一种人工智能铅酸蓄电池复原系统技术方案

本发明专利技术公开了一种人工智能铅酸蓄电池复原系统，包括初始值输入模块、初始化模块、铅酸蓄电池检测模块、超声清洗模块和充电模块；初始值输入模块用于输入铅酸蓄电池单元出厂时的标准内阻值R和硫酸波美度标准值；初始化模块用于检测各检测仪表是否正常工作；所述铅酸蓄电池检测模块用于判定铅酸蓄电池单元是否可修复；超声清洗模块用于进行变频超声清洗；充电模块用于进行变频充电。超声清洗和变频充电交叉循环进行，使铅酸蓄电池的容量恢复95％以上，并可长期保持，具有重要的经济意义和环保意义。

An artificial intelligent recovery system for lead-acid batteries

The invention discloses an artificial intelligence lead-acid battery recovery system, which comprises an initial value input module, an initialization module, a lead-acid battery detection module, an ultrasonic cleaning module and a charging module. The lead-acid battery detection module is used to determine whether the lead-acid battery unit is repairable; the ultrasonic cleaning module is used for frequency conversion ultrasonic cleaning; and the charging module is used for frequency conversion charging. Ultrasonic cleaning and frequency conversion charging cross cycle can restore the capacity of lead-acid batteries more than 95%, and can be maintained for a long time. It has important economic and environmental significance.

