【技术实现步骤摘要】
蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统及方法
本专利技术涉及铅酸蓄电池
，特别涉及一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统及方法。
技术介绍
铅酸蓄电池是目前应用最为广泛的一种蓄电池之一，由于铅酸电池在使用过程中进行的放电和充电过程会因为各种原因产生硫化，因此，导致了铅酸电池的使用寿命大大缩短。铅酸蓄电池产生硫化的主要原因是：电池的自放电和电池内部发生的化学反应都会生成PbSO4晶体，从而使得依附在正负极板上的PbSO4晶体重结晶，转为不可逆转的PbSO4晶体。此外，电池内部其他栅板上的金属元素也会在充放电过程中参加反应形成通常所说的硫酸铅结晶体，从而影响铅酸蓄电池的使用。现有的铅酸蓄电池的修复方法主要为：1、将蓄电池充满电；2、检测蓄电池容量；3、给蓄电池加入一定浓度的硫酸电解液；4、采用固定电阻放电或者采用恒流放电的方法，对蓄电池进行深放电至蓄电池容量为零；5、对深放电的蓄电池进行高脉冲充电；6、检测蓄电池容量。这种修复方式存在如下缺陷：第3步中加入电解液的浓度是固定的，当蓄电池剩余容量较大时，加电解液会因硫酸浓度过高而腐蚀极板，对电池造成伤害；而当蓄电池剩余容量较小时，若添加的电解液浓度过低，则修复溶液达不到要求；第4步对蓄电池深放电至零以及采用的方法会导致极板软化，对蓄电池造成严重伤害，且高容量时电池不需要深放电；第5步中采用高频脉冲充电，不能消除电解液浓度差极化，修复效果差。且采用上述修复方法对电池的容量修复也只能达到原额定容量的20％～80％，维持时间只有1到3个月左右，存在修复效果差、维持时间短的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种蓄...
【技术保护点】
1.一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述修复系统包括：主控制器(1)、充电模块(3)、选择开关(8)以及外壳(4)；其中：所述充电模块(3)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时充电模块(3)的电源输出端连接外部待修复的铅酸蓄电池(6)的两端；所述选择开关(8)设置在外壳(4)的外部，其设置为n档，n为≥1的正整数，选择开关(8)各档的信号端分别连接主控制器(1)，用于选择主控制器(1)内设置并存储的充放电控制程序；所述主控制器(1)用于控制充电模块(3)对外部铅酸蓄电池(6)的修复充电过程，该充电过程至少设置两段不同强度的充电电流，所述充电电流的大小由选择开关(8)选定并由主控制器(1)控制，所述充电电流包括小电流充电阶段，其充电电流的额定范围为0.1～3.0A，所述充电电流还包括大电流充电阶段，其充电电流的额定范围为4.0～200A；通过对选择开关(8)的档位选择，对所述铅酸蓄电池(6)采用对应的额定充电电流进行选择性充电。
【技术特征摘要】
1.一种蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述修复系统包括：主控制器(1)、充电模块(3)、选择开关(8)以及外壳(4)；其中：所述充电模块(3)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时充电模块(3)的电源输出端连接外部待修复的铅酸蓄电池(6)的两端；所述选择开关(8)设置在外壳(4)的外部，其设置为n档，n为≥1的正整数，选择开关(8)各档的信号端分别连接主控制器(1)，用于选择主控制器(1)内设置并存储的充放电控制程序；所述主控制器(1)用于控制充电模块(3)对外部铅酸蓄电池(6)的修复充电过程，该充电过程至少设置两段不同强度的充电电流，所述充电电流的大小由选择开关(8)选定并由主控制器(1)控制，所述充电电流包括小电流充电阶段，其充电电流的额定范围为0.1～3.0A，所述充电电流还包括大电流充电阶段，其充电电流的额定范围为4.0～200A；通过对选择开关(8)的档位选择，对所述铅酸蓄电池(6)采用对应的额定充电电流进行选择性充电。2.如权利要求1所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述修复系统还包括放电模块(2)；所述放电模块(2)的控制端连接所述主控制器(1)，使用时放电模块(2)的电源输出端连接所述铅酸蓄电池(6)的两端；所述放电模块(2)用于主控制器(1)对所述铅酸蓄电池(6)实现放电过程。3.