JP3199560U

JP3199560U - 鉛蓄電池再生装置

Info

Publication number: JP3199560U
Application number: JP2014006697U
Authority: JP
Inventors: 谷島　昇; 昇谷島
Original assignee: COSMOTECH CO., LTD.
Current assignee: COSMOTECH CO., LTD.
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2024-12-01

Abstract

【課題】鉛蓄電池の硫酸鉛皮膜を除去する装置において、より効率的で部品点数の少ない装置を提供する。
【解決手段】鉛蓄電池再生装置は、電源制御器１０１と、パルス周期発生器１０２と、波形整形器１０３と、高周波パルス発生器１０４と、動作表示器１０５とを有し、鉛蓄電池１００に接続される。電源制御器１０１は、鉛蓄電池１００の電圧を監視して１２Ｖ以下になった場合にパルス周期発生器１０２に供給する電源を遮断する。パルス周期発生器１０２は繰り返しパルスを発生させるためのタイミング信号を発生させる。前記タイミング信号は波形整形器１０３で整形され、高周波パルス発生器１０４へと送られる。高周波パルス発生器１０４では前記タイミング信号に従って２種類の高周波パルスを発生させる。
【選択図】図１

Description

本考案は、鉛蓄電池のサルフェーション現象によって生じる硫酸鉛を溶解する事により硫酸鉛皮膜を除去し、鉛蓄電池を再生・延命する装置に関するものである。

従来、鉛蓄電池におけるサルフェーション現象が鉛蓄電池の性能を劣化させるため、鉛蓄電池の寿命は２〜３年と言われている。サルフェーションとは、鉛蓄電池の放電によって生成する硫酸鉛が、経時変化により電極板に析出したものである。この現象が鉛蓄電池の内部抵抗を増大させるため、電池の性能劣化及び容量低下を招いている。

従来のサルフェーションによる硫酸鉛の除去装置として、鉛蓄電池にパルス電流を流し衝撃で除去する装置が提案されている。従来技術として特許文献１〜３の硫酸鉛除去装置がある。

特開２００４−３４２５６７号公報特許３９０２２１号公報特開２００３−６８３７１号公報

鉛蓄電池は、放電によって硫酸鉛を生成し、充放電を繰り返しているうちに硫酸鉛が結晶となって析出してしまう。析出した硫酸鉛は充電しても溶解されずに鉛蓄電池内部に滞留し鉛蓄電池の性能を劣化させ、電気容量も低下する。

前記特許文献では、パルスの周期やパルスの形状について述べているが、１種類のパルスを繰り返し鉛蓄電池に与える事が提案されている。従って、鉛蓄電池の種類によってはパルスの形状もそれぞれ最適化する必要がある。

また前記特許文献では、２個のトランジスタで２種類のパルスを生成し交互に繰り返す装置が提案されている。しかし、トランジスタを２個必要とする事や周波数分割器を必要とする事から構成部品点数が多くなっていた。また、パルスの繰り返し発生周期については述べられているが、各パルスの電気共振する高周波パルスの発生方法については言及されていなかった。

本考案はこのような問題を解決するため、２種類のパルスを１個のトランジスタで発生させる。鉛蓄電池に与える電気共振パルスを２種類の高周波パルスで構成する事で、より広範囲の周波数のパルスを発生できる。

部品構成は、鉛蓄電池の電圧を監視してオン・オフする電源制御器と、パルスのタイミングを発生させるパルス周期発生器と、高周波のパルスを発生させる高周波パルス発生器と、パルスの発生状況を表示する動作表示器で構成するものである。

本考案の２種類のパルスは高周波パルス発生器で生成され、トランジスタがオンするタイミングとオフするタイミングでそれぞれ違う周波数のパルスを発生させる構成である。

本考案によれば、２種類の周波数の高周波パルスを発生する事で、より効率的に硫酸鉛を溶解する事ができ、更に幅広い種類の鉛蓄電池に対してその効果を発揮できる。また、トランジスタを１個しか使わない構成のため装置のコストを低減する効果がある。

本考案の実施形態における鉛蓄電池再生装置の内部ブロック図である。電源制御器、パルス周期発生器、波形整形器、高周波パルス発生器、動作表示器で構成される。本考案の波形整形器と高周波パルス発生器の詳細説明図である。図２の高調波パルス発生器で発生したパルスの形状である。本考案の実施形態における鉛蓄電池再生装置の外形図である。本考案の実施形態における鉛蓄電池再生装置の断面図である。２つのパルスを同時発生させる事を確認したトランジスタの型式である。２つのパルスを同時発生させる事を確認したパルス周期Ｔ１と時間Ｔ２の組み合わせである。

以下、この考案にかかる好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、この考案にかかる鉛蓄電池再生装置の実施形態のブロック図を示すと、鉛蓄電池再生装置は、電源制御器１０１と、パルス周期発生器１０２と、波形整形器１０３と、高周波パルス発生器１０４と、動作表示器１０５とを有し、鉛蓄電池１００に接続される。

電源制御器１０１は、鉛蓄電池１００の電圧を監視して１２Ｖ以下になった場合にパルス周期発生器１０２に供給する電源を遮断する。パルス周期発生器１０２は繰り返しパルスを発生させるためのタイミング信号を発生させる。前記タイミング信号は波形整形器１０３で整形され、高周波パルス発生器１０４へと送られる。高周波パルス発生器１０４では前記タイミング信号に従って２種類の高周波パルスを発生させる。動作表示器１０５はパルスの発生状況を確認するため設けられており、発光ダイオードと抵抗器で構成されている。ここで波形整形器１０３は、波形整形が必要ない場合は設けなくても良い。

