CN1132286C - 铅酸电池活化器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

铅酸电池活化器包含振荡器，分频器及两个晶体管。振荡器输出振荡频率。分频器有多个操作频率输出端，分频器接收振荡频率，将振荡频率分割成不重叠的多个操作频率，再将操作频率分别输出至操作频率输出端。其中一个晶体管的三端分别接至电感的一端，铅酸电池的负极与一个操作频率，电感的另一端接至铅酸电池的正极。而另一晶体管的三端分别接至电阻的一端，铅酸电池的负极与另一操作频率，电阻的另一端接至铅酸电池的正极。

Description

铅酸电池活化器及其工作方法

本发明涉及一种电池活化器及其工作方法，特别涉及一种铅酸电池活化器及其工作方法。

在铅酸电池的使用过程中，铅酸化合物会在电池的电极板(铅板与氧化铅板)上逐渐堆积成层。这些由铅酸化合物所造成的隔离层会阻挠电极板与电池液内的离子之间的电子交换过程，因此，随着铅酸电池使用的时间逐渐加长，铅酸电池内部的电阻就会随之增加，进而使得铅酸电池的使用效率渐次低落。虽然在经过直流电充电的过程后，铅酸电池的电力多少可以有所恢复，然而，以微弱直流电进行充电的充电过程并无法有效的消除沉积在电极板上的铅酸化合物。

为了解决这个问题，在美国专利5491399，标题为“LEAD ACIDBATTERY REJUVENATOR”，以及美国专利5063341，标题为“LEAD ACIDBATTERY REJUVENATOR AND CHARGER”的两个专利中，分别提出了一种铅酸电池活化器。这两种铅酸电池活化器各使用一个变压器来产生周期性的脉冲波，这种周期性的脉冲波在传送到铅酸电池的电极板之后，可以逐渐的使堆积在电极板上的铅酸化合物离开电极板，而这些铅酸化合物则溶解于水中或沉积在电池的底部。

然而，由于在上述两种铅酸电池活化器的电路结构中，都是利用变压器做为产生周期性脉冲波的一个元件，因此，所产生的周期性脉冲波的频率就无法太高，一般说来仅约为8KHz左右。而频率不高的脉冲波虽然还是可以稍微消除堆积在电极板上的铅酸化合物，然而其效率低，所得到的效果也有限。

由此，本发明提出一种铅酸电池活化器，用于一铅酸电池上，它包括：一振荡器，用以输出一个振荡频率；一分频器，与所述振荡器相连接，具有多个操作频率输出端，该分频器接收所述振荡器的振荡频率，并将该振荡频率分割成不相重叠的多个操作频率，再将该操作频率分别输出至该操作频率输出端上；一第一晶体管，该第一晶体管的一负载端电耦接至一电感的一端，该电感的另一端则耦接至该铅酸电池的正极，此外，该第一晶体管的一接地端电耦接至该铅酸电池的负极，且该第一晶体管的一控制端接收自该分频器所输出的任一操作频率；以及一第二晶体管，该第二晶体管的该负载端电耦接至一电阻的一端，该电阻的另一端则耦接至该铅酸电池的正极，此外，该第二晶体管的该接地端电耦接至该铅酸电池的负极，且该第二晶体管的该控制端接收该分频器的另一输出，即接收该第一晶体管所接收的操作频率外的任一操作频率。

此外，本发明提供一种铅酸电池活化器的工作方法，用于一铅酸电池的活化工作过程上，该方法包括以下步骤：提供一脉冲信号；将所述脉冲信号分频为两个频率不同、并且至少部分波形不相重叠的脉冲信号；对铅酸电池的电极板提供所述两个频率不同之一的第一脉冲信号；在所述第一脉冲信号结束后，向铅酸电池的电极板提供另一频率的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号是与所述第一脉冲信号反相的脉冲信号。

综上所述，本发明由振荡器与分频器，搭配晶体管与电感电阻组合而成，提供远较公知技术所能提供的脉冲波频率为高的脉冲信号。因此，本发明可以提供一个效果更好，且效率更高的铅酸电池活化器。

