极管D3和二极管D4、电容C2和电容C3，LM7812型集成块的稳压器WD组成，其中二极管D3和二极管D4的正极分别与变压器B1的次级线圈L4一端、次级线圈L5一端连接，它们的阴极共同与稳压器WD的正极输入vi相连，由正极输出vo对各用电电路输送直流电，电容C2和电容C3的一端共同并联在次线线圈L4和次级线圈L5相连的负极引出端，电容C2的另一端与稳压器的正极输出vo相连，电容C3的另一端分别与二极管D4和二极管D5的阴极相连。
在关机和市电突然断电时，待修复或修复中的大容量铅酸蓄电池会通过负脉冲充电电路2大量放电，而损环设备，为此可设置由电源电路9供电的继电器J1以防止这种危害，该继电器J1的一对常开触点J1-1串接在负脉冲充电电路2中，图2所示为常开触点J1-1串接在可控硅3CT1阴极前方的电路上，但也可串接在可控硅3CT1与可控硅3CT2之间、或者可控硅3CT2与电阻R3之间，或者电阻R3与电阻R4之间，或者任何可切断负脉冲通路的任何处。
由于该设备各元器件工作在大电流条件下，容易发热，尤其是放电电路4，为纯电阻放电，为散热需要，本设备还设置有由电源电路9供电的风扇(图中未表示)。
按上述的本设备在接通开关SW后，变压器B1的初级线圈L1将220伏的交流市电经次级线圈L4和次级线圈L5通过电源电路9产生低压直流电供继电器J1，风扇、脉冲触发电路7、脉冲变化电路8、放电开关电路6用电，而次级线圈L2和次级线圈L3则将降压后的交流电经正脉冲充电电路1和负脉冲充电电路2向置放在充电正极A和充电负极B之间的待修复的大容量废旧铅酸蓄电池E进行变化组合脉冲充电。当充电起始，待修复的大容量废旧铅酸蓄电池E两端的端电压低，不足以导通脉冲变化电路8的三极管BG1和放电开关电路6的三极管BG2，故继电器J2和J3不能从电源电路9获得电流。此时继电器J2双向触点中的常闭触点J2-b和动臂J2-a闭合，使高阻值的电阻R13串接在脉冲触发电路8的555型集成块I的第7、8脚间。因此，脉冲触发电路7以设定的振荡频率进行，并按常规的正、负脉冲充电时间的占空比，将触发信号通过耦合的高频变压器B2和高频变压器B3轮流输至正、负脉冲充电电路1、2中可控硅3CT3和可控硅3CT2，使它们按常规的占空比轮流导通可控硅3CT3和可控硅3CT2，与此同时继电器J3的常闭触点J3-b闭合，开放正、负脉冲充电电路1、2至充电正极A的通路，以设定占空比的组合脉冲得以向待修复的大容量废旧铅酸蓄电池E充电。随着充电时间的延伸，铅酸蓄电池E电量增加，其两端电压也随之上升，当充电至65％至75％时，以12伏的铅酸蓄电池为例，其端电压约升至14.5至14.7伏左右，此端电压经脉冲电压滤波电路5滤波后作用在脉冲变化电路8三极管BG1的基极上，并导通该三极管BG1，使继电器J2从电源电路9获电，其双向触点中的动臂J2-a从常闭触点J2-b跳开而与常开触点J2-c吸合，从而将电阻R12替代了电阻R13在555型集成块I中的位置，由于电阻R12的阻值甚小于电阻R13，改变了555型集成块I的振荡频率，使555型集成块III输出信号时间延长而555型集成块II输出信号时间缩短，从而导致正脉冲充电路1导通时间缩短，而负脉冲充电电路2导通时间增加，改变了组合脉冲中正、负脉冲充电时间的占空比，使此时充电过程中原本大量产生的气泡不再发生，提高了充电电能利用率。此外，继电器J2的一对常开触点J2-1同时闭合，负脉冲增幅电路3开通，大容量的电解电容C14和电解电容C15放电，使负脉冲的幅度增加，加强了负脉冲对消除充电过程中的电阻性极化反应、浓差性极化反应和电极性极化反应的作用。有效地降低充电电能的损耗，提高了充电效率。待废旧铅酸蓄电池E充入的电量不断增加约至80％至90％时，12伏的铅酸蓄电池其端电压继续上升至16.5伏左右，放电开关电路6的三极管BG2导通，继电器J3也获电，其一对常开触点J3-1吸合，其双向触点中的动臂J3-a从常闭触点J3-b上跳开而与常开触点J3-c吸合，此时待修复的大容量废旧铅酸蓄电池E经由放电电路4的电阻R18进行纯电阻放电，而负脉冲充电电路2在放电电路4的二极管D8的单向控制下仍在进行反向充电，既保护了电池的负极板，又加快了放电速度。待放电完毕，12伏的待修复的大容量废旧铅酸蓄电池端电压已骤降至10伏以下，三极管BG1和三极管BG2进入截止状态，继电器J2和继电器J3失电，它们的常闭触点J2-1跳开，动臂J2-a与常开触点J2-c跳开而与常闭触点J2-b闭合，动臂J3-a与常开触点J3-c跳开通与常闭触点J2-b闭合，又恢复充电初始状态，以常规占空比的组合脉冲再次充电。如此反复循环上述过程若干次，当待修复的大容量废旧铅酸蓄电池E的端电压在到达其标称电压后的某一数值(以12伏铅酸蓄电池为例，该数值以12伏至14.5伏之间)后不再继续上升，并稳定地维持在该电压下时，修复即告完成。
对应于以上实施例所提供的一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，本发明实施例还提供了一种铅酸蓄电池的修复方法；所述铅酸蓄电池的修复方法能够被以上描述的修复系统实施，如图9所示，本发明蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复方法可以实施为如下描述的步骤S10-S50：步骤S10、按照恒定电流的充电方式，对待修复的铅酸蓄电池(6)充满电，检测铅酸蓄电池(6)的剩余容量；
步骤S20、按照铅酸蓄电池(6)的剩余容量，对铅酸蓄电池(6)进行深放电，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(6)两端电压≤1.0V/单格平均；
