铅蓄电池修复用的多档充放电仪及其修复充电方法
【专利摘要】本发明公开了一种铅蓄电池修复用的多档充放电仪，包括控制模块、放电模块、充电模块、选择开关以及外壳；选择开关设置在外壳外部，其设置为n档，各档信号端连接控制模块，n为正整数；充电模块与放电模块的控制端分别连接控制模块，使用时其电源输出端分别连接铅蓄电池两端；选择开关用于选择控制模块内贮的控制程序；控制模块控制对铅蓄电池的修复充放电过程；其中，所述充电过程至少设置两段不同强度的电流，充电过程中至少设置一次放电，充电量和放电量合计的剩充电量在1.5～3.2C/Ah范围内额定；所述充放电仪通过档位选择，实现对铅蓄电池额定电量选择充电。本发明还公开了一种对铅蓄电池进行修复充电的方法。
【专利说明】
铅蓄电池修复用的多档充放电仪及其修复充电方法
技术领域
[0001]本发明涉及蓄电池修复领域，特别涉及一种铅蓄电池修复用的多档充放电仪及铅蓄电池容量修复的充电方法。
【背景技术】
[0002]铅蓄电池简称蓄电池，在电动牵引车、车船起动、通信机站、储能等大功率/大容量领域占据绝对统治地位，但铅蓄电池又具有使用寿命短、容易提前报废的缺陷，据2015年统计，我国铅蓄电池的生产功率数达到2万万KVAh，仅电动自行车每年废弃/更换的电池数量就超过8亿只，为此修复铅蓄电池成为新兴的行业。
[0003]现有技术中，有多种对铅蓄电池进行修复的方法，包括富液补充充电、正/负脉冲充电、多阶段式智能充电、高温搁置法等，这类修复方法需要对不同容量衰减状态的电池作不同的充电技术处理，需要修复人员具有较丰富的技术经验;近年由于功能高分子材料技术的发展，市场出现了多种蓄电池修复专用的功能材料，深刻地改变了蓄电池传统修复的技术原理，进而影响到铅蓄电池修复的充电方法。例如正极活性物质融出，行业以往推荐高温搁置法，一般需要把铅蓄电池搁置在75?85°C温度环境48?72h，再用小电流充电使正极得予修复，但市场新出现的一些功能高分子添加剂，可使硫酸铅/ 二氧化铅在氧化/还原的充放电过程中实现晶格导带的结晶重组，并且恢复正极容量不再限于使用小电流充电；又如负极活性物质的硫酸铅结晶盐化，行业近年推荐脉冲充电法，需要使用专门设计的脉冲充电机，但市场新出现的一些功能高分子添加剂，可助电解液直接渗透盐化的硫酸铅结晶体内部，恢复负极受电能力，通过一定电量的补充电可使负极得予修复。
[0004]总体而言，目前市场在应用功能高分子材料的技术基础上，对铅蓄电池整体修复的效果已相对理想，行业普遍需要提高工业修复效率。出于这种新市场的原因，市场十分需要一种以铅蓄电池修复为使用目标的自动充放电设备。
[0005]现有技术中已有的充电机或充放电机的产品系列大致可分为4类:
[0006]1)、固化充电程序、无放电功能的充电机，这类充电机多见诸于电动车电池或手机电池的充电器，特点为充电末期设置为恒定电压(或最后“均充”之前设置为恒定电压)，对蓄电池的恒定电压充电并非额定电量；
[0007]2)、人工设置充电或放电数据的充放电机，这类充放电机多见诸于高端仪器，虽设置有充电和放电功能，但使用时需要人工设置充电或放电数据；
[0008]3)、编程的充放电机，这类充放电机多见诸于高端仪器和工业用，虽设置有充电和放电功能，但使用时需要编程，充放电程序并非在内部控制系统固化；
[0009]4)、智能化的充放电机，例如中国发明专利ZL2012102579452等公开的技术文献中，提及一类通过对蓄电池放电取得数据而决定充电量和充电方式的智能化技术方案，虽然其充电和放电属编程固化，但程序的剩充电量并非额定。
[0010]上述4类市场上现有的充电机或充放电机均不适合作为蓄电池修复使用。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于克服已有的充电机或充放电机均不适合作为蓄电池修复使用的缺陷，从而提供一种能够对铅蓄电池进行有效修复的充放电仪。
[0012]为了实现上述目的，本发明提供了一种铅蓄电池修复用的多档充放电仪，包括:控制模块1、放电模块2、充电模块3、选择开关8以及外壳4;其中，所述的选择开关8设置在外壳4的外部，其设置为η档，η为多I的正整数，选择开关8各档的信号端分别连接控制模块I;所述充电模块3与放电模块2的控制端分别连接所述的控制模块I，使用时所述充电模块3与放电模块2的电源输出端分别连接外部待修复的铅蓄电池6的两端;所述选择开关8用于选择控制模块I内贮的控制程序;所述控制模块I控制对外部铅蓄电池6的修复充放电过程；其中，
