CN203481329U

CN203481329U - 一种铅酸蓄电池维护器

Info

Publication number: CN203481329U
Application number: CN201320181078.9U
Authority: CN
Inventors: 邵秀平
Original assignee: SHENZHEN CO-WISE ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN CO-WISE ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-04-11

Abstract

本实用新型属于蓄电池维护设备的设计与制造的技术领域，提供了一种铅酸蓄电池维护器包括时序控制电路、电源间隙供电电路、尖脉冲发生及放大电路、尖脉冲输出电路和高/低压比较告警电路；所述时序控制电路的输出端分别接所述电源间隙供电电路和所述尖脉冲发生及放大电路的第一输入端，所述电源间隙供电电路的输出端连接所述尖脉冲发生及放大电路的第二输入端，所述尖脉冲发生及放大电路的输出端接所述尖脉冲输出电路的输入端，所述尖脉冲输出电路的输出端、时序控制电路的输入端和电源间隙供电电路的第二输入端分别连接到铅酸蓄电池电压输入，所述尖脉冲为三角形尖脉冲。所述和高/低压比较告警电路，当铅酸蓄电池电压出现过高或过低不正常时能自动报警。实施本实用新型的一种铅酸蓄电池维护器能有效的节约能源，高效去除硫酸盐，提高电池使用寿命。

Description

一种铅酸蓄电池维护器

技术领域

本实用新型属于蓄电池维护设备的设计与制造的技术领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池维护器。

背景技术

我国是铅酸蓄电池的产销大国，每年报废的铅酸蓄电池高达一亿只，大中城市则达数十万只，铅酸蓄电池的过早报废不仅浪费能源，而且严重污染环境，废旧电池的回收基本处于无序状态，大量的硫酸被任意倾倒，废旧铅酸电池常被随地遗弃，极大地危害着人们的生存环境。在工业发达国家，铅酸蓄电池的使用非常广泛，其生产、销售、使用、维护、保养和废旧电池的处置非常重视。

铅酸蓄电池的报废大都是因为内在的质量因素和自身的化学反应所致，蓄电池是充放电可逆反应的电源，铅酸蓄电池反应后转化成硫化铅，硫化铅充电后又转化为铅和硫酸，当反应条件不足时，硫化铅得不到完全转化、分解，以至于造成硫化铅的堆积，在电极板上逐渐产生硫酸铅晶体，电池输出容量越来越少，最终丧失基本功能，成废弃物，这一现象称之为硫化现象，使电池充放电困难，电池容量降低，电极板腐蚀，降低电池使用寿命。

目前，铅酸蓄电池的维护方法多有采用电子与化学技术相结合的方法，但操作复杂、成本高，所使用的化学物质活化剂也有污染，不利于环境保护；也有采用电磁脉冲的方法去除硫酸盐，但是一般使用的平顶脉冲对硫酸盐的去除效果不甚理想，去除不彻底，会有很多残留。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种节能、高效、彻底的铅酸蓄电池维护器。

本实用新型是这样实现的：一种铅酸蓄电池维护器，包括时序控制电路、电源间隙供电电路、尖脉冲发生及放大电路和尖脉冲输出电路；所述时序控制电路的输出端分别接所述电源间隙供电电路和所述尖脉冲发生及放大电路的第一输入端，所述电源间隙供电电路的输出端连接所述尖脉冲发生及放大电路的第二输入端，所述尖脉冲发生及放大电路的输出端接所述尖脉冲输出电路的输入端，所述尖脉冲输出电路的输出端、时序控制电路的输入端和电源间隙供电电路的第二输入端分别连接到铅酸蓄电池电压输入，所述尖脉冲为三角形尖脉冲。

进一步地，所述时序控制电路包括集成电路U1、三极管Q5和场效应管Q2，所述三极管Q5的基极通过电阻R与所述集成电路U1连接，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的集电极通过电容C5接地并与所述场效应管Q2的栅极连接。

进一步地，所述电源间隙供电电路包括场效应管Q1、场效应管Q2、三极管Q4和电容C4，所述场效应管Q2的漏极通过电阻R9接地，所述场效应管Q2的源极连接电阻R13和电阻R8之间的结点，所述三极管Q4的集电极通过电阻R12连接场效应管Q1的栅极，所述三极管Q4的基极通过电阻R13、电阻R8和电阻R11连接Q1的栅极，所述三极管Q4的发射极接地，所述场效应管Q1的漏极通过电阻R7连接电阻R8和电阻R11之间的结点，所述电容C4的一端连接所述场效应管Q1的源极，所述电容C4的另一端接地。

