專利名稱：鉛酸蓄電池維護裝置的制作方法
技術領域：
鉛酸蓄電池維護裝置技術領域[0001]本實用新型屬于電子領域，涉及一種鉛酸蓄電池維護裝置。
背景技術：
[0002]隨著近年鉛酸蓄電池的發展，大型閥控密封式鉛酸蓄電池(VRLA)以其封閉構造維護壓力小和不污染周圍環境等顯著優勢，已基本取代老式防酸隔爆型電池，成為大容量固定電池的首選。但即使號稱“免維護”的閥控密封式鉛酸蓄電池也同樣存在著不少問題，硫化現象就是其中比較突出的一個，直接影響蓄電池的壽命和供電能力。[0003]鉛酸蓄電池在放電時形成硫酸鉛結晶，充電時能比較容易地還原為鉛。在正常的工作環境下，鉛酸蓄電池的化學反應式如下:[0004]放電Pb02+2H2S04+Pb ^^PbS04+2H20+PbS04充電(二氣化鉛)(硫_> (海縭狀鉛) (毓酸鉛) <*> (硫酸懾)正極活物質電解液負機活物質疋極活伽績電解液負極活物績[0005]在長期使用過程中，或在使用過程中維護包養不善，在負極板上就會逐漸形成一種粗大而堅硬的硫酸鉛結晶附著于電池極板表面，這種粗大的硫酸鉛晶體用常規方法充電很難還原，這種現象通常發生在負極，被稱為“不可逆硫酸鹽化”，簡稱“硫化”。[0006]鉛酸蓄電池的硫化會導致下列不良后果:[0007]I)蓄電池的內阻增大；由于硫酸鉛晶體導電性差、體積大，會堵塞活性物質的細 L，阻礙電解液的滲透和擴散作用，從而導致了蓄電池內阻的增大[0008]2)蓄電池充電能力下降；在充電時結晶硫酸鉛不易轉化為二氧化鉛和海綿狀的鉛，導致充電較未硫化前電壓提前到達充電終止電壓，且充電電流越大越明顯。充電過程中有產生氣泡，充電溫升增快，嚴重時可導致充不進電。[0009]3)酸液密度低于正常值；硫酸鉛晶體無法通過充電還原成硫酸電解液自然導致了密度的降低[0010]4)蓄電池放電容量下降；放電電流越大容量下降越明顯，縮短蓄電池的后備供電時間和使用壽命[0011]5)降低蓄電池 組的單體一致性；單體電池性能的優劣直接影響到整組電池的充放電特性，電池是一個儲能體，如果把每塊單體電池看作一塊木板，整組電池就如同24塊木板拼成的木桶，這個木桶的儲存容量就由這24個木板最短者決定，也就是說電池組的儲能由24節單體電池最差者決定的。實用新型內容[0012]為消除傳統鉛酸蓄電池由于長期使用或使用狀態不良引起的硫化現象導致蓄電池性能下降的技術缺陷，本實用新型提供一種鉛酸蓄電池維護裝置。本實用新型所述鉛酸蓄電池維護裝置，包括電源和中央控制器，所述中央控制器由CPU和存儲設備組成，還包括與電源和中央控制器連接的脈沖發生器，所述脈沖發生器的脈沖輸出端與鉛酸蓄電池的電極連接。優選的，還包括與中央控制器和鉛酸蓄電池電極連接的電壓檢測芯片。優選的，還包括與中央控制器連接的顯示設備。優選的，還包括與中央控制器連接的RS232接口。優選的，所述脈沖發生器具備掃頻輸出功能。優選的，所述脈沖輸出端包括正輸出端和負輸出端，所述正輸出端和鉛酸蓄電池的正極連接，負輸出端和鉛酸蓄電池的負極連接。進一步的，所述正輸出端不止一個。優選的，還包括與中央處理器連接的計時器。 優選的，所述電源為被維護的鉛酸蓄電池自身。采用本實用新型所述的鉛酸蓄電池維護裝置，可以擊碎電極上形成的硫酸鉛結晶體并使其重新參與到電池充放電的化學循環反應過程中，可有效消除因蓄電池硫化引起的蓄電池容量下降，改善各單體電池的一致性，達到提高蓄電池性能的目的。
圖1示出本實用新型一種具體實施方式
的各模塊連接框圖；圖2示出本實用新型另一具體實施方式