[0013]所述控制模块I控制的充电过程至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程中至少设置一次放电过程，而且充放电过程中无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该剩充电量的取值范围为1.5?3.2C/Ah;所述的充放电仪通过选择开关8的档位选择，实现对外部铅蓄电池6修复用的额定剩充电量选择充电。所述C/Ah为所述铅蓄电池6的标称容量。
[0014]上述技术方案中，所述控制模块I控制对外部铅蓄电池6的修复充放电过程还包括:在起始充电之前设置深放电，所述深放电的放电深度达到用S0.1C/A电流放电至铅蓄电池6两端电压< 1.0V/单格平均;其中，所述深放电采用下列任意一种方法实现:一阶段恒流放电法、多阶段恒流放电法以及非稳恒电流放电法。
[0015]上述技术方案中，所述控制模块I控制对外部铅蓄电池6的修复充放电过程还包括:在充电结束之后设置容量检验放电，所述容量检验的放电电流强度由该蓄电池6的行业技术检验标准确定。
[0016]上述技术方案中，所述控制模块I所控制的充电过程为分阶段充电，所述分阶段充电包括充电前期的恒定电流充电以及充电后期的分阶降流充电。
[0017]所述控制模块I所控制的分阶段充电，还包括在充电过程中设置电流强度的大小交替变换以及设置充电电流强度为O的静置过程。
[0018]上述技术方案中，在充电过程中间隔设置的放电过程，每次连续放电的电量取值范围为0.001?0.5(:/^11，放电的电流强度取值范围为0.05?3.0(:/^。
[0019]上述技术方案中，还包括温度传感器5，所述温度传感器5设置在所述外壳4的外部，其信号输入端连接所述控制模块I;所述的温度传感器5向控制模块I输入外壳4外部的环境温度数据，在所述控制模块I的控制下，通过所述充电模块3对铅蓄电池6实现充电量补
Iz? O
[0020]上述技术方案中，所述控制模块I还包括对蓄电池的电压监测接口，所述电压监测接口的逻辑数据线内部连接所述充电模块3的电源输出两端，或在所述外壳4外部与所述铅蓄电池6的正负极两端连接；
[0021]由所述控制模块I对铅蓄电池6做电压监测，当所述充电模块3对铅蓄电池6充入
0.1?0.8C/Ah电量而所述铅蓄电池6两端电压低于2.0V/单格平均，或当所述充电模块3对铅蓄电池充入1.0?2.0C/Ah电量而所述铅蓄电池6两端电压低于2.5V/单格平均，充放电仪自动停止工作。
[0022]上述技术方案中，还包括:显示装置7;所述显示装置7用于显示充放电仪的状态信息;所述的显示装置7包括但不限于使用数码显示或色灯显示。
[0023]本发明还提供了采用所述的充放电仪对铅蓄电池进行修复充电的方法，包括:
[0024]步骤I )、对待修复的铅蓄电池做深放电，所述深放电的放电深度达到用<0.1C/A电流放电至铅蓄电池6两端电压<1.0V/单格平均；
[0025]步骤2)、深放电结束后，开始分阶段充电过程，在所述分阶段充电过程至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程中至少间隔设置一次放电过程;而且充放电过程无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该剩充电量的取值范围为1.5?3.2C/Ah;其中，在所设置的放电过程中，每次连续放电的电量取值范围为0.001?0.5C/Ah，放电的电流强度取值范围为0.05?3.0C/A;
[0026]步骤3)、在分阶段充电结束之后设置容量检验放电。
[0027]步骤4)、对经过上述步骤充电仍容量不足的铅蓄电池设置额定电量二次充电。
[0028]本发明的优点在于:
[0029]根据蓄电池修复市场出现的功能材料及其应用效果，运用剩充电量及修复程序的大量经验集合而设计，可有效提高蓄电池的修复效率。
【附图说明】
[0030]图1是在一个实施例中本发明铅蓄电池修复用的多档充放电仪的结构示意图；
[0031]图2是一只6DZM失效电池恒流放电的电压变动曲线图；
[0032]图3是对蓄电池实现深放电的流程示意图；
