CN1265496C - 废旧铅酸电池修复机 - Google Patents

Abstract

一种废旧铅酸电池修复机，包含正负脉冲发生电路、时基电路，设置有修复电路和短路激活电路；该修复电路可变电阻RW3一端经继电器J1常闭触点、电阻22与正负脉冲发生电路输出端相连，另一端分别与正极接线端a1、继电器J1、电容C10、可变电阻RW3的一端以及二极管D5阴极相连，三极管BG1集电极分别与继电器J1、电容C10另一端以及二极管D5阳极相连，基极经电阻R23、稳压二极管DW3与可变电阻RW2可变端相连，发射极经电阻R25分别与可变电阻RW2另一端、负极连接端b1相连，电阻R24二端分别与继电器J1吸合触点、负极接线端b1相连；该短路激活电路串接的二极管D9和电阻R30、电容C14和15并联后二端分别与正负脉冲发生电路输出端、正极接线端a2相连。本发明解决用正负组合脉冲快速修复容量低于额定容量60%以下及短路的铅酸电池的技术问题。

Description

废旧铅酸电池修复机

技术领域：

本发明是关于蓄电池的修复，特别是关于用由正负脉冲组成的组合脉冲对废旧铅酸电池进行修复的设备。

背景技术：

铅酸电池自一八五九年诞生至今已一百多年，作为一种直流电源或电能的储能装置，铅酸电池已广泛地在交通运输、照明、通讯等领域中应用。特别是现今，世人对环境污染问题培加关注，饱受燃油交通工具尾气排放之害的城镇居民和交通管理人员迫切希望有“绿色能源”来替代燃油，近年来电动自行车的长足发展就是在这种形势下产生的，而且各大汽车商也在积极研制和开发各种电动汽车。电能当然比用汽、柴油燃烧产生的热能干净，但问题出在电的载体一蓄电池上。目前作为动力用的蓄电池主要还是铅酸电池，按有关规定，铅酸电池当其实际容量降至额定容量的60％以下时，应报废更换。按此标准，从新电池开始，经200次左右的循环充放电后，就得更换新电池，即铅酸电池的使用寿命仅在0.5～1年左右。这大量报废的铅酸蓄电池对环境的污染将造成极大的危害。为此提高铅酸电池的使用寿命和使大量已报废的废旧铅酸电池再生利用成为电池业界迫切需要加以解决的技术问题。本申请的发明人经多年的研究和实验，认为造成目前铅酸电池使用寿命短的关键问题在于目前普遍使用的以恒压或恒流的正向充电方法，不能将电极板上的硫酸铅100％的还原成海棉状的活性铅所致；并提出了以一定占空比的正负脉冲组成的组合脉冲的充电方法和相应的充电设备，并作了相应的专利申请。这种利用负脉冲对铅酸电池瞬间的反向充电，能有效地配合正脉冲将结晶的硫酸铅几乎全部转换成活性铅，因此可显著地将铅酸电池的使用寿命提高到600次左右的充放电；并对容量下降的旧电池也有修复功能，使其容量恢复提高。但目前这种使用组合脉冲方法的充电设备，它对容量降至60％额定容量以下已严重呈结晶硫酸铅的铅酸电池修复时间太长，一般为3～4天，甚至有1～2周的；而且对已短路的铅酸电池无能为力。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种废旧铅酸电池修复机，解决具有正负脉冲的组合脉冲来快速修复容量低于额定容量60％以下及短路的铅酸电池的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种废旧铅酸电池修复机，包含由整流二极管、触发二极管、可控硅、电源变压器组成的正负脉冲发生电路，和主要由555型集成块、稳压二极管、电阻、电容组成的时基电路，其特征在于：设置有包含电阻R22至电阻R25、电容C10、可变电阻RW2和RW3、二极管D5、稳压二极管DW3、三极管BG1和继电器J1的修复电路和包含电容R30、电容C14和电容C15、二极管D9的短路激活电路；该修复电路的可变电阻RW3一端通过继电器J1的常闭触点和电阻22与正负脉冲发生电路输出端相连，另一端分别与正极接线端a1、继电器J1、电容C10、可变电阻RW3的一端以及二极管D5的阴极相连，三极管BG1的集电极分别与继电器J1、电容C10的另一端以及二极管D5的阳极相连，基极通过电阻R23和稳压二极管DW3与可变电阻RW2可变端相连，发射极通过电阻R25分别与可变电阻RW2另一端、负极连接端b1相连，电阻R24一端与继电器J1的吸合触点、另一端和负极接线端b1相连；该短路激活电路的二极管D9和电阻R30串接、电容C14和电容C15串接，上述二串接的电路并联后一端与正负脉冲发生电路输出端相连，另一端与正极接线端a2相连。