步骤S30、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；
步骤S40、在分阶段充电结束之后设置容量检验放电；
步骤S50、对经过上述步骤充电仍容量不足的铅酸蓄电池设置额定电量进行二次充电。
其中，充放电过程中，所述分阶段充电过程包括两个方案，第一方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：采用0.1A～3A的小电流连续充电2秒～300秒，以及第二阶段：采用4A～200A的大电流连续充电1秒～100秒；
蓄电池的充放电过程可以看作是给一个电容充放电过程，又因为蓄电池内存在内阻，所以根据所述分阶段充电过程可以看作RC电路的一阶电路全响应；针对所述分阶段充电过程的第一阶段，其充电电压的表达公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I11为第一方案的第一阶段的充电电流；
由于第一阶段充电时间是2秒～300秒，所以令t1作为第一方案的第一阶段的充电结束时刻，(2秒≤t1≤300秒则第一方案的第二阶段公式如下：
其中，U(t-t1)为蓄电池在第二阶段t时刻的电压值，t1为第一阶段的充电结束时刻，I12为第二阶段的充电电流；
其中对于所述t1时刻如何确定的问题，可以根据预设第一阶段蓄电池电压阈值Ul来确定，当U(t-t0)＝Ul时，此时的t即为t1时刻；该时刻主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到第二阶段，并且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
或者：充放电过程中，针对分阶段充电过程的第二方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：利用0.05～0.07C/A的电流充电30～40分钟；第二阶段：采用大小电流交替充电的方式，利用0.01～0.02C/A的电流充电20～30秒，再利用0.5～0.6C/A的电流充电5～8秒；
该第二方案的第一阶段公式与第一方案的第一阶段相同只是充电电流不相同，其公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I21为第二方案的第一阶段的充电电流；
针对第二方案的第二阶段，令t11作为第二方案的第一阶段的充电结束时刻(30分钟≤t11≤40分钟)，而第二方案的第二阶段又是交替充电，则公式分为两方面交替前和交替后，交替前为：
其中I22为第一方案的第二阶段的交替前充电电流，t11为第二方案的第一阶段的充电结束时刻；
当到达交替时刻t′后主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到所述交替电流，其公式变为：
其中，I23为第一方案的第二阶段的交替后充电电流，t′为交替时刻，且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
其中，在充电过程中至少间隔设置一次放电，包括：循环充电200秒～1000秒，按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒。
利用以上描述的这种修复方式对铅酸蓄电池进行修复时，对铅酸蓄电池的损害小，且修复后的铅酸蓄电池的维持时间长。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述修复系统包括：主控制器(1)、充电模块(3)、选择开关(8)以及外壳(4)；其中：
所述充电模块(3)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时充电模块(3)的电源输出端连接外部待修复的铅酸蓄电池(6)的两端；
所述选择开关(8)设置在外壳(4)的外部，其设置为n档，n为≥1的正整数，选择开关(8)各档的信号端分别连接主控制器(1)，用于选择主控制器(1)内设置并存储的充放电控制程序；
所述主控制器(1)用于控制充电模块(3)对外部铅酸蓄电池(6)的修复充电过程，该充电过程至少设置两段不同强度的充电电流，所述充电电流的大小由选择开关(8)选定并由主控制器(1)控制，所述充电电流包括小电流充电阶段，其充电电流的额定范围为0.1～3.0A，所述充电电流还包括大电流充电阶段，其充电电流的额定范围为4.0～200A；通过对选择开关(8)的档位选择，对所述铅酸蓄电池(6)采用对应的额定充电电流进行选择性充电。
2.如权利要求1所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述修复系统还包括放电模块(2)；
所述放电模块(2)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时放电模块(2)的电源输出端连接所述铅酸蓄电池(6)的两端；所述放电模块(2)用于主控制器(1)对所述铅酸蓄电池(6)实现放电过程。
3.如权利要求2所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述主控制器(1)控制的修复充电过程包括：分阶段大小电流充电和放电循环进行，所述充电阶段包括：充电前期的恒定电流充电和充电后期的分阶降流充电，以及包括选择性设置充电过程中电流强度的大小交替变换和充电电流强度为0的静置过程；其中，对所述铅酸蓄电池(6)充电的最高充电电压为所述铅酸蓄电池(6)额定电压的1.4倍；
