铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于铅酸蓄电池充电及修复技术领域，具体为铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置，包括：充电器、蓄电池BT、取样电路、光电耦合电压负反馈电路等，其特征在于：还包括蓄电池充电、放电电路、脉冲修复控制电路、稳压电路、矩形波振荡输出电路、波形转换电路、受控开关、功能转换开关等，本发明专利技术能够减少蓄电池电解液中水的电解和蒸发，减少蓄电池发热量和内部气泡的产生，有利于延长蓄电池的使用寿命，在一定程度上恢复铅酸蓄电池因“硫酸盐化”导致缩小的实际使用容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铅酸蓄电池充电
，具体为铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置。
技术介绍
近年来，随着汽车工业、电动车辆、光伏发电等产业的快速发展，蓄电池的需求量越来越大，铅酸蓄电池具有制造成本低、污染小等优点，因而得到了广泛的使用。一般铅酸蓄电池设计寿命为5～6年。但事实上，因为使用和维护不当，铅酸蓄电池使用寿命常常达不到设计年限。影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素是蓄电池经常性的过充电或欠充电，导致铅酸蓄电池内部电解液失水，以及发生硫酸盐化，造成蓄电池使用容量下降，蓄电池失去了应有的供电能力。由于用一般的充电器对蓄电池充电时常常存在过充电，经常性的过充电会使蓄电池内电解液失水，电解液浓度增大，导致蓄电池容量下降，甚至因失水干涸造成蓄电池失效；铅酸蓄电池若经常性的欠充电，电池经常充不满，电池内的硫酸铅得不到及时的完全还原，会逐渐在负极表面形成一层白色致密坚硬的硫酸铅结晶体，即硫酸盐化。这种硫酸铅结晶体附着在负极板表面阻碍电解液的正常扩散和电化学反应，造成蓄电池容量下降。而采用正负脉冲充电能够减少蓄电池内电解液中水的电解和蒸发，减少蓄电池内部气泡的产生和发热量，有利于延长蓄电池的使用寿命。铅酸蓄电池产生硫酸盐化后，附着于极板表面白色的硫酸铅结晶颗粒用常规的充电方法很难还原，导致电池容量下降。如果对高电阻率的硫酸铅结晶施加周期性的高窄脉冲电压，由于脉冲宽度窄，脉冲充电电流的平均值不大，就可以在击穿粗大硫酸铅结晶的同时，不至于形成大量析气，也避免阳极损伤。高窄脉冲后加入负窄脉冲放电，使发生的微充电来不及形成析气。这样就可击碎大硫酸铅结晶，消除或减轻铅酸蓄电池的硫酸盐化，在一定程度上恢复蓄电池的使用容量。我国是世界上铅酸蓄电池的生产和使用大国，延长铅酸蓄电池的使用寿命，不但可以降低资源消耗和使用开支，还有利于减少处理报废铅酸蓄电池对生态环境造成的不良影响。比如，目前电动自行车的使用很普遍，其一般采用铅酸蓄电池作为动力电源，采用12V阀控密封铅酸蓄电池作为单只电池串联组成达到所需的电源电压；例如48V电动自行车电池由4只12V铅酸蓄电池串联而成，电动自行车电池容量下降后，多数是其中一只电池容量下降造成，多只电池同时有问题的概率不大，只要对容量下降的这只电池进行修复，就能够恢复电动自行车电池的使用。专业的铅酸蓄电池容量修复仪虽然功能齐全：包含容量检测、放电、充电、容量修复等功能，但是其设备体积较大，价格较贵，性价比不高，不适合家庭个人购买和使用，而现有的便携式铅酸蓄电池充电器功能单一，且多数为传统的高频开关整流稳压充电电路，不利于延长蓄电池的使用寿命。由于专业的铅酸蓄电池容量修复器成本高、体积大，不适合家庭个人购买和使用，所以在电动自行车蓄电池使用容量下降后，多数用户一般是购买新电池替换全部旧电池，其实替换下来的旧电池有很多还是可以继续使用一段时间的，若有成本低、体积小、通过转换开关实现“充电”和“修复”两种功能的铅酸蓄电池正负脉冲充电与容量修复器，用户就有可能会尝试修复容量下降的旧电池，以延长电动自行车电池的使用时间。
技术实现思路