的各模塊連接框圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細說明。本實用新型所述鉛酸蓄電池維護裝置，包括電源和中央控制器，所述中央控制器由CPU和存儲設備組成，還包括與電源和中央控制器連接的脈沖發生器，所述脈沖發生器的脈沖輸出端與鉛酸蓄電池的電極連接。鉛酸蓄電池維護裝置工作時，通過中央控制器對脈沖發生器發出控制信號，脈沖發生器發射脈沖信號，脈沖信號的強度由電源決定，例如可以是48V或其他直流電壓值。脈沖發生器的輸出端與電極連接，具有特定頻率和特定振幅的脈沖信號適應尺寸不等的硫酸鉛結晶體。當脈沖信號能夠與硫酸鉛結晶體固有諧波頻率產生共振時，電極上附著的硫酸鉛結晶體將被擊碎。上述脈沖發生器可以按照預先設定的工作時間工作，例如可以設置持續工作45天或60天。優選的，本實用新型所述鉛酸蓄電池維護裝置還包括與中央控制器和鉛酸蓄電池電極連接的電壓檢測芯片。由于硫酸鉛結晶體的不斷增大直接導致鉛酸蓄電池內阻上升，通過檢測鉛酸蓄電池電極電壓，能夠判斷出內阻是否上升以及上升幅度。通過增加電壓檢測芯片間接控制脈沖發生器的工作狀態，包括工作與否、脈沖強度和脈沖頻率等，更好的實現除硫，保證鉛酸蓄電池以良好狀態工作。優選的，還包括與中央控制器連接的顯示設備。顯示設備可以是指示燈，也可以是較小尺寸的顯示屏，顯示鉛酸蓄電池維護裝置的工作狀態和各個參數，方便使用。[0030]優選的，鉛酸蓄電池維護裝置還包括與中央控制器連接的RS232接口。RS232接口是1970年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進制數據交換接口技術標準”。通過該接口與個人電腦連接，可實現鉛酸蓄電池維護裝置狀態本地讀取和參數設置下發以及程序升級。同時通過此接口可以使鉛酸蓄電池維護裝置納入到動態監控過程中，監測內容包括各節蓄電池電壓，蓄電池總電壓，除硫電流，除硫狀態，除硫|吳式切換設直等。[0031]為適應不同情況下的硫酸鉛結晶狀態，所述脈沖發生器具備掃頻輸出功能。即輸出頻率連續變化的脈沖信號對電極進行碎晶操作。例如可以設置掃頻頻率為IKHz至lOOOKHz，其中 lKHz-10KHz 為一檔，10KHz-100KHz 為二檔，100KHz-1000KHz 為三檔。工作方式為，頻率隨時間系數增加而緩慢上升，當第一檔頻率掃描完畢后，切換至二檔，二檔掃描完畢后再切換至三檔，依次循環。脈沖發生器工作時，輸出脈沖的電壓幅值范圍根據需要可以在30V至60V之間調整，較優取值為48V，輸出電流在IA至5A之間調整。[0032]具體的，所述脈沖輸出端包括正輸出端和負輸出端，所述正輸出端和鉛酸蓄電池的正極連接，負輸出端和鉛酸蓄電池的負極連接。所述正輸出端可以不止一個，以應用于鉛酸蓄電池組。如圖2所示，被維護的 鉛酸蓄電池組由4個鉛酸蓄電池串聯而成，則正輸出端包括4個，分別與這四個鉛酸蓄電池的正極連接，負輸出端與唯一一個未連接后一級鉛酸蓄電池正極的負極連接。[0033]為提供計時功能以控制鉛酸蓄電池維護裝置的工作周期或提供其他計時功能，還包括與中央處理器連接的計時器。[0034]本實用新型所述鉛酸蓄電池維護裝置的電源可以使用外接電源，也可以使用其維護的鉛酸蓄電池自身，只要鉛酸蓄電池的輸出電壓達到本實用新型的使用要求，例如鉛酸蓄電池組串聯使輸出電壓可以達到48V直流輸出時，可以直接作為本實用新型的電源使用。[0035]使用本實用新型對鉛酸蓄電池進行維護，擊碎電極上形成的硫酸鉛結晶體并使其重新參與到電池充放電的化學循環反應過程，可以有效的避免鉛酸蓄電池電極硫化現象，降低鉛酸蓄電池內阻，維持鉛酸蓄電池電解液密度，提高了鉛酸蓄電池的充電和放電能力，可有效消除因蓄電池硫化引起的蓄電池容量下降，改善各單體電池的一致性，達到提高蓄電池性能的目的。