所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程包括两个方案，第一方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：采用0.1A～3A的小电流连续充电2秒～300秒，以及第二阶段：采用4A～200A的大电流连续充电1秒～100秒；
蓄电池的充放电过程可以看作是给一个电容充放电过程，又因为蓄电池内存在内阻，所以根据所述分阶段充电过程可以看作RC电路的一阶电路全响应；针对所述分阶段充电过程的第一方案的第一阶段，其充电电压的表达公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I11为第一方案的第一阶段的充电电流；
由于第一阶段充电时间是2秒～300秒，所以令t1作为第一方案的第一阶段的充电结束时刻，(2秒≤t1≤300秒)则第一方案的第二阶段公式如下：
其中，U(t-t1)为蓄电池在第二阶段t时刻的电压值，t1为第一阶段的充电结束时刻，I12为第二阶段的充电电流；
其中对于所述t1时刻如何确定的问题，可以根据预设第一阶段蓄电池电压阈值Ul来确定，当U(t-t0)＝Ul时，此时的t即为t1时刻；该时刻主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到第二阶段，并且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
或者：所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程，第二方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：利用0.05～0.07C/A的电流充电30～40分钟；第二阶段：采用大小电流交替充电的方式，利用0.01～0.02C/A的电流充电20～30秒，再利用0.5～0.6C/A的电流充电5～8秒；
该第二方案的第一阶段公式与第一方案的第一阶段相同只是充电电流不相同，其公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I21为第二方案的第一阶段的充电电流；
针对第二方案的第二阶段，令t11作为第二方案的第一阶段的充电结束时刻(30分钟≤t11≤40分钟)，而第二方案的第二阶段又是交替充电，则公式分为两方面交替前和交替后，交替前为：
其中，I22为第一方案的第二阶段的交替前充电电流，t11为第二方案的第一阶段的充电结束时刻；
当到达交替时刻t′后主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到所述交替电流，其公式变为：
其中，I23为第一方案的第二阶段的交替后充电电流，t′为交替时刻，且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述铅酸蓄电池(6)开始分阶段充电的过程，包括在充电过程中至少间隔设置一次放电；所述充电过程中的放电可以按照如下方式实施：
循环充电200秒～1000秒，按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒；循环执行所述充电和放电，直至对所述铅酸蓄电池(6)的修复充电过程结束。
4.如权利要求1所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述主控制器(1)控制对铅酸蓄电池(6)的放电过程，包括按照蓄电池的剩余容量，对所述蓄电池进行深放电；
若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的40％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的10％～15％；
若所述剩余容量为所述蓄电池原额定容量的40％～60％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的25％～30％；
若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的60％～70％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的35％～40％；
若所述剩余容量大于所述蓄电池原额定容量的70％，则对所述蓄电池不进行深放电。
5.如权利要求4所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述主控制器(1)控制对铅酸蓄电池(6)的放电过程包括：
对所述蓄电池深放电至原额定电压的35％时，采用深放电的放电深度为0.02～0.03C/A的小电流持续深放电8～12秒；
再采用深放电的放电深度为0.5～0.6C/A的大电流持续深放电2～4秒；
大小电流交替放电至放电结束。
6.根据权利要求5所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述主控制器(1)控制铅酸蓄电池(6)的放电过程还包括：在充电结束之后设置容量检验放电；
所述主控制器(1)控制充电模块(3)对铅酸蓄电池(6)充电结束后静置5～6小时，利用三小时率检测所述蓄电池充电后的恢复容量；