[0033]图4(a)是深放电的电压变动趋势示意曲线图；
[0034]图4(b)是深放电的电流变动趋势示意曲线图；
[0035]图5是另一个实施例中本发明铅蓄电池修复用的多档充放电仪的结构示意图；
[0036]图6是又一个实施例中本发明铅蓄电池修复用的多档充放电仪的结构示意图；
[0037]图7是实施例1中的修复充放电I/T时序曲线图；
[0038]图8是实施例5中的修复充放电I/T时序曲线图；
[0039]图9是实施例6中的修复充放电I/T时序曲线图。
[0040]附图标识
[0041]1、控制模块；2、放电模块；3、充电模块； 4、外壳；
[0042]5、温度传感器；6、蓄电池；7、外部显示装置；8、选择开关
【具体实施方式】
[0043]以下结合附图对本发明作进一步的描述。
[0044]参考图1，在一个实施例中，本发明铅蓄电池修复用的多档充放电仪包括:控制模块1、放电模块2、充电模块3、选择开关8以及外壳4;其中，选择开关8设置在外壳4的外部，其设置为η档，η为多I的正整数，选择开关8各档的信号端分别连接所述控制模块I的信号输入端;充电模块3与放电模块2的控制端分别连接所述的控制模块I，使用时充电模块3与放电模块2的电源输出端分别连接外部待修复的铅蓄电池6的两端;所述的控制模块I用于对充放电过程进行控制，从而实现对铅蓄电池6的修复。
[0045]放电模块2用于将待修复的蓄电池6中的电能释放出去。该放电模块2在工作过程中，接收控制模块I所发出的指令，并能够根据该指令对铅蓄电池6执行设定的放电操作，并向控制模块I返回完成本次放电的信号。所述充电过程中的放电，包括设置为恒流或非恒流的连续放电或脉冲放电。
[0046]充电模块3用于向待修复的蓄电池6充电，充电模块3在工作过程中，接收控制模块I所发出的指令，并能够根据该指令对蓄电池6执行设定的充电操作，向控制模块I返回完成本次充电的信号。
[0047]选择开关8用于选择控制模块I中内贮的控制程序，能够通过档位选择，使控制模块I输出与选择开关8不同档位对应的控制程序，从而控制放电模块2/充电模块3使外部铅蓄电池6获得相应的额定剩充电量。
[0048]在一个实施例中，本充放电仪设计为电动自行车6DZM12、6DZM20、6DZM33蓄电池自动修复通用，充电模块3与放电模块2按6DZM33充/放电所需的功率设计，控制模块I内贮有6DZM12/20/33三种规格蓄电池的修复充放电控制程序，选择开关8设置三个选择档，用户使用该充放电仪时，可通过档位分别选择不同的充放电程序，从而实现对三种规格蓄电池自动修复通用。
[0049]在本发明技术方案的具体实施中，放电模块2与充电模块3可以是独立的两台设备，也可以通过设计放充电一体机实现。
[0050]所述控制模块I对充放电过程进行控制，实现对铅蓄电池修复的充电方法包括:在充电过程至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程中至少间隔设置一次放电过程;而且充放电过程中无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该剩充电量的取值范围为1.5?3.2C/Ah。其中，剩充电量也被称为修复充电量，其定义是充电量减去放电量，剩充电量关系到铅蓄电池修复的效果，剩充电量过小不能激活待修复的铅蓄电池，剩充电量过大又容易把铅蓄电池充坏，尤其是因长期过充电引致极板活性物质严重软化失效的铅蓄电池。
[0051]从之前描述，可知控制模块I所控制充放电过程中的充电过程属于分阶段充电，所述分阶段充电包括充电前期的恒定电流充电和充电后期的分阶降流充电，以及选择设置充电电流强度的大小交替变换;例如，充电前期的电流强度取值0.25C/A(其间选择插入若干分钟0.0I?0.1C/A的相对小电流)，末期充电电流强度取值0.05C/A。在充电过程中，还可以选择设置充电电流强度为O的静置过程。
[0052]在充电过程中所设置的放电过程为定量放电，额定放出0.001?0.5C/Ah的电量，行业惯称浅放电，该浅放电的电流强度取值范围一般为0.05?3.0C/AO这一浅放电操作的执行时间与铅蓄电池中的残余容量有关，一般来说，蓄电池当残余容量<0.7C/Ah时，在充电中期设置浅放电的修复效果更好;浅放电操作的执行次数与蓄电池中的残余容量有关，对于残余容量<0.5C/Ah的蓄电池，充电中期设置多次浅放电的修复效果会更佳。所述C/A为铅蓄电池6标称容量值的电流强度。
