CN201340889Y

CN201340889Y - 家用型蓄电池修复器

Info

Publication number: CN201340889Y
Application number: CNU2009201012710U
Authority: CN
Inventors: 李树凯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2019-01-12

Abstract

本实用新型涉及一种家用型蓄电池修复器，该修复器由稳压电路、高频振荡电路、脉冲升压输出电路、电流检测显示电路和计时及显示电路连接组成；其中稳压电路的输入端为本修复器的输入端，用于连接充电器的输出端；脉冲升压输出电路和电流检测显示电路的输出端为本修复器的两路输出端，用于连接蓄电池的正、负极。本实用新型解决了蓄电池在使用中的渐积性硫化问题，结构简单，可制成家用型，使用方便，可适用于电动自行车、电动摩托车、电动三轮车上的铅酸蓄电池的修复。

Description

家用型蓄电池修复器

技术领域

本实用新型涉及一种蓄电池修复装置，具体地说是一种家用型蓄电池修复器。

背景技术

铅酸蓄电池的设计寿命一般为2年。但实际使用中的维修、更换率很高，其中80％以上的蓄电池是因硫化而报废。铅酸蓄电池的硫化是一种普遍现象，主要是由于长期充电不及时或放电后长期未充电，再加上温度变化，导致蓄电池中的硫酸铅结晶，在电极板上形成一层白色的粗晶粒。这种结晶硫酸铅会严重堵塞电极板的孔隙，使电解液渗入困难，蓄电池内阻明显增大，致使充、放电的电化学反应不能正常进行，容量大幅度降低。由于这种粗晶粒的硫酸铅在蓄电池正常充电时不能消失，积累到一定程度，就会使蓄电池过早损坏。

目前市场上蓄电池的修复类产品多是大型修复设备，属电动车维修店专用产品。使用这种大型修复类设备存在的问题，一是修复不便，效果难以保持。由于蓄电池的硫化具有渐积性的特点，每次要到专业维修部门才能使用这种大型修复设备修复一次，而在用户取回蓄电池使用一段时间后，蓄电池便会旧病复发。如此往复，用户劳神费力。二是修复成本高。目前市场修复一组蓄电池收费在30-50元，而且还要经常修复，一年算下来，光是这笔开销也够买一组新蓄电池了。所以对于用户来说，这种修复很不实惠。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种家用型蓄电池修复器，以解决蓄电池修复不便和修复成本高的问题。

本实用新型是这样实现的：一种家用型蓄电池修复器，该修复器由稳压电路、高频振荡电路、脉冲升压输出电路、电流检测显示电路和计时及显示电路连接组成；其中，稳压电路的输入端为本修复器的输入端，用于连接充电器的输出端；脉冲升压输出电路和电流检测显示电路的输出端为本修复器的两路输出端，用于连接蓄电池的正、负极。

本实用新型抓住硫酸铅的固有谐振频率为8330Hz这个要点，利用大占空比的复合谐振脉冲输出，将蓄电池硫化过程中产生的硫酸铅晶体粉碎成微粒，使之充分释放并激活原活性物质，由此使得蓄电池电极板保持在全新的状态，使蓄电池具备很强的电化学能力，蓄电池容量输出稳定，改变蓄电池的硫酸盐化现象，延长蓄电池的使用寿命，并抑制住蓄电池的失水。

本实用新型的有益效果：一是解决了蓄电池在使用中的渐积性硫化问题，避免了电极板的硫酸铅结晶，因而可为电动车提供充足有力的能源；二是本实用新型结构简单，因而产品可制成家用型，使广大电动车消费者可自行配合每次充电随时进行修复，使用极为方便。

本实用新型可制成系列产品，分别与系列的12V、36V、48V、60V充电器相配合，因而可适用于电动自行车、电动摩托车、电动三轮车等车型上的铅酸蓄电池的修复。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是由稳压电路1、高频振荡电路2、脉冲升压修复电路3、电流检测显示电路4、计时及显示电路5共五部分连接组成。充电器的输出端接本修复器的稳压电路1的输入端；脉冲升压输出电路3和电流检测显示电路4的输出端作为本修复器的两路输出端，分别连接在蓄电池的正、负极上。