所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：设置有由按钮开关导通交流电源的常开式继电器，该常开式继电器的一对触点串接在短路激活电路与正极接线端a2之间。

所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：该修复电路中与三极管BG1发射极连接的电阻R25为正温度系数热敏电阻。

所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：该修复电路中在电阻R22两端并联设置有由串联的电阻和发光二极管组成的负脉冲显示电路，以及在正负接线端a1、b1间设置有串接的电阻和发光二极管组成的充电显示电路。

所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：该修复电路中在正负极接线端a1、b1间设置有电压表，在可变电阻RW3与正极接线端a1间设置有电流表。

所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：设置有并联的修复电路。

所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：设置有交流继电器J2，该交流继电器通过该修复电路中的继电器J1的吸合触点串接在市电的两个输出端之间，其动臂上的触点与该修复电路中的可变电阻RW3的一端相连，其常闭触点与电阻22一端相连，其吸合触点与电阻R24一端相连。

本发明具有下述优点：

1.可以对容量降至额定容量20～60％的铅酸电池进行修复，修复率可达90％以上。

2.可以对短路铅酸电池进行激活修复，修复率也可达90％以上。

3.修复时间短，修复一组12V的废旧铅酸电池的时间小于10小时。

4.修复后的废旧铅酸电池的容量为其额定容量的80％～115％。

5.经本发明修复后的铅酸电池，其使用寿命可达200次左右，若使用以正负脉冲组合的组合脉冲充电机充电，其运行寿命可达600次左右。

6.延长了铅酸电池使用寿命，减少了报废率，同时也大大减轻了废旧铅酸电池对环境造成的污染和治理费用。

附图说明：

图1是本发明的电路结构示意图。

图2是本发明使用交流继电器控制修复电路触点的电路图。

具体实施方式：

为对本发明有深入的理解，现以实施例结合附图对本发明作详细描述。

请参阅图1所示，本发明包含正负脉冲发生电路1和时基电路2。正负脉冲发生电路1由电源变压器B、二极管D1和D2、触发二极管2CT、可控硅3CT1至3CT3、电阻R1至R2和R11至R12、可变电阻RW1和电容C1组成。时基电路2主要由555型集成块IC1至IC3、稳压二极管DW1至DW2、电阻R3至电阻R10、电容C3至C9组成。时基电路2由电源变压器B的二个次级线圈L4和L5经二极管D3和D4整流、并联的电容C2旁路后，获得稳定的直流电位。该时基电路2通过高频变压器B1和B2与正负脉冲发生电路1相关连，其中高频变压器B1的初级线圈L6作为时基电路2的集成块IC2的输出，通过其串接在正负脉冲发生电路1的可控硅3CT1控制极与阴极间的次级线圈L7来控制正脉冲开通时间；高频变压器B2的初级线圈L8作为时基电路2的集成块IC3的输出，通过其串接在正负脉冲发生电路1的可控硅3CT2控制极与阴极间的次级线圈L9来控制负脉冲开通时间；即由时基电路2来确定每一个组合脉冲周期内，正负脉冲的占空比。与可控硅3CT2阳极连接的电阻R11的一端引出线K和电源变压器B次级线圈L2与L3连接端的引出接线O为正负脉冲发生电路1的二个输出点。

