[發明專利]一種鉛酸蓄電池再生修復充放電設備及方法

在審

• 申請號: 202010540442.0
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111668567A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 吳鐵君;林和洙
• 申請（專利權）人: 世中科技（北京）有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M10/06;H02J7/00
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李桂玲;杜國慶

本發明公開了一種鉛酸蓄電池再生修復充放電設備及方法，用于電池除硫的再生修復，充放電設備包括充放電控制器，充放電控制器連接控制充電機和放電機，充電機負責對鉛酸蓄電池的充電并采集充電電流和鉛酸蓄電池的端電壓，放電機負責對鉛酸蓄電池的放電并采集放電電流和鉛酸蓄電池的端電壓，充放電控制器中含有充電模塊、放電模塊、存儲模塊和控制模塊，存儲模塊中存儲有鉛酸蓄電池標準充電過程時長參數、標準充電曲線、循環寄存器，本發明對電池的修復，修復前后電池的內阻有明顯改善。修復后電壓均勻性很好。

技術領域

本發明涉及一種鉛酸蓄電池再生修復充放電設備及方法，用于電池除硫的再生修復。

背景技術

只要不受到機械損傷，一塊鉛酸蓄電池可無休止地使用下去，完成其充放電過程。根據鉛酸蓄電池的充放電原理，在使用放電過程中鉛、氧化鉛和硫酸通過轉化為硫酸鉛和水釋放電能，而在充電時將硫酸鉛和水還原成鉛、氧化鉛和硫酸。新鉛酸蓄電池極板上的硫酸鉛呈海綿狀。在使用一段時間后，部分硫酸鉛因未能完全還原而逐漸結晶形成硫酸鉛結晶體。硫酸鉛結晶體會覆蓋極板，造成容量下降或功效衰退（這種現象稱為硫化現象）。

目前對于恢復由于硫酸化而降低的鉛酸電池的性能而使用的技術，通常是向鉛蓄電池施加脈沖電流。通過施加微小脈沖電流將電荷集中在膜的表面層部分上，并且電解硫酸化。然而，在由于小脈沖電流區域的應用，該技術通過硫酸化的電解去除可能只是適合于鉛或涂層表面的淺部的硫酸化，而深層的硫化鉛很難達到好的效果，修復前后電池的內阻沒有明顯改善。修復后電壓均勻性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉛酸蓄電池再生修復充放電設備及方法，用于電池除硫的再生修復。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種鉛酸蓄電池再生修復充放電設備，包括充放電控制器，充放電控制器連接控制充電機和放電機，充電機負責對鉛酸蓄電池的充電并采集充電電流和鉛酸蓄電池的端電壓，放電機負責對鉛酸蓄電池的放電并采集放電電流和鉛酸蓄電池的端電壓，所述放電機通過接入負載實現對鉛酸蓄電池的放電，其中，所述負載是在鉛酸蓄電池電壓下降時放電電流保持不變的電子可變負載，包括一個PWM脈寬調制控制器，PWM脈寬調制控制器的PWM信號連接一個驅動電路，驅動電路連接功率開關電路，功率開關電路的開關輸出連接鉛酸蓄電池的正負極端，在開關輸出連接鉛酸蓄電池的正負極端的回路中串接有電流取樣傳感器，電流取樣傳感器的輸出連接PWM脈寬調制控制器，PWM脈寬調制控制器根據電流取樣傳感器信號調整PWM信號的脈寬控制開關輸出的導通時間，進而改變負載實現當鉛酸蓄電池電壓下降時放電電流保持不變。

方案進一步是：所述驅動電路與功率開關電路之間設置有光電耦合電路。

方案進一步是：所述電流取樣傳感器的輸出經信號整理放大電路后連接PWM脈寬調制控制器，所述信號整理放大電路包括濾波電路和運算放大器放大電路，濾波電路通過阻容濾波將脈動的電流信號濾波為穩定的直流信號，直流信號經運算放大器放大電路后輸出至PWM脈寬調制控制器。

一種基于上述充放電設備的鉛酸蓄電池再生修復充放電方法，用于電池除硫的再生修復，充放電設備中的充放電控制器中包括充電模塊、放電模塊、存儲模塊和控制模塊，其中，存儲模塊中存儲有鉛酸蓄電池標準充電過程時長參數、標準充電電流曲線、循環寄存器，所述再生修復充電放電方法是：

第一步：根據已知的蓄電池的標定電壓、容量，設定充電電壓、充電電流閾值和靜置時間以及循環充電次數；

第二步: 以1.5倍的標定電壓，并以t1時長充電，監控充電電流；

第三步：當t1時長結束時，若充電電流大于第一充電電流閾值，則以t2時長恒流充電直至t2時長結束或電池電壓升到大于電池的標定電壓值時，返回第二步；若充電電流小于第一充電電流閾值，則繼續；

第四步：以t3時長繼續以1.5倍的標定電壓充電；