如权利要求2所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述主控制器(1)控制的修复充电过程包括：分阶段大小电流充电和放电循环进行，所述充电阶段包括：充电前期的恒定电流充电和充电后期的分阶降流充电，以及包括选择性设置充电过程中电流强度的大小交替变换和充电电流强度为0的静置过程；其中，对所述铅酸蓄电池(6)充电的最高充电电压为所述铅酸蓄电池(6)额定电压的1.4倍；所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程包括两个方案，第一方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：采用0.1A～3A的小电流连续充电2秒～300秒，以及第二阶段：采用4A～200A的大电流连续充电1秒～100秒；蓄电池的充放电过程可以看作是给一个电容充放电过程，又因为蓄电池内存在内阻，所以根据所述分阶段充电过程可以看作RC电路的一阶电路全响应；针对所述分阶段充电过程的第一方案的第一阶段，其充电电压的表达公式如下：其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I11为第一方案的第一阶段的充电电流；由于第一阶段充电时间是2秒～300秒，所以令t1作为第一方案的第一阶段的充电结束时刻，(2秒≤t1≤300秒)则第一方案的第二阶段公式如下：其中，U(t-t1)为蓄电池在第二阶段t时刻的电压值，t1为第一阶段的充电结束时刻，I12为第二阶段的充电电流；其中对于所述t1时刻如何确定的问题，可以根据预设第一阶段蓄电池电压阈值Ul来确定，当U(t-t0)＝Ul时，此时的t即为t1时刻；该时刻主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到第二阶段，并且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；或者：所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述蓄电池开始分阶段充电过程，第二方案：所述分阶段充电过程包括：第一阶段：利用0.05～0.07C/A的电流充电30～40分钟；第二阶段：采用大小电流交替充电的方式，利用0.01～0.02C/A的电流充电20～30秒，再利用0.5～0.6C/A的电流充电5～8秒；该第二方案的第一阶段公式与第一方案的第一阶段相同只是充电电流不相同，其公式如下：其中：U(t-t0)为蓄电池在第一阶段t时刻的电压值，t0为第一阶段充电的开始时刻，t为当前时刻，U0为第一阶段前的残余电压，R为蓄电池内阻，C为蓄电池的等效电容值，I21为第二方案的第一阶段的充电电流；针对第二方案的第二阶段，令t11作为第二方案的第一阶段的充电结束时刻(30分钟≤t11≤40分钟)，而第二方案的第二阶段又是交替充电，则公式分为两方面交替前和交替后，交替前为：其中，I22为第一方案的第二阶段的交替前充电电流，t11为第二方案的第一阶段的充电结束时刻；当到达交替时刻t′后主控制器(1)应控制选择开关(8)将开关拨到所述交替电流，其公式变为：其中，I23为第一方案的第二阶段的交替后充电电流，t′为交替时刻，且第二阶段的充电时间应控制蓄电池电压不超过其额定电压U额的1.4倍，即当U(t-t1)＝1.4U额时，主控制器(1)应控制选择开关(8)选择停止供电；所述主控制器(1)控制充电模块(3)对所述铅酸蓄电池(6)开始分阶段充电的过程，包括在充电过程中至少间隔设置一次放电；所述充电过程中的放电可以按照如下方式实施：循环充电200秒～1000秒，按照1A～50A的电流对所述蓄电池放电1秒～100秒；循环执行所述充电和放电，直至对所述铅酸蓄电池(6)的修复充电过程结束。4.如权利要求1所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述主控制器(1)控制对铅酸蓄电池(6)的放电过程，包括按照蓄电池的剩余容量，对所述蓄电池进行深放电；若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的40％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的10％～15％；若所述剩余容量为所述蓄电池原额定容量的40％～60％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的25％～30％；若所述剩余容量小于所述蓄电池原额定容量的60％～70％，则对所述蓄电池深放电至原额定电压的35％～40％；若所述剩余容量大于所述蓄电池原额定容量的70％，则对所述蓄电池不进行深放电。5.如权利要求4所述的蓄电池脉冲浅放电维护提高容量的修复系统，其特征在于，所述主控制器(1)控制对铅酸蓄电池(6)的放电过程...
【专利技术属性】
技术研发人员：张振兴，谢金成，吕士军，
申请(专利权)人：江苏玖宇实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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