本实用新型中的各部分的电路结构可有多种实现方式。图2给出了一种具体的电路实现方式。其中各部分的具体电路结构如下：

一、稳压电路1是在三极管N₁的基极串接稳压二极管Z₁，在三极管N₁的集电极和发射极上分接有电解电容E₁、E₂，在三极管N₁基极与集电极之间接有电阻R₁₉；三极管N₁的集电极引出端接所述脉冲升压输出电路3，三极管N₁的发射极分接所述高频振荡电路2、所述电流检测显示电路4和所述计时及显示电路5，为各部分提供工作电源。充电器的输出端与本稳压电路1中的三极管N₁的集电极相接。

二、高频振荡电路2是由555时基集成电路IC₁与外围电阻R₁、R₂、电容C₁、C₂和二极管D₁、D₂连接组成一个振荡器；555时基集成电路IC₁的3脚输出端接脉冲升压输出电路3。本高频振荡电路其频率为8330Hz，占空比由电阻R₁、R₂决定，可控制在10∶1。555时基集成电路IC₁的3脚输出经电阻R₃接至脉冲升压输出电路3中的场效应管M₁的栅极。

三、脉冲升压输出电路3包括有储能电感L与二极管D的串接支路，场效应管M₁的源极接在储能电感L与二极管D串接支路的中间节点上，储能电感L的一端接稳压电路1，二极管D的负极接输出端子P₃。

四、电流检测显示电路4是由集成运放电路IC_2A和IC_2D串接，在集成运放电路IC_2A的输出端接有由电阻R₁₅和发光二极管L₃串接组成的显示电路，在集成运放电路IC_2D的输出端接有由电阻R₁₆和发光二极管L₄串接组成的显示电路；在集成运放电路IC_2A的正极输入端接有由电阻R₄、R₅组成的分压电路，该分压电路的分压节点引线接输出端子P₄。

两输出端P₃、P₄作为本修复器的输出端，用以连接蓄电池的正、负极。

五、计时及显示电路5包括有4060集成电路芯片IC₃和两个串接的集成运放电路IC_2B和IC_2C，4060集成电路芯片IC₃的3脚输出接集成运放电路IC_2C的负向输入端；在4060集成电路芯片IC₃的外围接有由电阻R₁₁、R₁₂和电容C₇组成的振荡电路，该振荡电路的输出分经二极管D₄、D₇接至集成运放电路IC_2D与IC_2C的输出端；在集成运放电路IC_2C的输出端接有由电阻R₁₈和发光二极管L₁串接组成的显示电路，在集成运放电路IC_2B的输出端接有由电阻R₁₇和发光二极管L₂串接组成的显示电路；集成运放电路IC_2B的输出端串接二极管D₃后接高频振荡电路2中的555时基集成电路IC₁的2脚。

本修复器的工作电压取自充电器的输出电压，常见的有直流36V、48V和60V。该输入电压经功率三极管N₁与稳压二极管Z₁的配合，为后续电路提供12V直流工作电压。高频振荡电路2中的振荡器产生8330Hz振荡频率的脉冲电压，经场效应管M₁、储能电感L和二极管D进行高频升压，为蓄电池进行脉冲修复。其具体过程是：

555时基集成电路IC₁的3脚输出的脉冲信号由电阻R₃控制场效应管M₁的栅极使其迅速导通与截止。当场效应管M₁的栅极为高电平时，M₁导通，电流流过储能电感L，储存电磁能。由于设置了二极管D，使蓄电池不能反向放电。当M₁的栅极为低电平时，M₁断开，在这一瞬间，储能电感L上产生的自感高电压就叠加在电解电容E₁上，使二极管D导通，这个高电压就通过输出端子P₃加在蓄电池的正极上。这个高频高电压与蓄电池内的硫酸铅分子的振动频率产生谐振，正是这个高频高电压击碎了硫化的分子团，起到了修复蓄电池的作用。

当集成运放电路IC_2A或IC_2B输出高电平时，该高电平信号就通过二极管D₅或D₃加到555时基集成电路IC₁的2脚，使振荡器停止高频振荡，IC₁的3脚输出低电平，此时为不修复状态；当集成运放电路IC_2A和IC_2B输出低电平时，振荡器正常振荡，本修复器即开始进行修复工作。

在充电器开始充电之后，本修复器中的电流检测显示电路4就一直在对流过采样电阻R₄的充电电流进行检测，集成运放电路IC_2A和IC_2D对检测信号进行放大处理。在充电器向蓄电池充电的充电电流小于0.3A之前，集成运放电路IC_2A一直输出高电平，使555时基集成电路IC₁一直停止工作；而集成运放电路IC_2D输出低电平，使充电器保持对蓄电池的持续正常充电，发光二极管L₃一直点亮。直到充电电流小于0.3A(充电器转为浮充状态)时，集成运放电路IC_2A输出低电平，使555时基集成电路IC₁正常工作，集成运放电路IC_2D输出高电平，发光二极管L₄点亮，本修复器此后即开始对蓄电池进行修复，并且计时及显示电路5开始计时和亮灯指示。

