[發(fā)明專利]一種鉛酸電池硫酸鹽化緩解方法及系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110233924.6 | 申請日： | 2021-03-03 |
| 公開（公告）號： | CN113161637A | 公開（公告）日： | 2021-07-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 杜珂;徐開仁;覃劍;黎銘洪;黃曉明;黃厚鑫;唐靜;張光資;鮑海波;梁元清;蘇淑敏;羅喜;耿昌易;唐明峰;吳林恩;陶丁濤;覃云奕;何理國;肖遠(yuǎn)平 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局 |
| 主分類號： | H01M10/44 | 分類號： | H01M10/44;H01M10/42;H02J7/00 |
| 代理公司： | 南寧東智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117 | 代理人： | 黎華艷;裴康明 |
| 地址： | 530023 廣*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 電池 硫酸 鹽化 緩解 方法 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明涉及蓄電池維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉛酸電池硫酸鹽化緩解方法及系統(tǒng)，根據(jù)鉛酸電池的充電深度DOC，基于去硫化策略，采用PWM脈沖控制，通過超級電容和雙向DC?DC轉(zhuǎn)換器對鉛酸蓄電池進(jìn)行充放電控制，降低鉛酸蓄電池硫酸鹽化的程度，進(jìn)而延長鉛酸蓄電池壽命。該方法可將電池充放電壽命由1500次提升至7500次，大大延長了鉛酸蓄電池的使用壽命。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及蓄電池維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉛酸電池硫酸鹽化緩解方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)
自鉛酸蓄電池發(fā)明以來，鉛酸蓄電池憑借價(jià)格低廉、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)，得到 了廣泛的應(yīng)用。但是，變電站的鉛酸蓄電池長期處于浮充狀態(tài)，易出現(xiàn)電池硫酸鹽化現(xiàn)象。 這是導(dǎo)致鉛酸蓄電池壽命縮短、加快老化的主要原因。鉛酸蓄電池報(bào)廢快的缺點(diǎn)，不僅造成 了資源的浪費(fèi)，若處理不當(dāng)，還會污染環(huán)境。因此，對硫酸鹽化的鉛酸蓄電池進(jìn)行活化，使 其容量恢復(fù)，一直是鉛酸蓄電池研究的重點(diǎn)。
目前，鉛酸蓄電池去硫化的方法主要有2種：一種方法是采用正負(fù)脈沖及高頻諧振電路， 不定期對鉛酸蓄電池進(jìn)行短時(shí)充電。通過沖擊硫酸晶體的方式，使其從鉛版上掉落，從而實(shí) 現(xiàn)去硫化的目的。然而，現(xiàn)場應(yīng)用表明，由于充電時(shí)間不規(guī)則，該方法的提升效果有限。第 二種方法是在鉛酸蓄電池內(nèi)添加活化液體。但在添加電解液時(shí)，電池內(nèi)部硫酸極易外流，存 在造成事故的隱患。并且活化液氣味刺鼻，難以推廣。各廠家活化液配方不同，很難精準(zhǔn)把 握添加的計(jì)量，用量不當(dāng)還會降低電池的壽命。
發(fā)明內(nèi)容
針對這些問題，本發(fā)明提出了一種鉛酸電池硫酸鹽化緩解方法及系統(tǒng)，該方法基于超級 電容和雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器，與以上兩種方法有顯著差異，可將鉛酸蓄電池壽命由充放電1800 次提升至7500次。具體技術(shù)方案如下：
一種鉛酸電池硫酸鹽化緩解方法，包括以下步驟：
步驟1：將超級電容、雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器、儲能電感、鉛酸電池依次連接；PWM開關(guān)控制模 塊與雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器連接；所述雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器包括功率MOS開關(guān)S1和功率MOS開關(guān)S2；其工作狀態(tài)有功率MOS開關(guān)S1截止，功率MOS開關(guān)S2導(dǎo)通或功率MOS開關(guān)S1 截止，功率MOS開關(guān)S2截止以及功率MOS開關(guān)S1截止，功率MOS開關(guān)S2導(dǎo)通三種工 況；
步驟2：實(shí)時(shí)采集鉛酸電池的負(fù)載電流，并且計(jì)算鉛酸電池的容量和鉛酸電池的充電深度； 鉛酸電池的容量計(jì)算如下：
其中，i表示鉛酸電池的負(fù)載電流；t表示鉛酸電池的溫度；Sc為常數(shù)，C0為蓄電池0℃時(shí)的 空載容量，tE表示鉛酸電池的電解液溫度；tF表示鉛酸電池的電解液冰點(diǎn)；iN表示鉛酸電池 的額定電流；ε為常數(shù)，δ為常數(shù)；C(i,t)表示鉛酸電池在溫度t下負(fù)載電路為i時(shí)的電池容 量；
鉛酸電池的充電深度DOC計(jì)算方式如下：
iM表示流過鉛酸電池的電流，C(Iavg,t)表示鉛酸電池在溫度t下且平均充放電電流為Iavg時(shí)的 電池容量；
步驟3：通過鉛酸電池的充電深度判斷鉛酸電池的電荷狀態(tài)區(qū)域，并根據(jù)鉛酸電池的電荷狀 態(tài)區(qū)域控制雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器的動作；所述鉛酸電池的電荷狀態(tài)區(qū)域包括禁止放電區(qū)、放電 警戒區(qū)、正常工作區(qū)、充電警戒區(qū)、禁止充電區(qū)；具體如下：
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