【技术实现步骤摘要】
一种人工智能铅酸蓄电池复原系统
本专利技术涉及铅酸蓄电池领域，更具体地，涉及一种人工智能铅酸蓄电池复原系统。
技术介绍
众所周知，铅酸蓄电池在放电时，内阻增大，导致向外供的电压及电流有所下降，在充电时，内阻减小，因此，内阻成为表征蓄电池容量大小因素之一。铅酸蓄电池需按一定规律充电才能达到蓄电池出厂状态的容量，但是，蓄电池的使用并不能完全按厂方标准执行，例如，放电电流及时间超过出厂标准，或充电过程未遵照厂方规定进行，均可导致蓄电池的使用寿命达不到原定的使用寿命，一般仅在35％到60％之间。与此同时，铅酸蓄电池的容量也急速下降，一般只有出厂的60％左右。产生容量下降的原因如下：(1)充电电压过高导致极板电流密度过小，而电解液温度上升过高；(2)硫酸盐硬化现象，即极板硫化现象严重。由于我国改革开放以来，人民生活水平迅速提高，导致汽车保有量大幅度提高，城市里家家户户几乎都将汽车作为代步工具。另外高速公路的发达，汽车运输大量增加，因此蓄电池的使用量成倍向上翻。大量的蓄电池使用，延长其使用寿命则是刻不容缓、亟待解决的问题。所以，恢复铅酸蓄电池容量、延长铅酸蓄电池寿命具有很广阔的市场。最保守估计，光大连市汽车保有量就超过150万辆。若将铅酸蓄电池使用寿命延长1.5倍，则可带来一笔可观的社会财富，对降低环境污染、节约社会资源是不可估量的一笔财富。铅酸蓄电池的工作原理为：电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液。荷电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅，在放电时，正负极的主要成分与电解液硫酸反应变成松软的硫酸铅小结晶，均匀的分布在正负极极板上，在进行充电时，松软的硫酸铅在电荷的作用下又恢复成二氧化铅和海绵状的铅。由于电池的非正常使用，例如：长期充电不足、经常处于半放电状态、过量放电、放电后长期搁置不充电、电解液缺失、电解液密度过高等等原因，使蓄电池内部极板上形成非正常的硫酸铅结晶，由于此硫酸铅结晶体积较大，电导性能较差，堵塞极板正常的微孔，妨碍电解液的渗透作用，增加蓄电池内阻，因此充电时难以恢复成原来状态，导致极板中参加电化学反应的活性物质减少，于是蓄电池容量也就降低。通常解决铅酸蓄电池硫化的方法，在国内外有各式各样的方法。其中，主流之一是加入添加剂的方法，其代表专利技术人为日本小泽昭弥博士。此方法加入的添加剂和硫酸盐反应，能有效消除劣化电池的硫化现象，但是，该方法不能使蓄电池长期恢复原出厂性能。主流之二以美国学者为代表，是用外加设备产生与硫酸盐固有频率相同的脉冲来振荡消除硫化。此方法缺点是过高的脉冲会加剧活性物质脱落，以致减少电池寿命。因此，急需一种安全可靠的不损活化物又能将容量长期恢复到95％以上的方法对蓄电池进行修复。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种人工智能铅酸蓄电池复原系统，通过时刻监测内阻值，达到总是以能量适中的变频脉冲对铅酸蓄电池消除硫化的目的。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种人工智能铅酸蓄电池复原系统，其特征在于，包括初始值输入模块、初始化模块、铅酸蓄电池检测模块、超声清洗模块和充电模块；所述初始值输入模块用于输入铅酸蓄电池单元出厂时的标准内阻值R和硫酸波美度标准值，并进入初始化模块；所述初始化模块用于检测各检测仪表是否正常工作，如果不正常，发出报警提示，如果正常，使各检测仪表读数归零，并进入铅酸蓄电池检测模块；所述铅酸蓄电池检测模块用于对铅酸蓄电池进行充电，充电完成后，判断铅酸蓄电池单元是否可修复，当铅酸蓄电池单元的电压≥1.8V，内阻值≤1.5R，电解液的波美度>1.2，且各铅酸蓄电池单元的电解液波美度差值≤0.4时，判定铅酸蓄电池单元可修复，进入超声清洗模块，对铅酸蓄电池单元进行超声清洗，否则，终止程序；所述超声清洗模块用于根据铅酸蓄电池单元的内阻值变化确定超声清洗的最佳超声波频率f最佳(i)和最佳超声波幅值a最佳(i)，以频率为f最佳(i)和幅值为a最佳(i)的超声波进行间歇超声清洗，工作T1秒间歇T2秒，在间歇时间T2内依次测出铅酸蓄电池单元的内阻值，当测得的内阻值大于等于前一次测得的内阻值时，停止清洗，进入充电模块；所述充电模块用于根据铅酸蓄电池单元的内阻值确定最佳充电频率F最佳(i和最佳充电幅值A最佳(i)，以频率为F最佳(i)和幅值为A最佳(i)的脉冲电流，在1.5c电流下，进行间歇充电，工作Tc1秒放电Tc2秒间歇Tc3秒，在间歇时间内测出内阻值，当测出的内阻值小于等于铅酸蓄电池出厂时的标准内阻值R时，若电解液的硫酸波美度小于硫酸波美度标准值，则转回超声清洗模块，进行第i+1次超声清洗，若电解液的硫酸波美度等于硫酸波美度标准值，则转入直流浮充，若电解液的硫酸波美度大于硫酸波美度标准值，则停止充电，铅酸蓄电池单元修复完成；其中，i为次数，为大于等于1的整数。优选地，在所述超声清洗模块中，确定超声清洗的最佳超声波频率f最佳(i)的方法为：设定超声波幅值为amin，超声波以最低工作频率fmin进行超声清洗，工作t1秒间歇t2秒，在间歇时间t2内测出铅酸蓄电池单元的内阻值，并保存内阻值；之后，频率以Δf依次递增至最高工作频率fmax，工作时间和间歇时间保持不变，在间歇时间内依次测出每次超声作用后的铅酸蓄电池单元的内阻值，并保存，得到最小内阻值，并记录其对应的超声波频率为最佳超声波频率f最佳(i)。优选地，所述最低工作频率fmin为40KHz-60KHz，所述最高工作频率fmax的范围为1.5MHz-2MHz。优选地，在所述超声清洗模块中，确定超声清洗的最佳超声波幅值a最佳(i)的方法为：超声波以最低幅值amin进行超声清洗，工作t1’秒间歇t2’秒，在间歇时间t2’内测出铅酸蓄电池单元的内阻值，并保存内阻值；之后，幅值以Δa依次递增至最高幅值amax，工作时间和间歇时间保持不变，在间歇时间内依次测出每次超声作用后的铅酸蓄电池单元的内阻值，并保存，得到最小内阻值，并记录其对应的超声波幅值为最佳超声波幅值a最佳(i)。优选地，所述最低幅值amin为20微米，所述最高幅值amax为200微米。优选地，在所述充电模块中，确定所述最佳充电频率F最佳(i)的方法为：采用0.1c的脉冲电流，以最低充电频率Fmin进行充电，工作tc1秒放电tc2秒间歇tc3秒，在间歇时间内测出内阻值，并保存内阻值；之后，频率以ΔF依次递增，工作时间、放电时间和间歇时间保持不变，当测得的内阻值大于等于前一次测得的内阻值时，停止充电，记录该频率为最佳充电频率F最佳(i)。优选地，所述最低充电频率Fmin为10KHz-25KHz。优选地，在所述充电模块中，确定所述最佳充电幅值A最佳(i)的方法为：采用0.1c的脉冲电流，以最低充电幅值Amin进行充电，工作tc1’秒放电tc2’秒间歇tc3’秒，在间歇时间内测出内阻值，并保存内阻值；之后，幅值以ΔA依次递增，工作时间、放电时间和间歇时间保持不变，当测得的内阻值大于等于前一次测得的内阻值时，停止充电，记录该幅值为最佳充电幅值A最佳(i)。优选地，所述最低充电幅值Amin为2V-6V。优选地，所述检测仪表包括温度传感器、电压传感器、电流传感器、超声换能器和波美度传感器，所述温度传感器用于测量铅酸蓄电池单元的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工智能铅酸蓄电池复原系统，其特征在于，包括初始值输入模块、初始化模块、铅酸蓄电池检测模块、超声清洗模块和充电模块；所述初始值输入模块用于输入铅酸蓄电池单元出厂时的标准内阻值R和硫酸波美度标准值，并进入初始化模块；所述初始化模块用于检测各检测仪表是否正常工作，如果不正常，发出报警提示，如果正常，使各检测仪表读数归零，并进入铅酸蓄电池检测模块；所述铅酸蓄电池检测模块用于对铅酸蓄电池进行充电，充电完成后，判断铅酸蓄电池单元是否可修复，当铅酸蓄电池单元的电压≥1.8V，内阻值≤1.5R，电解液的波美度>1.2，且各铅酸蓄电池单元的电解液波美度差值≤0.4时，判定铅酸蓄电池单元可修复，进入超声清洗模块，对铅酸蓄电池单元进行超声清洗，否则，终止程序；所述超声清洗模块用于根据铅酸蓄电池单元的内阻值变化确定超声清洗的最佳超声波频率f最佳(i)和最佳超声波幅值a最佳(i)，以频率为f最佳(i)和幅值为a最佳(i)的超声波进行间歇超声清洗，工作T1秒间歇T2秒，在间歇时间T2内依次测出铅酸蓄电池单元的内阻值，当测得的内阻值大于等于前一次测得的内阻值时，停止清洗，进入充电模块；所述充电模块用于根据铅酸蓄电池单元的内阻值确定最佳充电频率F最佳(i和最佳充电幅值A最佳(i)，以频率为F最佳(i)和幅值为A最佳(i)的脉冲电流，在1.5c电流下，进行间歇充电，工作Tc1秒放电Tc2秒间歇Tc3秒，在间歇时间内测出内阻值，当测出的内阻值小于等于铅酸蓄电池出厂时的标准内阻值R时，若电解液的硫酸波美度小于硫酸波美度标准值，则转回超声清洗模块，进行第i+1次超声清洗，若电解液的硫酸波美度等于硫酸波美度标准值，则转入直流浮充，若电解液的硫酸波美度大于硫酸波美度标准值，则停止充电，铅酸蓄电池单元修复完成；其中，i为次数，为大于等于1的整数。...

