一种蓄电池四象限赋能修复装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种蓄电池四象限赋能修复的装置及方法，包括控制单元、电源负载切换单元以及电压电流四象限转换单元，控制单元分别连接电压电流四象限转换单元和电源负载切换单元，电源负载切换单元与电压电流四象限转换单元连接，电压电流四象限转换单元连接蓄电池正负极。本发明专利技术可以一体化的自动的实现电池的四象限双向充放电赋能，不需要多台设备分别完成各象限的功能；进而大幅度提升电池赋能效率，有效的降低电池赋能的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池四象限赋能修复装置及方法
本专利技术涉及蓄电池修复赋能领域，特别是一种蓄电池四象限赋能修复的装置及方法。
技术介绍
大多数直流供电系统中均使用串联成组的蓄电池作为重要的应急后备电源，当主电源断电后，蓄电池组将由后备电源变成主电源为负荷供电，电池长久使用后，容量下降严重，不能满足备电时长要求，成为废旧电池；废旧电池要么报废，回厂再早，这会造成环境污染和电池使用成本上升；废旧电池还可以进行修复赋能容量，以满足后备电源要求；好电池转变为废旧电池的原因有多种，电池极板硫酸结晶严重是造成容量下降的重要原因，常规添加硫酸液的修复方式无法解决此种问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种蓄电池四象限赋能修复的装置及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种蓄电池四象限赋能修复的装置，包括控制单元、电源负载切换单元以及电压电流四象限转换单元，控制单元分别连接电压电流四象限转换单元和电源负载切换单元，电源负载切换单元与电压电流四象限转换单元连接，电压电流四象限转换单元连接蓄电池正负极。本专利技术中，电压电流四象限转换单元包括第一电容C1、第二电容C2、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、储能电感L1；储能电感L1的一端与第二电容C2相连，定义网络为V2；储能电感L1的另一端与第三开关管Q3的一端和第四开关管Q4的一端连接，定义网络为A；第二电容C2的另一端与第一开关管Q1的一端以及第二开关管Q2的一端连接，定义网络为GND2；第一电容C1的一端与第一开关管Q1的另一端以及第三开关管Q3的另一端连接，定义网络为V1；第一电容C1的另一端与第二开关管Q2的另一端以及第四开关管Q4的另一端连接，定义网络为GND1；第一开关管Q1的控制端、第二开关管Q2的控制端、第三开关管Q3的控制端、第四开关管Q4的控制端分别连接到控制单元。本专利技术中，蓄电池的正极连接网络V2，蓄电池的负极连接网络GND2；网络V1接输入电源和负载切换单元的正极性端，GND1接输入电源和负载切换单元的负极性端。本专利技术中，电源负载切换单元包括控制端口，控制端口与控制单元连接，控制单元发送控制信号给控制端口使得电源负载切换单元在供电电源或者放电负载之间切换。本专利技术还公开了一种蓄电池四象限赋能修复的方法，包括如下步骤：步骤1：控制单元先控制电源负载切换单元工作在电源状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第一象限，对蓄电池正向充电；步骤2：控制单元采样到电池正向充满电后，控制单元控制电源负载切换单元工作在负载状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第四象限，对蓄电池正向放电；步骤3：控制单元采样到电池电压放到0V后，控制单元控制电源负载切换单元工作在电源状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第三象限，对蓄电池反向充电；步骤4：控制单元采样到电池反向充满电后，控制单元控制电源负载切换单元工作在负载状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第二象限，对蓄电池反向放电；步骤5：控制单元采样到电池反向放电到0V后，控制单元控制电源负载切换单元工作在电源状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第一象限，对蓄电池正向充电，蓄电池充满电后，蓄电池的四象限正反向充放电赋能结束。本专利技术中，步骤1具体为：将蓄电池并接到第二电容C2两端，控制单元先控制电源负载切换单元工作在电源状态，V1相对于GND1为正，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第一象限，V2相对与GND2为正；电流为正，储能电感L1电流正向流向第二电容C2和蓄电池，此时蓄电池正向充电；控制单元控制第一开关管Q1关闭，第二开关管Q2导通；第三开关管Q3与第四开关管Q4高频率交替导通，以保证储能电感L1电流正向流向第二电容C2和蓄电池，蓄电池正向充电。本专利技术中，步骤2具体为：控制单元采样到电池正向充满电后，控制单元关闭第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4，控制单元控制电源负载切换单元工作在负载状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第四象限，V2相对与GND2为正；电流为负，储能电感L1电流反向流出第二电容C2和蓄电池；此时蓄电池正向放电；控制单元控制第一开关管Q1关闭，第二开关管Q2导通；第三开关管Q3和第四开关管Q4高频率交替导通，以保证储能电感L1电流反向流出第二电容C2和蓄电池，蓄电池正向放电。本专利技术中，步骤3具体为：控制单元采样到电池电压放到0V后，控制单元关闭第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4，控制单元控制电源负载切换单元工作在电源状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第三象限，V2相对与GND2为负；电流为负，储能电感L1电流反向流入第二电容C2和蓄电池；此时蓄电池反向充电；控制单元控制第三开关管Q3关闭，第四开关管Q4导通；第一开关管Q1和第二开关管Q2高频率交替导通，以保证储能电感L1电流反向流出第二电容C2和蓄电池，蓄电池反向充电。本专利技术中，步骤4具体为：控制单元采样到电池反向充满电后，控制单元关闭第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4，控制单元控制电源负载切换单元工作在负载状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第二象限，V2相对与GND2为负；电流为正，储能电感L1电流正向流出第二电容C2和蓄电池；此时蓄电池反向放电；控制单元控制第三开关管Q3关闭，第四开关管Q4导通；第一开关管Q1和第二开关管Q2高频率交替导通，以保证储能电感L1电流正向流出第二电容C2和蓄电池，蓄电池反向放电。本专利技术中，步骤5具体为：控制单元采样到电池反向放电到0V后，控制单元关闭第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4，控制单元控制电源负载切换单元工作在电源状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第一象限，V2相对与GND2为正；电流为正，储能电感L1电流正向流向第二电容C2和蓄电池；此时蓄电池正向充电；控制单元控制第一开关管Q1关闭，第二开关管Q2导通；第三开关管Q3和第四开关管Q4高频率交替导通，以保证储能电感L1电流正向流向第二电容C2和蓄电池，蓄电池正向充电；蓄电池充满电后，蓄电池的四象限正反向充放电赋能结束。有益效果：本专利提供的装置和方法来可有效逆化硫酸铅结晶，特别是对负极板的PbSO4(O)晶体可以得到大幅度的减小。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1是本专利技术的蓄电池四象限赋能修复装置及方法示意图；图2是本专利技术的蓄电池四象限赋能修复装置及方法的四象限电压电流抽象图；图3是本专利技术的蓄电池四象限赋能修复装置及方法的电压电流四象限转换单元电路原理图。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池四象限赋能修复的装置，其特征在于，包括控制单元、电源负载切换单元以及电压电流四象限转换单元，控制单元(1)分别连接电压电流四象限转换单元(2)和电源负载切换单元(3)，电源负载切换单元(3)与电压电流四象限转换单元(2)连接，电压电流四象限转换单元连接蓄电池正负极。/n

