[實(shí)用新型]蓄電池內(nèi)化成充放電裝置及內(nèi)化成充放電設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520953829.3
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN205231778U
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭世平;唐建華;唐嘉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 成都迅能達(dá)電源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/10;H01M10/12
• 代理公司: 成都元信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51234
• 代理人: 宋錦宏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池內(nèi)化成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鉛酸蓄電池快速充放 電裝置，及采用該充放電裝置的內(nèi)化成充放電設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著人類社會的發(fā)展，人類環(huán)境的變化和節(jié)能減排的呼聲越來越高，國家 于2012年7月實(shí)施了《鉛酸蓄電池行業(yè)準(zhǔn)入條件》，禁止新建、改擴(kuò)建干式荷 電鉛蓄電池生產(chǎn)項(xiàng)目，但蓄電池作為二次能源的主體地位，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社 會的需求。在鉛酸蓄電池生產(chǎn)工藝過程中，需要對生電池進(jìn)行充放電，這一過 程簡稱化成。目前，蓄電池行業(yè)的生極板化成有兩種工藝，一是極板外化成， 這種工藝化成時間短(大約24h左右)，在化成時會產(chǎn)生大量的酸霧，對環(huán)境污 染很大；二是電池內(nèi)化成，這種工藝產(chǎn)生的酸霧較少，但化成時間較長，最長 近100h，最短的也要70h。為減少化成工藝對環(huán)境的污染，內(nèi)化成工藝成為目 前電池行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注和研究的方向，但由于其化成時間長的弊端，嚴(yán)重地限制 了內(nèi)化成工藝的應(yīng)用效果，成為內(nèi)化成工藝中亟待解決的問題。

目前，在電池內(nèi)化成行業(yè)一直采用的是以恒流恒壓為主、三充兩放的傳統(tǒng) 工藝，其中主要的工藝設(shè)備為鉛酸蓄電池化成充放電設(shè)備，設(shè)備的主體框架結(jié) 構(gòu)如圖1所示。該裝置的電路部分主要包括由六只可控硅組成的整流器，在整 流器輸出正端串聯(lián)L電抗器，和兩組接觸器KM1、KM2；其工作原理是：當(dāng)設(shè)備 對蓄電池DC充電時，充電的電能從交流電網(wǎng)經(jīng)可控硅整流器、電抗器L、接觸 器KM1閉合流向電池DC；當(dāng)蓄電池DC需放電時，接觸器KM1退出閉合，KM2閉 合，經(jīng)電抗器L、可控硅整流器流向電網(wǎng)。現(xiàn)有充放電裝置所使用的充放電主 回路，在充電時不能很好地解決化學(xué)極化、濃差極化、溫升和析氣等問題，不 僅影響了電池的質(zhì)量，而且無法解決化成時間長的問題。同時，傳統(tǒng)的內(nèi)化成 工藝模式無法解決充電電流波形對電池內(nèi)化成質(zhì)量的問題，嚴(yán)重地影響了電池 的化成質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有內(nèi)化成充放電設(shè)備存在的內(nèi)化成時間長， 化成過程中電池溫升高，化成質(zhì)量不穩(wěn)定的弊端，提供一種蓄電池內(nèi)化成充放 電裝置和充放電設(shè)備，在不改變電池原有配方情況下，可極大地縮短內(nèi)化成時 間，提高化成后的電池容量、充放電次數(shù)、電池的使用壽命及電池配組比率。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種蓄電池內(nèi)化成充放電裝置，包括電源單元、脈沖信號產(chǎn)生單元、信號 隔離放大單元、IGBT功率單元和反饋單元；所述電源單元為裝置中其它各單元 電路提供工作電壓；所述脈沖信號產(chǎn)生單元連接信號隔離放大單元，經(jīng)隔離放 大的脈沖信號輸入IGBT功率單元；所述IGBT功率單元包括充電電路、放電電 路和調(diào)節(jié)電路，充電電路對蓄電池進(jìn)行充電，放電電路對蓄電池進(jìn)行放電，調(diào) 節(jié)電路根據(jù)蓄電池的充放電狀態(tài)對蓄電池進(jìn)行放電，脈沖信號分別控制充電電 路、放電電路和調(diào)節(jié)電路的導(dǎo)通；所述反饋單元連接脈沖信號產(chǎn)生單元，用于 采集蓄電池充放電過程中的參數(shù)，脈沖信號產(chǎn)生單元根據(jù)采集的參數(shù)控制脈沖 信號的疊加組合輸出。

進(jìn)一步地，所述脈沖信號產(chǎn)生單元包括一控制單元，所述控制單元對輸入 的脈沖信號進(jìn)行疊加組合，輸出充電脈沖信號、放電脈沖信號和調(diào)節(jié)脈沖信號。

更進(jìn)一步地，所述充電電路包括第一開關(guān)管Q1，第一開關(guān)管Q1柵極連接充 電脈沖信號輸出端，源極和發(fā)射極分別連接充電電源和蓄電池；所述放電電路 包括第二開關(guān)管Q2和放電電阻RX，第二開關(guān)管Q2柵極連接放電脈沖信號輸出 端，源極通過放電電阻RX連接蓄電池；所述調(diào)節(jié)電路包括第三開關(guān)管Q3和反 饋電阻R9，第三開關(guān)管Q3柵極連接調(diào)節(jié)脈沖信號輸出端，源極通過反饋電阻 R9連接蓄電池；第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極接地。

更進(jìn)一步地，所述反饋單元包括溫度采集電路，溫度采集電路連接脈沖信 號產(chǎn)生單元。

更進(jìn)一步地，所述反饋單元包括電流、電壓采集電路，電流、電壓采集電 路分別連接脈沖信號產(chǎn)生單元。

本實(shí)用新型還涉及一種蓄電池內(nèi)化成充放電設(shè)備，包括強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電系 統(tǒng)，所述強(qiáng)電系統(tǒng)包括電源供應(yīng)模塊、充放電轉(zhuǎn)換模塊和上述充放電裝置，所 述電源供應(yīng)模塊、充放電轉(zhuǎn)換模塊和充放電裝置依次連接，所述弱電系統(tǒng)包括 控制驅(qū)動電路、溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器，控制驅(qū)動電路分別連 接電源供應(yīng)模塊和充放電轉(zhuǎn)換模塊，溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器分 別連接充放電裝置。