【技术特征摘要】
1.一种人工智能铅酸蓄电池复原系统，其特征在于，包括初始值输入模块、初始化模块、铅酸蓄电池检测模块、超声清洗模块和充电模块；所述初始值输入模块用于输入铅酸蓄电池单元出厂时的标准内阻值R和硫酸波美度标准值，并进入初始化模块；所述初始化模块用于检测各检测仪表是否正常工作，如果不正常，发出报警提示，如果正常，使各检测仪表读数归零，并进入铅酸蓄电池检测模块；所述铅酸蓄电池检测模块用于对铅酸蓄电池进行充电，充电完成后，判断铅酸蓄电池单元是否可修复，当铅酸蓄电池单元的电压≥1.8V，内阻值≤1.5R，电解液的波美度>1.2，且各铅酸蓄电池单元的电解液波美度差值≤0.4时，判定铅酸蓄电池单元可修复，进入超声清洗模块，对铅酸蓄电池单元进行超声清洗，否则，终止程序；所述超声清洗模块用于根据铅酸蓄电池单元的内阻值变化确定超声清洗的最佳超声波频率f最佳(i)和最佳超声波幅值a最佳(i)，以频率为f最佳(i)和幅值为a最佳(i)的超声波进行间歇超声清洗，工作T1秒间歇T2秒，在间歇时间T2内依次测出铅酸蓄电池单元的内阻值，当测得的内阻值大于等于前一次测得的内阻值时，停止清洗，进入充电模块；所述充电模块用于根据铅酸蓄电池单元的内阻值确定最佳充电频率F最佳(i和最佳充电幅值A最佳(i)，以频率为F最佳(i)和幅值为A最佳(i)的脉冲电流，在1.5c电流下，进行间歇充电，工作Tc1秒放电Tc2秒间歇Tc3秒，在间歇时间内测出内阻值，当测出的内阻值小于等于铅酸蓄电池出厂时的标准内阻值R时，若电解液的硫酸波美度小于硫酸波美度标准值，则转回超声清洗模块，进行第i+1次超声清洗，若电解液的硫酸波美度等于硫酸波美度标准值，则转入直流浮充，若电解液的硫酸波美度大于硫酸波美度标准值，则停止充电，铅酸蓄电池单元修复完成；其中，i为次数，为大于等于1的整数。2.根据权利要求1所述的人工智能铅酸蓄电池复原系统，其特征在于，在所述超声清洗模块中，确定超声清洗的最佳超声波频率f最佳(i)的方法为：设定超声波幅值为amin，超声波以最低工作频率fmin进行超声清洗，工作t1秒间歇t2秒，在间歇时间t2内测出铅酸蓄电池单元的内阻值，并保存内阻值；之后，频率以Δf依次递增至最高工作频率fmax，工作时间和间歇时间保持不变，在间歇时间内依次测出每次超声作用后的铅酸蓄电池单元的内阻值，并保存，得到最小内阻值，并记录其对应的超声波频率为最佳超声波频率f最佳(i)。3.根据权利要求2所述的人工智能铅酸蓄电池复原系统，其特征在于，所述最低工作频率fmin为40KHz-60KHz...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明日，
申请(专利权)人：天恩璐大连能源科技有限公司，刘明日，
类型：发明
国别省市：辽宁,21