集成电路IC₃选用4060芯片，其外围的电阻R₁₁、R₁₂与电容C₇组成振荡回路。当这几个元件接点的右端为低电平时，停止振荡；当这几个元件接点的右端为高电平时，正常工作。当充电器充电时，集成运放电路IC_2D输出低电平，振荡器停止振荡，不计时；当本修复器进行修复时，集成运放电路IC_2D输出高电平，振荡器工作，开始计时，集成运放电路IC_2C输出高电平，发光二极管L₁点亮。通过5个小时的计时修复，集成电路IC₃的Q₁₄端脚输出14分频的高电平信号，集成运放电路IC_2B输出高电平，发光二极管L₂点亮，此高电平信号又通过二极管D₃使555时基集成电路IC₁停止工作，本次修复完毕。

本修复器的工作过程是：当蓄电池正常充电时，本修复器处于休眠状态，不工作，此时“充电”红灯亮；当蓄电池处于浮充状态时，本修复器被激活，开始修复工作，“修复”红灯亮，“充电”灯呈橙色；当蓄电池完全充满时，“充电”绿灯亮；修复工作进行约5小时后自动停止，同时“修复”绿灯亮，表示本次修复完毕。

Claims

1、一种家用型蓄电池修复器，其特征在于本修复器由稳压电路(1)、高频振荡电路(2)、脉冲升压输出电路(3)、电流检测显示电路(4)和计时及显示电路(5)连接组成；稳压电路(1)的输入端为本修复器的输入端，用于连接充电器的输出端；脉冲升压输出电路(3)和电流检测显示电路(4)的输出端为本修复器的两路输出端，用于连接蓄电池的正、负极。

2、根据权利要求1所述的家用型蓄电池修复仪，其特征在于所述稳压电路(1)是在三极管_N1的基极串接稳压二极管Z₁，在三极管N₁的集电极和发射极上分接有电解电容E₁、E₂，在三极管N₁基极与集电极之间接有电阻R₁₉；三极管N₁的集电极引出端接所述脉冲升压输出电路(3)，三极管N₁的发射极分接所述高频振荡电路(2)、所述电流检测显示电路(4)和所述计时及显示电路(5)，为各部分提供工作电源。

3、根据权利要求1所述的家用型蓄电池修复仪，其特征在于所述高频振荡电路(2)是由555时基集成电路IC₁与外围电阻R₁、R₂、电容C₁、C₂和二极管D₁、D₂连接组成；555时基集成电路IC₁的3脚输出端接所述脉冲升压输出电路(3)。

4、根据权利要求1所述的家用型蓄电池修复仪，其特征在于所述脉冲升压输出电路(3)包括有储能电感L与二极管D的串接支路，MOS管M₁的源极接在储能电感L与二极管D串接支路的中间节点上，储能电感L的一端接所述稳压电路(1)，二极管D的负极接输出端子P₃。

5、根据权利要求1所述的家用型蓄电池修复仪，其特征在于所述电流检测显示电路(4)是由集成运放电路IC_2A和IC_2D串接，在两集成运放电路的输出端分别接有由电阻和发光二极管串接组成的显示电路，在集成运放电路IC_2A的正极输入端接有由电阻R₄、R₅组成的分压电路，该分压电路的分压节点引线接输出端子P₄。

6、根据权利要求1所述的家用型蓄电池修复仪，其特征在于所述计时及显示电路(5)包括有4060集成电路芯片IC₃和两个串接的集成运放电路IC_2B和IC_2C，4060集成电路芯片IC₃的3脚输出接集成运放电路IC_2C的负向输入端；在4060集成电路芯片IC₃的外围接有由电阻R₁₁、R₁₂和电容C₇组成的振荡电路，该振荡电路的输出分经二极管D₄、D₇接至集成运放电路IC_2D与IC_2C的输出端；在两集成运放电路IC_2B和IC_2C的输出端分别接有由电阻和发光二极管串接组成的显示电路；集成运放电路IC_2B的输出端串接二极管D₃后接高频振荡电路(2)。