[发明专利]一种用于蓄电池在线修复的装置

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池维护技术领域，尤其涉及一种用于蓄电池在线修复的装置。

背景技术

铅酸蓄电池是一种应用广泛的动力电源，具有可靠性好，价格便宜，原材料易得等优点。近年来，随着电动自行车技术的不断发展、加上其经济实用又环保的优势，电动自行车的市场占有率不断增长，对铅酸蓄电池的需求不断增加。蓄电池在使用过程中，如果电池的使用和维护不善，由于不完全放电，过量放电或者在放电状态下长时间未使用等原因发生硫化，基板上形成了粗粒的硫酸铅结晶，这种结晶导电性差，体积大，结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅，还会沉淀附着在电极板上，造成了电极板工作面积下降，电池容量不断下降，导致蓄电池失效或损坏。蓄电池硫化是不可避免的，但蓄电池失效后，铅作为重金属存在毒性，对环境会产生影响，因此，降低蓄电池的硫化速度，延长蓄电池的使用寿命，不仅能够降低运行成本，也能顺应环保的需求。

现有的铅酸蓄电池修复技术，通常都是对电池进行离线修复，如：1）采用大电流充电，使大的硫酸铅结晶产生负阻击穿来溶解；2）采用脉冲充电法，在充电过程中加入负脉冲，以消除电池负极板硫酸盐恢复容量；3）添加活性剂的化学方法等。

上述蓄电池修复技术，采用添加活性剂的化学方法进行电池修复，修复的效果不明显；采用大电流充电修复，如充电电流过大，会导致电池发热严重而导致电池损坏；采用脉冲充电进行修复，成本过高，周期过长，并且存在脉冲频率相对固定，无法对不同体积的不可逆硫酸铅晶体共振达到最佳去硫效果的问题，而且，上述方法只能在电池不使用的情况下进行修复，即离线修复，使修复效率低、修复条件局限性大且修复过程复杂。

因此，需要一种能够简化电池修复过程，具有广泛适用性的能够对电池进行在线修复的装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提出一种用于蓄电池在线修复的装置，解决了目前电池修复过程复杂，修复条件局限性大，修复效率低且只能在离线条件下继续电池修复的问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种用于蓄电池在线修复的装置，所述装置包括电压检测单元、控制单元和双极性激励电流单元，所述电压检测单元、控制单元和双极性激励电流单元依次连接，其中，所述电压检测单元用于检测外部电池提供的电压信号，所述控制单元根据所述电压检测单元检测的电压信号控制所述双极性激励电流单元输出双极性脉冲电流，对电池进行在线修复。

所述控制单元还根据所述电压检测单元检测的电压信号控制所述修复装置的工作状态：当检测的外部电池提供的电压信号小于预设的电压阈值时，所述控制单元控制所述电池修复装置不工作；当检测的外部电池提供的电压信号大于或等于预设的电压阈值时，所述控制单元根据电压检测单元检测的电压信号调节双极性激励电流单元输出电流的大小，对电池进行在线修复。

所述预设的电压阈值为不小于电池容量降至额定容量30%时的电压值。

所述双极性激励电流单元包括脉冲发生电路和双极性电流电路，所述脉冲发生电路用于产生预设频率的脉冲驱动波形，所述双极性电流电路根据所述脉冲驱动波形产生正负极性的脉冲电流。

所述脉冲发生电路产生的脉冲驱动波形的频率不小于20kHz。

所述双极性电流电路产生的正负极性的脉冲电流的幅值不小于50mA。

所述正极性脉冲电流上升时间小于3μs，负极性脉冲电流上升时间小于3μs。

本发明的技术方案，根据检测的外部电池提供的电压信号，控制双极性激励电流单元输出大小可调的双极性脉冲电流，对电池进行在线修复的同时，将释放的部分电能对电池进行反馈充电，减少了电池的能量损耗，明显提高了修复效果；此外，所述装置具有低电压阈值检测功能，能够有效防止电池的过放电，从而保护了电池。本发明的技术方案电池修复过程简单，修复条件适用性强，修复效率高且能够实现在任何条件下对电池进行在线修复。

附图说明

图1为本发明实施例的用于蓄电池在线修复的装置结构框图；

图2为本发明实施例的输出的双极性脉冲电流示意图；

图3为本发明实施例的利用修复装置进行修复对电池容量的影响效果图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以详细说明。

本发明的蓄电池在线修复装置可应用于任何采用铅酸蓄电池进行供电的装置或设备。