本专利技术的目的为解决现有技术的上述问题，提供了铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置，本专利技术能够减少蓄电池内电解液中水的电解和蒸发，减少蓄电池内部气泡的产生和发热量，降低铅酸蓄电池产生“热失控”和“硫酸盐化”的机率，有利于延长蓄电池的使用寿命；消除或减轻铅酸蓄电池的硫酸盐化，在一定程度上恢复蓄电池的使用容量。本专利技术还能够手动调节蓄电池初始充电电流的大小，避免因蓄电池端电压过低造成初始充电电流过大，为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置，低频市电电源经整流滤波后输入充电器与蓄电池BT组成的充电回路中，其特征在于：充电器设置有取样电路，取样电路跨接于充电器输出电路的正、负输出端，取样电路的低压输出端与第一功能转换开关的一端连接，所述第一功能转换开关的另一端连接至充电器输出电路的负输出端，充电器输出电路的正、负输出端之间还跨接有稳压电路，所述稳压电路的低压输出端为矩形波振荡输出电路供电，所述矩形波振荡输出电路输出端一路与第一波形转换电路的输入端连接，所述第一波形转换电路的输出端与第二受控开关的控制端连接，所述第二受控开关并接于蓄电池BT两端，矩形波振荡输出电路输出端的另一路与第二功能转换开关的输入端连接，所述第二功能转换开关的输出端与第二波形转换电路的输入端连接，所述第二波形转换电路的输出端与第一受控开关的控制端连接，所述第一受控开关串联在充电器与蓄电池BT组成的充电回路中，所述第一波形转换电路为第二电容C2和第五电阻R5组成的微分电路，所述第二波形转换电路为第一电容C1和第六电阻R6组成的微分电路，所述第一受控开关为N沟道场效应管Q1，所述第二受控开关为P沟道场效应管Q2，所述第一功能转换开关和第二功能转换开关为双刀双控开关K，所述第一功能转换开关共有e端、d端、f端三个接线端子，所述第二功能转换开关共有a端、b端、c端三个接线端子，第一功能转换开关的刀闸与第二功能转换开关的刀闸相连，由同一个手柄控制。通过切换第一功能转换开关和第二功能转换开关将蓄电池BT置于充电或容量修复状态，第一波形转换电路、第二波形转换电路负责将矩形波脉冲转换为正负相间的尖顶脉冲，接着通过改变矩形波振荡输出电路的输出脉冲频率、占空比来控制第一受控开关、第二受控开关的导通或截止的时间和频率，最终达到以合适的电流值、合理的充放电时间和频率给蓄电池BT充电或修复容量的目的。优选的，所述取样电路由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3依次串联组成，其中第一电阻R1的自由端接在充电器的正输出端，第一电阻R1与第二电阻R2的公共端接光电耦合器的输入端，第二电阻R2与第三电阻R3的公共端串第一功能转换开关的常开开关后接充电器的负输出端，第三电阻R3的自由端接充电器的负输出端。通过切换第一功能转换开关来改变采样电路的电阻值，进而改变采样电路反馈检测输出端的电压值Uf，从而改变高频变压器T1的输出电压U0，使蓄电池BT获得充电或修复容量时所需的合适电压值。优选的，所述稳压电路由第九电阻R9和稳压二极管DZ串联組成，第九电阻R9一端接在充电器输出电路的正输出端，第九电阻R9另一端接稳压二极管DZ的阴极，所述稳压二极管DZ的阳极接在充电器输出电路的负输出端，稳压二极管DZ的阴极为低压输出端UCC，为矩形波振荡输出电路供电。稳压电路为矩形波振荡输出电路的555定时器、充电回路提供工作电压。优选的，所述矩形波振荡输出电路由555定时器、第七电阻R7、第八电阻R8、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第一可调电位器RP1、第二可调电位器RP2、第三电容C3、第四电容C4组成，所述555定时器的接地端接地，控制端串联第三电容C3后接地，阈值端与触发输入端并接在第一可调电位器RP1的中间抽头,该第一可调电位器RP1的中间抽头串联第四电容C4后接地，所述第一可调电位器RP1的第一固定端接在第一可调电位器RP1的中间抽头与第四电容C4的连接电路，所述第一可调电位器RP1的第二固定端与第二可调电位器RP2的中间抽头相连,所述第二可调电位器RP2的第一固定端与第一整流二极管D1的阳极相连，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置，低频市电电源经整流滤波后输入充电器输出电路与蓄电池BT组成的充电回路中，其特征在于：充电器设置有取样电路，取样电路跨接于充电器输出电路的正、负输出端，取样电路的低压输出端与第一功能转换