为使本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图，作详细说明如下：

图1是根据本发明的一较佳实施例的系统方块图；以及

图2是根据本发明的一较佳实施例所产生的波形图。

参照图1，其绘示的是依照本发明一较佳实施例的一种系统方块图。在本实施例中，铅酸电池活化器100包括了一个振荡器110，一个分频器120以及两个晶体管130与140。振荡器110输出一个振荡频率到分频器120。分频器120则具有数个操作频率输出端，例如：操作频率输出端A与B。且分频器120接收由振荡器110所产生的振荡频率，并将此振荡频率分割成不相重叠的数个操作频率，再将这些操作频率分别输出至操作频率输出端上(在本实施例中为操作频率输出端A与B)。此外，晶体管130的三端分别电耦接至电感150的一端，铅酸电池负极180与操作频率输出端A。电感150的另一端则电耦接至铅酸电池正极170。晶体管140的三端分别电耦接至电阻160的一端，铅酸电池负极180与另一个操作频率输出端B。而电阻160的另一端则电耦接至铅酸电池正极170。

在上述的电路结构中，虽然晶体管130与140是绘制成双极性晶体管(bipolar)的形式，然而这并非用以限定本发明。换句话说，只要能与双极性晶体管提供相同的功能，例如：金属氧化半导体(MOS)，就可以使用于本发明中。

参考图2，其显示的是根据本发明的一较佳实施例所产生的波形图。在图1所示的实施例中，由振荡器110所输出的振荡频率在图2中以波形OSC来表示。而波形OSC则被分频器120分割成两个不互相重叠的操作频率，其波形分别为图2中的C与D。在本实施例中，波形C为输出到图1中的操作频率输出端A上的波形，而波形D则是输出到图1中的操作频率输出端B上的波形。必须注意的是，波形C与波形D的脉冲波虽然不互相重叠，但是并非限定必须以图2所示的方法来形成，而是只要能使波形C与D的脉冲部分不相重叠即可。

当波形C经过操作频率输出端传送到晶体管130上的时候，晶体管130就会随着波形C的波形变化而开关。同样的，晶体管140也会随着波形D的波形变化而开关。因此，通过图1中的电路结构，铅酸电池活化器100就会在输出端，也就是连接到铅酸电池的正极170与负极180的电线上，输出图2标示为Output的波形。在这个波形输出中，时间t是用来确保两个晶体管130与140不会同时开启，以免电流过大而损坏电路元件。

此外，必须注意的是，虽然在上述的实施例中，分频器仅将振荡器所提供的振荡频率分为两个操作频率，然而这并非用以限制本发明的范围。在本发明中，也可以使用多个晶体管而并非限定于仅能使用两个晶体管。而随着使用的晶体管的数量改变，分频器的操作频率输出端也可以随之增加以分别对各个晶体管进行控制。而使用本发明所提供的铅酸电池活化器，其操作频率可以到达500-700KHz，这是公知技术所无法相比拟的。而随着操作频率的上升，铅酸电池活化器的效率就会更好。

综上所述，现将本发明的优点略述如下。本发明提供远较公知技术所能提供的脉冲波频率为高的脉冲信号进而提供一个效果更好，且效率更高的铅酸电池活化器。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求范围所界定的为准。

Claims (2)

1.一种铅酸电池活化器，用于一铅酸电池上，包括：

一振荡器，用以输出一个振荡频率；

一分频器，与所述振荡器相连接，具有多个操作频率输出端，该分频器接收所述振荡器的振荡频率，并将该振荡频率分割成不相重叠的多个操作频率，再将该操作频率分别输出至该操作频率输出端上；

一第一晶体管，该第一晶体管的一负载端电耦接至一电感的一端，该电感的另一端则耦接至该铅酸电池的正极，此外，该第一晶体管的一接地端电耦接至该铅酸电池的负极，且该第一晶体管的一控制端接收自该分频器所输出的任一操作频率；以及

一第二晶体管，该第二晶体管的该负载端电耦接至一电阻的一端，该电阻的另一端则耦接至该铅酸电池的正极，此外，该第二晶体管的该接地端电耦接至该铅酸电池的负极，且该第二晶体管的该控制端接收该分频器的另一输出，即接收该第一晶体管所接收的操作频率外的任一操作频率。

2.一种铅酸电池活化器的工作方法，用于一铅酸电池的活化工作过程上，该方法包括以下步骤：

提供一脉冲信号；

将所述脉冲信号分频为两个频率不同、并且至少部分波形不相重叠的脉冲信号；

对铅酸电池的电极板提供所述两个频率不同之一的第一脉冲信号；

在所述第一脉冲信号结束后，向铅酸电池的电极板提供另一频率的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号是与所述第一脉冲信号反相的脉冲信号。

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