若按照上述充放电步骤对铅酸蓄电池(6)进行充电但电池的恢复容量小于所述铅酸蓄电池(6)原额定电压的70％，则按照分阶段充电过程对所述铅酸蓄电池(6)进行二次充电，直至所述铅酸蓄电池(6)的恢复容量达到所述铅酸蓄电池(6)原额定电压的90％。
7.如权利要求1至6任一项所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述修复系统还包括温度传感器(5)；
所述温度传感器(5)设置在所述外壳(4)的外部，所述温度传感器(5)的信号端连接主控制器(1)；所述主控制器(1)接收温度传感器(5)输入的环境温度数据，控制充电模块(3)对铅酸蓄电池(6)的补偿充电量。
8.如权利要求1至6任一项所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述修复系统还包括：显示装置(7)；
所述显示装置(7)用于显示充电仪的状态信息；所述显示装置(7)包括但不限于使用数码显示或色灯显示；
和/或
所述主控制器(1)还包括对蓄电池的电压监测接口，所述电压监测接口的逻辑数据线内部连接所述充电模块(3)的电源输出两端，或在所述外壳(4)外部与所述铅酸蓄电池(6)的正负极两端连接；
根据对铅酸蓄电池(6)设置的额定电量，由所述主控制器(1)对铅酸蓄电池(6)做电压监测，当所述充电模块(3)对铅酸蓄电池(6)充入0.1～0.8C/Ah电量而所述铅酸蓄电池(6)两端电压低于2.0V/单格平均，或当所述充电模块(3)对铅酸蓄电池充入1.0～2.0C/Ah电量而所述铅酸蓄电池(6)两端电压低于2.5V/单格平均，充电仪自动停止工作。
9.采用权利要求1-8任一所述的修复系统对铅酸蓄电池进行修复充电的修复方法，包括：
步骤S10、按照恒定电流的充电方式，对待修复的铅酸蓄电池(6)充满电，检测铅酸蓄电池(6)的剩余容量；
步骤S20、按照铅酸蓄电池(6)的剩余容量，对铅酸蓄电池(6)进行深放电，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(6)两端电压≤1.0V/单格平均；
步骤S30、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；
步骤S40、在分阶段充电结束之后设置容量检验放电；
步骤S50、对经过上述步骤充电仍容量不足的铅酸蓄电池设置额定电量进行二次充电。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
充放电过程中，所述分阶段充电过程包括两个方案，第一方案：所述分阶段充电过程包括两个方案：第一阶段：采用0.1A～3A的小电流连续充电2秒～300秒，以及第二阶段：采用4A～200A的大电流连续充电1秒～100秒；
蓄电池的充放电过程可以看作是给一个电容充放电过程，又因为蓄电池内存在内阻，所以根据所述分阶段充电过程可以看作RC电路的一阶电路全响应；针对所述分阶段充电过程的第一阶段，其充电电压的表达公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I11为第一方案的第一阶段的充电电流；
由于第一阶段充电时间是2秒～300秒，所以令t1作为第一方案的第一阶段的充电结束时刻，(2秒≤t1≤300秒)则第一方案的第二阶段公式如下：
其中，U(t-t1)为蓄电池在第二阶段t时刻的电压值，t1为第一阶段的充电结束时刻，I12为第二阶段的充电电流；
其中对于所述t1时刻如何确定的问题，可以根据预设第一阶段蓄电池电压阈值Ul来确定，当U(t-t0)＝Ul时，此时的t即为t1时刻；该时刻主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到第二阶段，并且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
或者：充放电过程中，针对分阶段充电过程的第二方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：利用0.05～0.07C/A的电流充电30～40分钟；第二阶段：采用大小电流交替充电的方式，利用0.01～0.02C/A的电流充电20～30秒，再利用0.5～0.6C/A的电流充电5～8秒；
该第二方案的第一阶段公式与第一方案的第一阶段相同只是充电电流不相同，其公式如下：
其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I21为第二方案的第一阶段的充电电流；
针对第二方案的第二阶段，令t11作为第二方案的第一阶段的充电结束时刻(30分钟≤t11≤40分钟)，而第二方案的第二阶段又是交替充电，则公式分为两方面交替前和交替后，交替前为：
其中I22为第一方案的第二阶段的交替前充电电流，t11为第二方案的第一阶段的充电结束时刻；
当到达交替时刻t′后主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到所述交替电流，其公式变为：
其中，I23为第一方案的第二阶段的交替后充电电流，t′为交替时刻，且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；
其中，在充电过程中至少间隔设置一次放电，包括：循环充电200秒～1000秒，按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒。
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