进一步地，尖脉冲发生及放大电路包括变压器W1、场效应管Q3，所述场效应管Q3的源极与所述变压器W1的第八脚连接，所述场效应管Q3的栅极通过电阻R5连接所述变压器W1的第五脚。

进一步地，所述尖脉冲输出电路包括所述变压器W1副线包和相互串联的二极管D4、二极管D5和二极管D6，所述二极管D6的阳极连接到所述变压器W1的第三脚；所述场效应管Q1的源极与二极管D13的阳极连接，所述变压器W1的第七脚连接所述二极管D13的阴极。

进一步地，所述一种铅酸蓄电池维护器还包括尖脉冲指示电路，所述尖脉冲指示电路包括发光二极管和电阻R14，所述发光二极管的阳极连接二极管D5和二极管D6之间的结点，所述电阻R14一端连接所述发光二极管的阴极，另一端连接二极管D4的阴极。

进一步地，所述一种铅酸蓄电池维护器还包括高压比较电路和高压告警指示电路，所述高压比较电路的输出端接所述高压告警指示电路的输入端，所述高压比较电路的输入端连接到所述铅酸蓄电池电压输入。

进一步地，所述一种铅酸蓄电池维护器还包括低压比较电路和低压告警指示电路，所述低压比较电路的输出端接所述低压告警指示电路的输入端，所述低压比较电路的输入端连接到所述铅酸蓄电池电压输入。

本实用新型提供一种铅酸蓄电池维护器，采用三角形尖脉冲撞击蓄电池极板，使极板上堆积的硫酸盐沉积物脱落，并溶解在电液中，由于三角形尖脉冲波长范围广，能冲击不同粒径范围的硫酸盐颗粒，这样能有效提高电池极板的清洁度，从而提高蓄电池的性能和使用寿命，同时能有效节约能源、提高蓄电池利用率和减少废旧电池对环境的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种铅酸蓄电池维护器的原理框图；

图2为本实用新型一种铅酸蓄电池维护器的电路图；

图3为本实用新型一种铅酸蓄电池维护器的电压告警电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型第一实施例提供一种铅酸蓄电池维护器，包括时序控制电路1、电源间隙供电电路2、尖脉冲发生及放大电路3和尖脉冲输出电路4；时序控制电路1的输出端分别接电源间隙供电电路2和尖脉冲发生及放大电路3的第一输入端，电源间隙供电电路2的输出端连接尖脉冲发生及放大电路3的第二输入端，尖脉冲发生及放大电路3的输出端接尖脉冲输出电路4的输入端，尖脉冲输出电路4的输出端、时序控制电路1的输入端和电源间隙供电电路2的第二输入端分别连接到铅酸蓄电池电压输入10，尖脉冲为三角形尖脉冲。本实用新型的一种铅酸蓄电池维护器采用三角形电磁尖脉冲撞击蓄电池极板，使极板上堆积的硫酸盐沉积物脱落，并溶解在电液中，从而提高蓄电池的性能和使用寿命。

在本实用新型的一种铅酸蓄电池维护器的第一实施例中，如图2所示，时序控制电路1包括集成电路U1、三极管Q5和场效应管Q2，场效应管Q2是N沟道场效应管，三极管Q5的基极通过电阻R与集成电路U1连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电容C5接地并与场效应管Q2的栅极连接；BAT是铅酸蓄电池电压，当BAT有电时，AAA也就有电了，就会给集成电路U1供电，这时集成电路U1开始工作，从U1的第三脚输出脉冲信号，这个脉冲信号控制三极管Q5进行周期性的开和关，导致场效应管Q2也出现相应的高低信号输出。为减小对蓄电池寿命的影响，要求铅酸蓄电池维护器本身应节能，因此铅酸蓄电池维护器处于断续工作状态，并且工作时间短，而休止时间长(工作时间约17毫秒，休止时间约1400毫秒)。时序控制电路1就是产生上述要求的断续工作的时序。铅酸蓄电池维护器处于工作时序，尖脉冲发生及放大电路3工作，此时消耗蓄电池电能，但是时间很短；维护器处于休止时序，尖脉冲发生及放大电路3不工作，几乎不消耗蓄电池电能。本维护器其工/休比约为1/80左右，并且工/休比和工作时间、休止时间应能在一定范围内根据用户要求适当调节。