図２は図１の波形整形器１０３と高周波パルス発生器１０４の詳細な回路図である。波形整形器２０８は、抵抗器２０１と、コンデンサ２０２と、抵抗器２０３を有する。波形整形器２０８に入力するパルス周期発生器１０２が発生させるタイミング信号でトランジスタ２０４をオン・オフする際に、高速でスイッチングが可能な様に前記タイミング信号を波形整形する機能を有する。ここで波形整形器２０８は、波形整形が必要ない場合は設けなくても良い。

高周波パルス発生器２１０は、コイル２０５と、トランジスタ２０４と、ダイオード２０６と、コイル２０７とを有し、出力はリセッタブル・ヒューズ２０９を経由して鉛蓄電池２００に接続される。パルス周期発生器１０２から送られた前記タイミング信号を受けてトランジスタ２０４をオン・オフするとコイル２０５に電流が流れる。その流れた電流はコイル２０５の誘導現象の機能によってダイオード２０６を通して鉛蓄電池２００に電気共振パルス状の電流として与えられる。リセッタブル・ヒューズ２０９は過電流を検出すると自動的に電源を遮断して、内部の回路を保護する事が出来る。例えば、プラスマイナスを逆に接続した場合や電圧を間違えて接続した場合などに有効である。

図３において前記トランジスタ２０４がオンするタイミングＡとオフするタイミングＢでｆ１Ｈｚとｆ２Ｈｚの２つの周波数の電気共振パルス３０１、電気共振パルス３０２を生成する。電気共振パルスはパルス周期発生器１０２が発生するタイミング信号３０３によって周期Ｔ１で繰り返される。また、電気共振パルス３０２はトランジスタがオフするタイミングＢで電気共振パルス３０１からＴ２の時間遅れて発生する。周期Ｔ１と時間Ｔ２は、パルス周期発生器１０２の設定周期で繰り返す。

２つの周波数の電気共振パルス３０１、３０２はどの様な部品を使った場合でも発生するわけではなく、特定の条件でのみ同時に発生する。特にトランジスタ２０４の型式による違い、パルス周期Ｔ１と時間Ｔ２の関係で発生の有り無しが影響する。図６はトランジスタの型式による、２つのパルスの同時発生の有無を示したものである。図７は、２つのパルスの同時発生を確認したパルス周期Ｔ１と時間Ｔ２の組み合わせである。パルス周期Ｔ１と時間Ｔ２の調整と、トランジスタ２０４の型式を選定する事で電気共振パルス３０１、３０２を同時に発生する回路を構成する。

前記電気共振パルス３０１と電気共振パルス３０２が鉛蓄電池２００に送られる事によって硫酸鉛を溶解する。

図４は、鉛蓄電池再生装置の外形図である。プラスチックケース４０１の内部に鉛蓄電池再生装置の回路基板が入っている。動作表示灯４０２は動作中に点灯する事によって動作状態を確認できる。プラスチックケース４０１から引き出された電線４０３の先端に接続端子４０４が取り付けてあり、鉛蓄電池の端子に接続する事ができる。

図５は、鉛蓄電池再生装置の内部断面図である。プラスチックケース５０１の中に回路基板５０２を充填剤５０３で封入してある。この様にする事で、回路基板を埃や水・油から保護する事ができる。

なお、本考案は、前記実施形態に限定されるものではなく、本考案の目的を達成できる範囲における構成や形態をも含むものである。

以下に本考案の一実施形態による鉛蓄電池再生装置により、鉛蓄電池の寿命の延長の実施例を示す。
自動車の鉛蓄電池や風力発電機の鉛蓄電池に本鉛蓄電池再生装置を装着する事により、鉛蓄電池の劣化を防止して鉛蓄電池の交換時期を延ばす事ができる。これによって装置の維持費用を低減でき、環境にも優しい。

本考案は、鉛蓄電池の硫酸鉛皮膜を除去し、鉛蓄電池を再生・延命する装置に適している。

１００、２００鉛蓄電池
１０１電源制御器
１０２パルス周期発生器
１０３波形整形器
１０４高周波パルス発生器
１０５動作表示器
２０１、２０３抵抗器
２０２コンデンサ
２０４トランジスタ
２０５、２０７コイル
２０６ダイオード
２０８波形整形器
２０９リセッタブル・ヒューズ
２１０高周波パルス発生器
３０１電気共振パルス１
３０２電気共振パルス２
３０３タイミング信号
ｆ１電気共振パルス１の周波数
ｆ２電気共振パルス２の周波数
Ａトランジスタがオンするタイミング
Ｂトランジスタがオフするタイミング
Ｔ１電気共振パルス１の周期
Ｔ２電気共振パルス１と電気共振パルス２の時間差
４０１プラスチックケース
４０２動作表示灯
４０３電線
４０４接続端子
５０１プラスチックケース
５０２回路基板
５０３充填剤

Claims

鉛蓄電池の電極板に発生する硫酸鉛の結晶を溶解して、電極板を活性化し鉛蓄電池の寿命を延ばす装置であって、鉛蓄電池に与える電気共振パルスをタイミング信号が１周期の間に２つのタイミングでかつ２種類の周波数を発生させる事を特徴とする装置。
バッテリーからの電圧を監視してオン・オフする電源制御器と、パルスのタイミングを発生させるパルス周期発生器と、高周波のパルスを発生させる高周波パルス発生器と、パルスの発生状況を表示する動作表示器から構成される請求項１の装置。
電気パルスを発生させるための高周波パルス発生器のトランジスタをオンするタイミングとオフするタイミングでそれぞれ異なる周波数の電気共振パルスを発生させる事を特徴とする請求項１の装置。
埃や水、油、振動などから保護する目的でプラスチックケースと回路基板の間を充填剤で満たした構造の請求項１の装置。