本发明设置有与上述正负脉冲发生电路1的二个输出点K、O连接的修复电路3。该修复电路3包含有电阻R22至R25、电容C10、可变电阻RW2至RW3、二极管D5、稳压二极管DW3、三极管BG1和继电器J1。其中，可变电阻RW3一端通过继电器J1动臂上的触点和常闭触点J1-1、电阻22与正负脉冲发生电路1的一个输出点K连接，另一端分别与继电器J1、电容C10、可变电阻RW2的一端，正极接线端a1以及二极管D5的阴极相连；三极管BG1的集电极分别与继电器J1、电容C10的另一端以及二极管D5阳极相连，基极通过串连的电阻R23和稳压二极管DW3与可变电阻RW2可变端相连，发射极通过电阻R25分别与可变电阻RW2另一端、负极连接端b1以及正负脉冲发生电路1的另一输出点O相连；电阻R24一端与继电器J1的吸合触点J1-2相连，另一端与负极连接端b1相连。

待修复的铅酸电池E则连接在正极接线端a1和负极接线端b1之间。当时基电路2导通可控硅3CT1时，正脉冲由正负脉冲发生电路1中的二极管D1和D2整流、经可控硅3CT1、电阻R12从K点输出，再经修复电路3的电阻R22、继电器J1常闭触点J1-1、可变电阻RW3、正极接线端a1向待修复的铅酸电池E正向充电，为显示该正脉冲充电，在正极接线端a1与负极接线端b1之间可设置有串接的电阻R26和发光二极管LD1的充电显示电路。当时基电路2按设定的占空比翻转关闭可控硅3CT1而开通可控硅3CT2时，负脉冲从正负脉冲发生电路1的一个输出点O经负极接线端b1、铅酸电池E、正极接线端a1、可变电阻RW3、电阻R22、正负脉冲发生电路1的一个输出点K、电阻R11、可控硅3CT2和3CT3、电源变压器B，对待修铅酸电池E反向充电。为显示该负脉冲，在电阻22的两端串接有电阻R21和发光二极管LD2的负脉冲显示电路。为显示上述正负脉冲的电流大小，在可变电阻RW3与正极接线端a1之间设置有双向直流电流表M1。该电流大小可通过可变电阻RW3来调节。待修铅酸电池E充电后电压升高至一定值后，由可变电阻RW2取样，再经稳压二极管DW3限压送至三极管BG1基极进行电流放大，使继电器J1通电将动臂吸合与常闭触点J1-1分开，而与吸合触点J1-2接触，铅酸电池E则经可变电阻RW3、电阻R24放电。为显示该放电过程，在电阻R24两端串接有由电阻R27和发光二极管LD3组成的放电显示电路。该放电按0.33C进行，放电深度为70％。待铅酸电池E电压降至一定值后，三极管BG1截止，继电器J1失电，又恢复常闭状态，正负脉冲自行又向铅酸电池E充电。充、放电的电压可由设置在正负接线端a1、b1间的电压表M2显示。为了使三极管BG1获得稳定的放大电流，其发射极上串联的电阻R25可为正温度系数热敏电阻。上述的充、放电过程自行反复进行，每充、放电一次，废旧铅酸电池的容量增加一次，直至待修铅酸电池的容量恢复至不再继续增加为止。