电源间隙供电电路2包括场效应管Q1、场效应管Q2、三极管Q4和电容C4，场效应管Q1是P沟道场效应管，场效应管Q2的漏极通过电阻R9接地，场效应管Q2的源极连接电阻R13和电阻R8之间的结点，三极管Q4的集电极通过电阻R12连接场效应管Q1的栅极，三极管Q4的基极通过电阻R13、电阻R8和电阻R11连接Q1的栅极，三极管Q4的发射极接地，场效应管Q1的漏极通过电阻R7连接电阻R8和电阻R11之间的结点，电容C4的一端连接场效应管Q1的源极，电容C4的另一端接地。尖脉冲发生及放大电路3包括变压器W1、场效应管Q3，场效应管Q3的源极与变压器W1的第八脚连接，场效应管Q3的栅极通过电阻R5连接变压器W1的第五脚。尖脉冲输出电路4包括变压器W1副线包和相互串联的二极管D4、二极管D5和二极管D6，二极管D6的阳极连接到变压器W1的第三脚；场效应管Q1的源极与二极管D13的阳极连接，变压器W1的第七脚连接二极管D13的阴极。从场效应管Q2输出的脉冲使得三极管Q4和场效应管Q1组成的电路也输出相同的脉冲，这个输出进入到变压器W1的第七脚，起控制作用；变压器W1的第五脚输出电磁尖脉冲信号到场效应管Q3，尖脉冲信号在场效应管Q3得到放大，再由场效应管Q3输出到变压器W1的第八脚，最后由变压器W1的第三脚输出到J3，提供脉冲充电。

电源间隙供电电路2受时序控制电路1输出信号控制，产生时通/时断的直流供电电源。在工作时序，电源间隙供电电路2输出接通，提供稳定的直流电源，保证尖脉冲发生及放大电路3工作；在休止时序，电源间隙供电电路2输出直流切断，尖脉冲发生及放大电路3不工作。在休止时序，电源间隙供电电路2的输入与蓄电池连接，电源间隙供电电路2储存来自蓄电池的电能，此时要消耗蓄电池电能；电源间隙供电电路2的输入在工作时序与蓄电池断开，此时尖脉冲发生及放大电路3工作，它并不直接消耗蓄电池电能。由于电源间隙供电电路2的输入在工作时序与蓄电池断开，因此尖脉发生及放大电路3在工作时序与蓄电池间没有直流通路。而尖脉冲发生及放大电路3输出的尖脉冲此时却要加到了蓄电池，并对蓄电池进行维护。因此在工作时序，尖脉发生及放大电路3与蓄电池间仅存在交流通路而无直接的直流连接。工作时序，尖脉发生及放大电路3工作会消耗电源间隙供电电路2的部分储能，并在下一个休止时序将补充储能。

尖脉冲发生及放大电路3是在间隙电源接通瞬时产生尖脉冲。由于工作时序仅17毫秒左右。因此要求尖脉冲发生及放大电路3在电源接通瞬间立刻工作，产生尖脉冲，并将输出功率瞬间增强到要求的强度；同时在间隙电源切断瞬时，尖脉冲要立刻消失。尖脉冲发生器产生的尖脉冲频率约为35KHZ，因此在上述的一个工作时序内约有600个尖脉冲对蓄池极板进行“轰击”，从而起到去硫化物的作用。

尖脉冲输出电路4兼有增强尖脉冲功率及阻抗变换功能，它主要由变压器及周边电路实现。尖脉冲输出电路4将尖脉冲加到蓄电池正，负极之间，对蓄电池进行修复；同时还要防止蓄电池的输出直流电流回流到尖脉冲发生及放大电路3输出端，破坏尖脉冲发生及放大电路3工作状态，并避免由此引起的蓄电池电能不应有的消耗。这里我们利用二极管单向导通特性，实现了这个功能。

在本实用新型的其他是实施例中，一种铅酸蓄电池维护器还包括尖脉冲指示电路5，尖脉冲指示电路5包括发光二极管和电阻R14，发光二极管的阳极连接二极管D5和二极管D6之间的结点，电阻R14一端连接发光二极管的阴极，另一端连接二极管D4的阴极。有尖脉冲输出时用绿色发光管指示，发光管亮表示有尖脉冲输出。由于工作与休止时序一个周期约为1.4秒左右，因此绿色指示灯约1.4秒闪亮一次。

