CN202178345U

CN202178345U - 一种铅酸蓄电池的修复装置

Info

Publication number: CN202178345U
Application number: CN2011203044605U
Authority: CN
Inventors: 杜晓峰; 顾唯一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2021-08-19

Abstract

本实用新型是一种铅酸蓄电池的修复装置。其装置包括单片机控制处理电路、放电电路、充电电路、短接电路，放电电流检测电路；所述放电电路、充电电路、短接电路中各包括一电子开关，所述单片机控制处理电路的控制输出端与上述电子开关的控制输入端电连接，所述放电电流检测电路的信号输出端与单片机控制处理电路的信号输入端电连接。

Description

一种铅酸蓄电池的修复装置

技术领域

本实用新型涉及蓄电池修复技术领域，具体涉及一种铅蓄电池的修复装置。

背景技术

由于各种各样的不当使用过程，铅蓄电池(以下简称电池)在长期使用或储存过程中，在蓄电池极板内部会逐渐生成一种粗大坚硬的硫酸铅结晶体，堵塞了负极板海绵状微孔，阻碍电能、化学能的互相转换，其表现出的特性是内阻增大，致使电能充不进、放不出，其本质是内部负极板海绵状微孔被粗大硫酸铅晶体阻塞，从而使电池极板有效面积变小而致内阻虚高，引起电池容量逐渐下降甚至报废。

传统的修复方法如中国专利200610113317.1和02160469.X披露的在电池欠压点10.5V以上时进行高频负脉冲充电、扫频-共振频率充放电，在实践过程中发现并不能有效去除非活化的硫酸铅结晶体。

实用新型内容

针对现在铅蓄电池修复技术不能有效，彻底地去除非活化的硫酸铅结晶体的问题，本实用新型提供一种铅酸蓄电池的修复装置，可通过短路放电加大放电的深度，使不容易分解细化的硫酸铅晶体从极板上脱落，从而使电池极板恢复活性。

本实用新型的技术方案是这样的：

一种铅蓄电池修复装置，其特征在于：包括单片机控制处理电路、放电电路、充电电路、短接电路和放电电流采样电路；所述放电电路、充电电路、短接电路中各包括一电子开关，所述单片机控制处理电路的控制输出端与上述电子开关的控制输入端电连接，所述放电电流采样电路用于检测铅蓄电池的放电电流，所述放电电流采样电路的信号输出端与所述单片机控制处理电路的信号输入端电连接。所述放电电路包括放电用PWM整形电路、放电电子开关和放电负载电阻，所述放电用PWM整形电路与所述放电电子开关、放电负载电阻依次串接。所述充电电路包括充电用PWM整形电路、充电电子开关和充电继电器，所述充电用PWM整形电路与所述充电电子开关、充电继电器依次串接。还包括充电检测电路，所述充电电流检测电路用于检测充电电流，所述充电电流检测电路的信号输出端与所述单片机控制处理电路的信号输入端电连接。

技术效果：

本实用新型对于由于硫化铅阻塞放电通路的电池具有极高的修复效率，结合调整电解液比重、加水等物理措施，效果更佳。但对于非密封铅蓄电池，以及极板断裂、脱落、短路等损坏的电池修复无效。

附图说明

图1是本实用新型结构图。

图2是本实用新型主电路原理图。

图中代号说明

R1～R32电阻C1～C23电容Q1～Q11三极管V1～V4场效应管D1～D3二极管ZD1稳压二极管L1电感CR1，CR2电流传感器U1～U4集成电路继电器JK1 LED1，LED2发光管

具体实施方式

一种铅蓄电池检测修复方法，包括以下步骤：

1、将电池放电至铅蓄电池正常欠压点10.5V后继续放电，放电到4至5V优选5V时进行短路放电，此时步骤A的正常放电过程和短路放电以0.5至2秒为周期交替进行，即放电0.5至2秒后短路0.5至2秒，不断重复进行这个过程。经试验得知在该电压该时间段内短路对电池无破坏作用。直到电流小至0.07-0.09A。

2、此时对电池进行先充电再短路再充电再短路交替充放电的处理，即充电若干时间再短路若干时间不断重复。在短路时加入充电脉冲一是为了对电池中的坚硬粗大硫酸铅晶体造成一定的冲击，使其更容易脱落，另一个作用是保证放电时电池极板附近的电解液浓度维持在一定范围内，并且保证电池极板在该放电过程中不被损坏，这个过程大概为2-3小时。充电和短路放电的交替频率为200至9000赫兹在一个充放电周期中放电时间为充电时间的4倍。当检测到电流几乎为0A时充放电过程2结束。

3、然后让电池静置冷却，此为冷却过程3。

4、冷却后进行低于2A的电流充电，充电至电池正常欠压点10.5V，此为小电流充电过程4。

5、做完过程4后使用高频负脉冲电流对电池充电，此过程为公知的负脉冲充电技术，充电值电池饱和电压。

6、重复充过程1-5，然后使用高频负脉冲电流充电一直持续到电池电压达到电池饱和电压附近再以恒压充电至电池饱和，修复过程结束。

一种铅蓄电池检测修复装置：

参照图1，直流电源产生24V电压与充电电子开关连接；直流电源产生15V电压与放电用PWM整形电路、充电用PWM整形电路相连连接；直流电源产生5V电压与单片机控制处理电路、显示单元连接。单片机控制处理电路的两个PWM脉冲输出与放电用PWM整形电路、充电用PWM整形电路相连相连。放电用PWM整形电路与放电电子开关连接，放电电子开关与放电负载电阻连接，放电负载电阻与待修复蓄电池正极相连；充电用PWM整形电路相连与充电电子开关相连，充电电子开关通过充电继电器与待修复蓄电池正极相连。单片机控制处理电路与短路电子开关相连，短路电子开关直接与待修复蓄电池的正极相连。电池防反接电子开关分别与放电电子开关、短路电子开关连接。电池防反接电子开关另一端与放电电流采样电路连接，放电电流采样电路放大后的信号输入到单片机控制处理电路中。待修复蓄电池的负极连接到充电电流采样电路，充电电流采样电路放大后的信号输入到单片机控制处理电路中。单片机控制处理电路输出的显示控制信号输出到显示单元。