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池四象限赋能修复的装置，其特征在于，包括控制单元、电源负载切换单元以及电压电流四象限转换单元，控制单元(1)分别连接电压电流四象限转换单元(2)和电源负载切换单元(3)，电源负载切换单元(3)与电压电流四象限转换单元(2)连接，电压电流四象限转换单元连接蓄电池正负极。


2.根据权利要求1所述的一种蓄电池四象限赋能修复的装置，其特征在于，电压电流四象限转换单元(2)包括第一电容C1、第二电容C2、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、储能电感L1；
储能电感L1的一端与第二电容C2相连，定义网络为V2；
储能电感L1的另一端与第三开关管Q3的一端和第四开关管Q4的一端连接，定义网络为A；
第二电容C2的另一端与第一开关管Q1的一端以及第二开关管Q2的一端连接，定义网络为GND2；
第一电容C1的一端与第一开关管Q1的另一端以及第三开关管Q3的另一端连接，定义网络为V1；
第一电容C1的另一端与第二开关管Q2的另一端以及第四开关管Q4的另一端连接，定义网络为GND1；
第一开关管Q1的控制端、第二开关管Q2的控制端、第三开关管Q3的控制端、第四开关管Q4的控制端分别连接到控制单元(1)。


3.根据权利要求2所述的一种蓄电池四象限赋能修复的装置，其特征在于，蓄电池的正极连接网络V2，蓄电池的负极连接网络GND2；
网络V1接输入电源和负载切换单元的正极性端，GND1接输入电源和负载切换单元的负极性端。


4.根据权利要求2所述的一种蓄电池四象限赋能修复的装置，其特征在于，电源负载切换单元(3)包括控制端口，控制端口与控制单元(1)连接，控制单元(1)发送控制信号给控制端口使得电源负载切换单元(3)在供电电源或者放电负载之间切换。


5.一种蓄电池四象限赋能修复的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：控制单元先控制电源负载切换单元工作在电源状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第一象限，对蓄电池正向充电；
步骤2：控制单元采样到电池正向充满电后，控制单元控制电源负载切换单元工作在负载状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第四象限，对蓄电池正向放电；
步骤3：控制单元采样到电池电压放到0V后，控制单元控制电源负载切换单元工作在电源状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第三象限，对蓄电池反向充电；
步骤4：控制单元采样到电池反向充满电后，控制单元控制电源负载切换单元工作在负载状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第二象限，对蓄电池反向放电；
步骤5：控制单元采样到电池反向放电到0V后，控制单元控制电源负载切换单元工作在电源状态，控制单元控制电压电流四象限转换单元工作在第一象限，对蓄电池正向充电，蓄电池充满电后，蓄电池的四象限正反向充放电赋能结束。


6.根据权利要求5所述的一种蓄电池四象限赋能修复的方法，其特征在于，步骤1具体为：
将蓄电池并接到第二电容C2两端，控制单元先控制电源负载切换单元工作在电源状态，V1相对于GND...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐魁，赵伟星，马超，毛亚胜，
申请(专利权)人：江苏南自通华电力自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32