[发明专利]一种蓄电池能量保护装置、方法和系统

说明书

本发明涉及一种蓄电池能量保护装置、方法和系统，属于电源技术领域，解决了现有蓄电池硫化造成的容量下降的问题。装置包括正向高频脉冲波形生成模块用于生成正向高频脉冲波形；滤波电容器用于对正向高频脉冲波形进行滤波以通过以预定频率充放电生成负向高频脉冲波形并与滤波后的正向高频脉冲波形叠加以生成复合谐波脉冲电流；第一光电耦合器用于与滤波电容器并联连接，从控制电路接收高频脉冲信号并基于高频脉冲信号向场效应晶体管提供开关控制信号；场效应晶体管利用开关控制信号控制场效应晶体管的导通和关断，使得复合谐波脉冲电流按照预定频率与蓄电池的硫化晶体产生共振以修复蓄电池。复合谐波脉冲电流与硫化结晶体产生共振以修复蓄电池。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种蓄电池能量保护装置、方法和系统。

背景技术

铅酸蓄电池的失效跟生成工艺、使用方式、环境等因素都有很大关系。电池的失效是失水伴随硫化造成电池内阻增加，电池受容性降低后充电过程产生热，从而加速失水和硫化，到一定程度后电解液密度过高出现极板软化、腐蚀、鼓包直至电池报废。

蓄电池硫化的原因包括以下不正常使用：大电流放电、小电流深度放电、充电不及时、长期搁置以及长时间浮充条件下不放电。

铅酸蓄电池工作在放电状态时在电解液中会形成硫酸铅，当硫酸铅的浓度达到一定的阈值时就会发生结晶，结晶后的硫酸铅不能再参与到循环反应中，从而造成铅酸蓄电池容量下降。

目前常用方法为高频振谐修复，即通过产生高频共振电流与已经硫化的硫酸铅晶体产生共振，从而击碎硫酸铅结晶，以使硫酸铅晶体可以重新参与到循环反应中，最终达到恢复蓄电池容量的目的。

然而，现有技术在修复过程中，存在损伤电池和硫酸铅晶体除去不彻底的问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种蓄电池能量保护装置，用以解决现有蓄电池硫化造成的容量下降的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种蓄电池能量保护装置，包括修复电路和控制电路，所述修复电路包括正向高频脉冲波形生成模块、滤波电容器、第一光电耦合器、场效应晶体管，其中，所述正向高频脉冲波形生成模块，用于生成正向高频脉冲波形；所述滤波电容器，用于对所述正向高频脉冲波形进行滤波以通过以预定频率充放电生成负向高频脉冲波形，并与滤波后的正向高频脉冲波形叠加以生成复合谐波脉冲电流；所述第一光电耦合器，用于与所述滤波电容器并联连接，从所述控制电路接收高频脉冲信号并基于所述高频脉冲信号向所述场效应晶体管提供开关控制信号，其中，所述高频脉冲信号具有所述预定频率；以及所述场效应晶体管，利用所述开关控制信号控制所述场效应晶体管的导通和关断，使得所述复合谐波脉冲电流按照所述预定频率与蓄电池的硫化晶体产生共振以修复所述蓄电池。

上述技术方案的有益效果如下：通过第一整流器生成正向高频脉冲波形，通过滤波电容器生成负向高频脉冲波形，并与正向高频脉冲波形叠加以生成复合谐波脉冲电流；利用开关控制信号控制场效应晶体管的导通和关断，使得复合谐波脉冲电流按照高频脉冲信号的预定频率与蓄电池的硫化结晶体产生共振以修复蓄电池。另外，第一光电耦合器将控制电路和修复电路进行光电隔离，基于高频脉冲信号向场效应晶体管提供开关控制信号，进而通过场效应晶体管的导通和关断，使滤波电容器能够以同样的预定频率进行瞬间充放电。

基于上述装置的进一步改进，所述滤波电容器为低内阻高通电容器，所述滤波电容器包括正极板端和负极板端，所述正极板端与所述第一整流器的正极输出端连接；以及所述负极板端与所述第一整流器的负极输出端以及第一电源电压连接。