参照图1、2，

1，放电电子开关由电子开关V1组成。放电负载电阻由放电用负载电阻RL1组成。放电用PWM整形电路由Q6、Q7、Q8、R14、R15、R16、C16组成。另外放电电流采样电路由电流采样电阻CR1及R23、R24、R25、C13，运算放大器U2A组成。其具体连接关系如图2所示。放电电流采样电路的作用是保证电路安全，并保证电池恒流放电，恒流放电在修复电池、检测电池容量时都会用到。

2，短路电子开关由电子开关V2、Q9、Q10、Q11、R17、R18、R19、C17等组成。

其具体连接关系如图2所示。

3，电池防反接电子开关由电子开关V3及Q12、R20、R21、R22组成，其具体连接关系如图2所示。它的作用为防止电池反接时电流通过放电电子开关和短路电子开关短路。

4，充电电子开关由V4，D1，L1，C7组成，充电用PWM整形电路由Q1，Q2， Q3，D2，ZD1，C6，C18，R8，R9，R10，R11，R12，R13组成，充电电子开关及其充电用PWM整形电路等组成了一个具有开关降压滤波功能的电路。充电继电器模块由继电器JK1及其驱动电路Q4，D3，R7组成，充电电子开关通过充电继电器向被修复电池充电，充电电子开关为高频率的开关其和L1、C7的滤波作用保证了充电时的电流平滑，电压平稳。充电电子开关中的V4为一P沟道型场效应管，ZD1，C6，R8组成驱动V4的充电用PWM整形电路的辅助电源电路，以保证场效应管的驱动电压在场效应管的正常工作范围；充电电流采样电路由电流采样电阻CR2，R26，R27，R28，C15，U2B组成，该电路是单片机监测充电电流的必要组成部分。充电继电器中的继电器开关JK1的作用是防止在整个电源断电时，被修复电池的电压通过L1，V4的反向二极管反串到电路中而导致电路误动作。其具体连接关系如图2所示。

5，R2，R3，R4，C3组成电池电压的采样电路，因其电路的普遍性，在图1中未作特别标明，它们的作用是采集电池电压，将电池电压降至单片机可测量的范围以便于单片机控制充、放电电压。

6，显示部分及按钮输入部分组成上文中显示单元，这个部分负责选择和显示电路的工作状态、工作参数等。

7，单片机控制处理电路，此为整个电路的控制核心，负责以上各部分电路的协同工作，主要的修复算法也包含在内。也可以将显示、按钮输入部分与修复部分分开用两个单片机分别控制，中间通过通讯协同工作。

8，直流电源包括多路电源输出，包括充电用电源、单片机工作电源，驱动电路所需的10-15V工作电源等。该部分负责为以上所有电路供电。该电路可以由开关电源或普通线性稳压电源组成，负载能力应能负担电池充电所需最大功率及其余部分耗电之和，在此不做赘述。

其具体工作过程如下：

使用放电电子开关对电池放电，放电至5V时短路电子开关不经过放电负载电阻直接将电池两端短路。此时放电电子开关与短路电子开关在单片机控制处理电路控制下以0.5至2秒的周期交替对电池进行放电，即一个开关工作时另一个开关不工作。直到电流小至一定程度0.07-0.09A。此时关闭放电电子开关，接通充电继电器和充电电子开关，使用充电电子开关和短路电子开关在单片机控制处理电路控制下以2-3V的电压，数百到数千赫兹的频率交替对电池进行充放电，即先充电再放电继续充电继续放电，不断的循环。当充电电子开关充电时，短路电子开关就关闭，短路电子开关打开时，充电电子开关就关闭，不断重复循环这个过程。在一个充放电周期中放电时间为充电时间的4倍。当检测到电流为0A时关闭放电电子开关和充电电子开关，修复过程结束。

Claims

1.一种铅蓄电池修复装置，其特征在于：包括单片机控制处理电路、放电电路、充电电路、短接电路和放电电流采样电路；所述放电电路、充电电路、短接电路中各包括一电子开关，所述单片机控制处理电路的控制输出端与上述电子开关的控制输入端电连接，所述放电电流采样电路用于检测铅蓄电池的放电电流，所述放电电流采样电路的信号输出端与所述单片机控制处理电路的信号输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的铅蓄电池修复装置，其特征在于所述放电电路包括放电用PWM整形电路、放电电子开关和放电负载电阻，所述放电用PWM整形电路与所述放电电子开关、所述放电负载电阻依次串接。

3.根据权利要求1所述的铅蓄电池修复装置，其特征在于所述充电电路包括充电用PWM整形电路、充电电子开关和充电继电器，所述充电用PWM整形电路与所述充电电子开关、所述充电继电器依次串接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的铅蓄电池修复装置，其特征在于：还包括充电检测电路，所述充电电流检测电路用于检测充电电流，所述充电电流检测电路的信号输出端与所述单片机控制处理电路的信号输入端电连接。