本发明设置有包含二极管D9、电阻R30、电容C14和电容15的短路激活电路4，用以修复短路的废旧铅酸电池。该短路激活电路5的二极管D9和电阻R30串接，电容C14和电容C15反相串接，然后将该二串接的电路并联，该并联后的电路一端与正负脉冲发生电路1的一个输出口K相连，另一端分别通过继电器JK的一组常开触点JK-2、保险器BOX2与正极接线端a2相连。负极接线端b2则与正负脉冲发生电路1的另一输出点O相连。交流常开式继电器JK的线圈通过按钮AN与市电交流(200伏、50赫芝)的两个输出端相连。待修铅酸电池E置于正负极接线端a2、b2之间，按下按钮AN导通常开式继电器JK后，电容C14和C15使正负脉冲形成瞬间大电流放电，使电池短路成为开路，将报废的短路电池激活，然后再将其移至修复电路3进行修复。

本发明可以在正负脉冲发生电路1的二个输出口K、O之间并行设置有若干修复电路3，甚至可以连接若干包含修复电路3和短路激活电话4的修复分机，只要该正负脉冲发生电路1具有足够的输出功率即可。由于输出功率大，电子原器件的发热量大，本实用新型还可以设置有直流风扇MD以散热降温。

此外，本发明还可以设置有交流继电器J2(参见图2)。该交流继电器2的动臂上的触点与修复电路3中可变电阻RW3的一端相连接，其常闭触点J2-1与电阻R22一端相连，吸合触点J2-2与电阻R24相连，线圈则通过继电器J1的一对吸合触点J1-2’与市电相连。当修复电路3的继电器J1得电吸合时，交流继电器J2将可变电阻RW3与电阻R22断开停止充电，而与电阻R24接通，使铅酸电池E放电。

Claims (7)

1、一种废旧铅酸电池修复机，包含由整流二极管、触发二极管、可控硅、电源变压器组成的正负脉冲发生电路，和主要由555型集成块、稳压二极管、电阻、电容组成的时基电路，其特征在于：设置有包含电阻R22至电阻R25、电容C10、可变电阻RW2和RW3、二极管D5、稳压二极管DW3、三极管BG1和继电器11的修复电路和包含电容R30、电容C14和电容C15、二极管D9的短路激活电路；该修复电路的可变电阻RW3一端通过继电器J1的常闭触点和电阻R22与正负脉冲发生电路输出端相连，另一端分别与正极接线端a1、继电器J1、电容C10、可变电阻RW3的一端以及二极管D5的阴极相连，三极管BG1的集电极分别与继电器J1、电容C10的另一端以及二极管D5的阳极相连，基极通过电阻R23和稳压二极管DW3与可变电阻RW2可变端相连，发射极通过电阻R25分别与可变电阻RW2另一端、负极连接端b1相连，电阻R24一端与继电器J1的吸合触点、另一端和负极接线端b1相连；该短路激活电路的二极管D9和电阻R30串接、电容C14和电容C15串接，上述二串接的电路并联后一端与正负脉冲发生电路输出端相连，另一端与正极接线端a2相连。

2、根据权利要求1所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：设置有由按钮开关导通交流电源的常开式继电器，该常开式继电器的一对触点串接在短路激活电路与正极接线端a2之间。

3、根据权利要求1所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：该修复电路中与三极管BG1发射极连接的电阻R25为正温度系数热敏电阻。

4、根据权利要求1所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：该修复电路中在电阻R22两端并联设置有由串联的电阻和发光二极管组成的负脉冲显示电路，以及在正负接线端a1、b1间设置有串接的电阻和发光二极管组成的充电显示电路。

5、根据权利要求1所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：该修复电路中在正负极接线端a1、b1间设置有电压表，在可变电阻RW3与正极接线端a1间设置有电流表。

6、根据权利要求1所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：设置有并联的修复电路。

7、根据权利要求1所述的废旧铅酸电池修复机，其特征在于：设置有交流继电器J2，该交流继电器通过该修复电路中的继电器J1的吸合触点串接在市电的两个输出端之间，其动臂上的触点与该修复电路中的可变电阻RW3的一端相连，其常闭触点与电阻R22一端相连，其吸合触点与电阻R24一端相连。