开关的一端连接，所述第一功能转换开关的另一端连接至充电器输出电路的负输出端；充电器输出电路的正、负输出端之间还跨接有稳压电路，所述稳压电路的低压输出端为矩形波振荡输出电路供电，所述矩形波振荡输出电路输出端一路与第一波形转换电路的输入端连接，所述第一波形转换电路的输出端与第二受控开关的控制端连接，所述第二受控开关并接于蓄电池BT两端；矩形波振荡输出电路输出端的另一路与第二功能转换开关的输入端连接，所述第二功能转换开关的输出端与第二波形转换电路的输入端连接，所述第二波形转换电路的输出端与第一受控开关的控制端连接，所述第一受控开关串联在充电器与蓄电池BT组成的充电回路中；所述第一波形转换电路为第二电容C2和第五电阻R5组成的微分电路，所述第二波形转换电路为第一电容C1和第六电阻R6组成的微分电路，所述第一受控开关为N沟道场效应管Q1，所述第二受控开关为P沟道场效应管Q2；所述第一功能转换开关和第二功能转换开关为双刀双控开关K，所述第一功能转换开关共有e端、d端、f端三个接线端子，所述第二功能转换开关共有a端、b端、c端三个接线端子，第一功能转换开关的刀闸与第二功能转换开关的刀闸相连，由同一个手柄控制。...

【技术特征摘要】
1.铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置，低频市电电源经整流滤波后输入充电器输出电路与蓄电池BT组成的充电回路中，其特征在于：充电器设置有取样电路，取样电路跨接于充电器输出电路的正、负输出端，取样电路的低压输出端与第一功能转换开关的一端连接，所述第一功能转换开关的另一端连接至充电器输出电路的负输出端；充电器输出电路的正、负输出端之间还跨接有稳压电路，所述稳压电路的低压输出端为矩形波振荡输出电路供电，所述矩形波振荡输出电路输出端一路与第一波形转换电路的输入端连接，所述第一波形转换电路的输出端与第二受控开关的控制端连接，所述第二受控开关并接于蓄电池BT两端；矩形波振荡输出电路输出端的另一路与第二功能转换开关的输入端连接，所述第二功能转换开关的输出端与第二波形转换电路的输入端连接，所述第二波形转换电路的输出端与第一受控开关的控制端连接，所述第一受控开关串联在充电器与蓄电池BT组成的充电回路中；所述第一波形转换电路为第二电容C2和第五电阻R5组成的微分电路，所述第二波形转换电路为第一电容C1和第六电阻R6组成的微分电路，所述第一受控开关为N沟道场效应管Q1，所述第二受控开关为P沟道场效应管Q2；所述第一功能转换开关和第二功能转换开关为双刀双控开关K，所述第一功能转换开关共有e端、d端、f端三个接线端子，所述第二功能转换开关共有a端、b端、c端三个接线端子，第一功能转换开关的刀闸与第二功能转换开关的刀闸相连，由同一个手柄控制。2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置，其特征在于：所述取样电路由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3依次串联组成，其中第一电阻R1的自由端接在充电器的正输出端，第一电阻R1与第二电阻R2的公共端接光耦合电压负反馈电路的输入端，第二电阻R2与第三电阻R3的公共端串第一功能转换开关的常开开关后接充电器的负输出端，第三电阻R3的自由端接充电器的负输出端。3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置，其特征在于：所述稳压电路由第九电阻R9和稳压二极管DZ串联組成，第九电阻R9一端接在充电器输出电路的正输出端，第九电阻R9另一端接稳压二极管DZ的阴极，所述稳压二极管DZ的阳极接在充电器输出电路的负输出端，稳压二极管DZ的阴极为低压输出端UCC，为矩形波振荡输出电路供电。4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池的正负脉冲充电与容量修复装置，其特征在于：所述矩形波振荡输出电路由555定时器、第七电阻R7、第八电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦穗林，
申请(专利权)人：广西水利电力职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广西;45