在本实用新型的其他是实施例中，如图3所示，一种铅酸蓄电池维护器还包括高压比较电路6、高压告警指示电路7、低压比较电路8和低压告警指示电路9，分别由集成电路U2A、U2B和两个发光二极管及周边元件组成，高压比较电路6的输出端接高压告警指示电路7的输入端，高压比较电路6的输入端连接到铅酸蓄电池电压输入10，低压比较电路8的输出端接低压告警指示电路9的输入端，低压比较电路8的输入端连接到铅酸蓄电池电压输入10,“CCC”为稳压电路。高压告警电路它由高压采样器、高压比较器及高压告警指示器组成，当蓄电池直流电压偏高时，高电压告警指示红灯亮，表示蓄电池电压过高。低压告警电路它由低压采样器、低压比较器及低压告警指示器组成，当蓄电池直流电压偏低时，低电压告警指示红灯亮，表示蓄电池电压过低。为提高低电压告警的精度和稳定性，特别设计了稳压电路。蓄电池电压正常，告警指示灯不亮，当蓄电池电压出现过高或过低时，红色指示灯会分别常亮。当然高、低电压告警电路会消耗一定的电池电能。高/低压告警电路中的高/低压采样电路均接于蓄电池的正负极，由于铅酸维护器输出的尖脉冲也连接于此，因此高/低压告警电路在正负维护脉冲作用下也会闪亮，为此我们还设计了克服闪亮的电路，并保证当蓄电池电压不正常时，高/低压告警电路指示灯才常亮。另外本维护器为48伏、36伏、24伏、12伏等系列产品，当产品接错蓄电池，高/低压告警电路也会立刻告警，起到提示和辅助保护作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种铅酸蓄电池维护器，其特征在于，包括时序控制电路（1）、电源间隙供电电路（2）、尖脉冲发生及放大电路（3）和尖脉冲输出电路（4）；所述时序控制电路（1）的输出端分别接所述电源间隙供电电路（2）和所述尖脉冲发生及放大电路（3）的第一输入端，所述电源间隙供电电路（2）的输出端连接所述尖脉冲发生及放大电路（3）的第二输入端，所述尖脉冲发生及放大电路（3）的输出端接所述尖脉冲输出电路（4）的输入端，所述尖脉冲输出电路（4）的输出端、时序控制电路（1）的输入端和电源间隙供电电路（2）的第二输入端分别连接到铅酸蓄电池电压输入（10），所述尖脉冲为三角形尖脉冲。

2.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池维护器，其特征在于，所述时序控制电路（1）包括集成电路U1、三极管Q5和场效应管Q2，所述三极管Q5的基极通过电阻R与所述集成电路U1连接，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的集电极通过电容C5接地并与所述场效应管Q2的栅极连接。

3.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池维护器，其特征在于，所述电源间隙供电电路（2）包括场效应管Q1、场效应管Q2、三极管Q4和电容C4，所述场效应管Q2的漏极通过电阻R9接地，所述场效应管Q2的源极连接电阻R13和电阻R8之间的结点，所述三极管Q4的集电极通过电阻R12连接场效应管Q1的栅极，所述三极管Q4的基极通过电阻R13、电阻R8和电阻R11连接Q1的栅极，所述三极管Q4的发射极接地，所述场效应管Q1的漏极通过电阻R7连接电阻R8和电阻R11之间的结点，所述电容C4的一端连接所述场效应管Q1的源极，所述电容C4的另一端接地；尖脉冲发生及放大电路（3）包括变压器W1、场效应管Q3，所述场效应管Q3的源极与所述变压器W1的第八脚连接，所述场效应管Q3的栅极通过电阻R5连接所述变压器W1的第五脚。

4.如权利要求3所述的一种铅酸蓄电池维护器，其特征在于，所述尖脉冲输出电路（4）包括所述变压器W1副线包和相互串联的二极管D4、二极管D5和二极管D6，所述二极管D6的阳极连接到所述变压器W1的第三脚；所述场效应管Q1的源极与二极管D13的阳极连接，所述变压器W1的第七脚连接所述二极管D13的阴极。

5.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池维护器，其特征在于，还包括尖脉冲指示电路（5），所述尖脉冲指示电路（5）包括发光二极管和电阻R14，所述发光二极管的阳极连接二极管D5和二极管D6之间的结点，所述电阻R14一端连接所述发光二极管的阴极，另一端连接二极管D4的阴极。

6.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池维护器，其特征在于，还包括高压比较电路（6）和高压告警指示电路（7），所述高压比较电路（6）的输出端接所述高压告警指示电路（7）的输入端，所述高压比较电路（6）的输入端连接到所述铅酸蓄电池电压输入（10）。

7.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池维护器，其特征在于，还包括低压比较电路（8）和低压告警指示电路（9），所述低压比较电路（8）的输出端接所述低压告警指示电路（9）的输入端，所述低压比较电路（8）的输入端连接到所述铅酸蓄电池电压输入（10）。