[实用新型]蓄电池内化成充放电装置及内化成充放电设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池内化成技术领域，特别涉及一种铅酸蓄电池快速充放 电装置，及采用该充放电装置的内化成充放电设备。

背景技术

随着人类社会的发展，人类环境的变化和节能减排的呼声越来越高，国家 于2012年7月实施了《铅酸蓄电池行业准入条件》，禁止新建、改扩建干式荷 电铅蓄电池生产项目，但蓄电池作为二次能源的主体地位，已远远不能满足社 会的需求。在铅酸蓄电池生产工艺过程中，需要对生电池进行充放电，这一过 程简称化成。目前，蓄电池行业的生极板化成有两种工艺，一是极板外化成， 这种工艺化成时间短(大约24h左右)，在化成时会产生大量的酸雾，对环境污 染很大；二是电池内化成，这种工艺产生的酸雾较少，但化成时间较长，最长 近100h，最短的也要70h。为减少化成工艺对环境的污染，内化成工艺成为目 前电池行业重点关注和研究的方向，但由于其化成时间长的弊端，严重地限制 了内化成工艺的应用效果，成为内化成工艺中亟待解决的问题。

目前，在电池内化成行业一直采用的是以恒流恒压为主、三充两放的传统 工艺，其中主要的工艺设备为铅酸蓄电池化成充放电设备，设备的主体框架结 构如图1所示。该装置的电路部分主要包括由六只可控硅组成的整流器，在整 流器输出正端串联L电抗器，和两组接触器KM1、KM2；其工作原理是：当设备 对蓄电池DC充电时，充电的电能从交流电网经可控硅整流器、电抗器L、接触 器KM1闭合流向电池DC；当蓄电池DC需放电时，接触器KM1退出闭合，KM2闭 合，经电抗器L、可控硅整流器流向电网。现有充放电装置所使用的充放电主 回路，在充电时不能很好地解决化学极化、浓差极化、温升和析气等问题，不 仅影响了电池的质量，而且无法解决化成时间长的问题。同时，传统的内化成 工艺模式无法解决充电电流波形对电池内化成质量的问题，严重地影响了电池 的化成质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有内化成充放电设备存在的内化成时间长， 化成过程中电池温升高，化成质量不稳定的弊端，提供一种蓄电池内化成充放 电装置和充放电设备，在不改变电池原有配方情况下，可极大地缩短内化成时 间，提高化成后的电池容量、充放电次数、电池的使用寿命及电池配组比率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：

一种蓄电池内化成充放电装置，包括电源单元、脉冲信号产生单元、信号 隔离放大单元、IGBT功率单元和反馈单元；所述电源单元为装置中其它各单元 电路提供工作电压；所述脉冲信号产生单元连接信号隔离放大单元，经隔离放 大的脉冲信号输入IGBT功率单元；所述IGBT功率单元包括充电电路、放电电 路和调节电路，充电电路对蓄电池进行充电，放电电路对蓄电池进行放电，调 节电路根据蓄电池的充放电状态对蓄电池进行放电，脉冲信号分别控制充电电 路、放电电路和调节电路的导通；所述反馈单元连接脉冲信号产生单元，用于 采集蓄电池充放电过程中的参数，脉冲信号产生单元根据采集的参数控制脉冲 信号的叠加组合输出。

进一步地，所述脉冲信号产生单元包括一控制单元，所述控制单元对输入 的脉冲信号进行叠加组合，输出充电脉冲信号、放电脉冲信号和调节脉冲信号。

更进一步地，所述充电电路包括第一开关管Q1，第一开关管Q1栅极连接充 电脉冲信号输出端，源极和发射极分别连接充电电源和蓄电池；所述放电电路 包括第二开关管Q2和放电电阻RX，第二开关管Q2栅极连接放电脉冲信号输出 端，源极通过放电电阻RX连接蓄电池；所述调节电路包括第三开关管Q3和反 馈电阻R9，第三开关管Q3栅极连接调节脉冲信号输出端，源极通过反馈电阻 R9连接蓄电池；第二开关管Q2和第三开关管Q3的发射极接地。

更进一步地，所述反馈单元包括温度采集电路，温度采集电路连接脉冲信 号产生单元。

更进一步地，所述反馈单元包括电流、电压采集电路，电流、电压采集电 路分别连接脉冲信号产生单元。

本实用新型还涉及一种蓄电池内化成充放电设备，包括强电系统和弱电系 统，所述强电系统包括电源供应模块、充放电转换模块和上述充放电装置，所 述电源供应模块、充放电转换模块和充放电装置依次连接，所述弱电系统包括 控制驱动电路、温度传感器、电压互感器和电流互感器，控制驱动电路分别连 接电源供应模块和充放电转换模块，温度传感器、电压互感器和电流互感器分 别连接充放电装置。