[0036]發明人將本實用新型用于新電池組，由于本實用新型降低電池的內阻，縮短每次充電的時間，延長電池再充電間隔時間，節省電力消耗，可減少頻繁充電對電池的損害，同時本實用新型改善電解液的比重、降低失水、提高電池的防凍能力，徹底消除并防止未來的硫酸鹽化。直接使用可延長至設計使用壽命，與不加裝使用本實用新型進行維護的蓄電池組相比，其壽命可延長I倍以上。[0037]本實用新型使用于舊蓄電池組，只要舊蓄電池組屬硫化現象報廢，沒有物理損壞的(即鉛極板未軟化、未腐爛、未脫落，未短路、未斷格，有適量電解液)，均可維護和再生，對已損失的容量可恢復80-90%以上。由此本實用新型實際減少相當數量的廢棄電池，有效地保護了生態環境。[0038] 前文所述的為本實用新型的各個優選實施例，各個優選實施例中的優選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優選實施方式為前提，各個優選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數僅是為了清楚表述實用新型發明人的實用新型驗證過程，并非用以限制本實用新型的專利保護范圍，本實用新型的專利保護范圍仍然以其權利要求書為準，凡是運用本實用新型的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本 實用新型的保護范圍內。
權利要求1.鉛酸蓄電池維護裝置，包括電源和中央控制器，所述中央控制器由CPU和存儲設備組成，其特征在于:還包括與電源和中央控制器連接的脈沖發生器，所述脈沖發生器的脈沖輸出端與鉛酸蓄電池的電極連接。
2.如權利要求1所述鉛酸蓄電池維護裝置，其特征在于:還包括與中央控制器和鉛酸蓄電池電極連接的電壓檢測芯片。
3.如權利要求1所述鉛酸蓄電池維護裝置，其特征在于:還包括與中央控制器連接的顯示設備。
4.如權利要求1所述鉛酸蓄電池維護裝置，其特征在于:還包括與中央控制器連接的RS232 接口。
5.如權利 要求1所述鉛酸蓄電池維護裝置，其特征在于:所述脈沖發生器具備掃頻輸出功能。
6.如權利要求1所述鉛酸蓄電池維護裝置，其特征在于:所述脈沖輸出端包括正輸出端和負輸出端，所述正輸出端和鉛酸蓄電池的正極連接，負輸出端和鉛酸蓄電池的負極連接。
7.如權利要求6所述鉛酸蓄電池維護裝置，其特征在于:所述正輸出端不止一個。
8.如權利要求1所述鉛酸蓄電池維護裝置，其特征在于:還包括與中央處理器連接的計時器。
9.如權利要求1所述鉛酸蓄電池維護裝置，其特征在于:所述電源為被維護的鉛酸蓄電池自身。
專利摘要鉛酸蓄電池維護裝置，包括電源和中央控制器，所述中央控制器由CPU和存儲設備組成，其特征在于還包括與電源和中央控制器連接的脈沖發生器，所述脈沖發生器的脈沖輸出端與鉛酸蓄電池的電極連接。采用本實用新型所述的鉛酸蓄電池維護裝置，可以擊碎電極上形成的硫酸鉛結晶體并使其重新參與到電池充放電的化學循環反應過程中，可有效消除因蓄電池硫化引起的蓄電池容量下降，改善各單體電池的一致性，達到提高蓄電池性能的目的。
文檔編號H02J7/00GK203119056SQ201320157029
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月1日 優先權日2013年4月1日
發明者郭健 申請人:四川欣和嘉盛信息技術有限公司