[0053]铅蓄电池修复所需的充电量较大，较之常规铅蓄电池充电更易发热，间隔变换小电流充电或静置一定时间(例如0.5?Ih)，特别是设置一定方式的浅放电(放出蓄电池部分电能)，对消除铅蓄电池内部产生的气泡、削弱内部极板周边电解质的极化浓差、提高下一阶段充电的效率有较明显作用。
[0054]失效蓄电池一般在单格1.0?1.6V区间存在一个二级能量平台，附图2给出了一只6DZM失效电池恒流放电的电压变动曲线，表明该失效电池在单格平均1.5V左右区间堆积有较大的能量，有效释放这一低电压平台的能量再对蓄电池进行修复充电，可使蓄电池的修复效果更佳。因此作为一种优选实现方式，所述控制模块I所控制的充放电修复过程还包括:在起始充电之前设置深放电。所述深放电有别于在修复充电过程中间隔设置的定量放电，该深放电不仅在修复起始充电之前设置，而且要求放电深度达到用S0.1C/A电流放电至蓄电池6两端电压彡1.0V/单格平均。
[0055]对铅蓄电池实现深放电的方法可以是现有技术中的任意方法，包括但不限于:一阶段恒流、多阶段恒流以及非稳恒电流放电法。在一个深放电的实施例中，电流强度递减规则设置为I=MKL.，其中M表示递减系数，Ie3为蓄电池进行深放电开始阶段的放电电流强度，正整数K表示递减阶数，本实施例优选0.618。当放电电压达到设定值％后，放电电流强度开始第一阶的递减，1(为I，放电电流强度下降为0.618Ie，因为电流减小即放电负载减轻，电池电压会自然反弹，当蓄电池放电电压再次达到％，放电电流强度开始第二阶的递减，此时K变为2，放电电流强度下降为0.6182Ie = 0.382Ie……依次类推，直到蓄电池以设定的小电流强度深放电至V2，在时间允许的情况下尽量实现3阶以上深放电，该对蓄电池实现深放电的逻辑流程如图3所示。一般而言，末阶深放电至％时的电流强度优选S0.05C/A。
[0056]上述深放电操作也可以选择定阻抗作为负载，例如以0.2C/A(阻值以2.0V/单格平均电压计算)对应的阻抗作为放电负载，对蓄电池放电至0.2V/单格平均的放电深度。运用额定阻抗深放电的一个明显优势，是深放电时电流强度可随蓄电池6的放电电压下降而自动调整，电压越低其电流越小，无需外加电流调整控制电路，可简单有效地实现对蓄电池深放电的技术要求，尤其适用于单格蓄电池，附图4(a)和附图4(b)是深放电的电压和电流变动趋势示意曲线图。
[0057]参考图5，在另一个实施例中，在图1所示实施例的基础上，本发明的充放电仪还包括:温度传感器5，所述温度传感器5设置在外壳4的外部，其信号输入端连接控制模块I，通过控制模块I自动控制充电模块3补偿对蓄电池6的剩充电量。
[0058]行业公知铅蓄电池在25°C温度的受充能力较佳，当环境温度高于25°C时，电化反应程度加剧，需适当减少充电量;而当环境温度低于25°C时，电化反应程度变弱，需适当增加充电量。所述充电量补偿的一种优选系数如下:当充放电仪外部的环境温度高于25°C时，平均每上升1°C减少0.02C/Ah的剩充电量；当充放电仪外部环境温度低于25°C时，平均每下降1°C增加0.03C/Ah的剩充电量。在实际使用中，不一定需要充电模块3对蓄电池6的剩充电量进行过细的连续补偿，例如可以设计每变化:TC或5°C为一档，对蓄电池6的剩充电量进行分档级补偿。
[0059]在又一个实施例中，在前述实施例的基础上，所述控制模块I还包括对蓄电池的电压监测接口，电压监测接口的逻辑数据线内部连接充电模块3的电源输出两端，或在外壳4外部与铅蓄电池6的正负极两端连接。
[0060]所述控制模块I对铅蓄电池6的电压监测，是为了防止充放电仪在蓄电池内部通格、严重微短路的情况下继续做无用功;常规蓄电池当充入0.1?0.8C/Ah电量时，蓄电池6的两端电压应高于2.0V/单格平均，当充入1.0?2.0C/Ah电量时蓄电池的两端电压应高于2.5V/单格平均，如不符合这一蓄电池受充的正常状态，说明受充蓄电池存在内部通格、严重微短路，充放电仪继续工作已失去意义。
[0061]参考图6，在又一实施例中，在图1所示实施例的基础上，本发明铅蓄电池修复用的多档充放电仪还包括:显示装置7，该显示装置7可选择用于显示充放电仪的实时充/放电电流值、累计剩充电量、正常完成修复充电程序以及不正常停止充电等状态。所述的显示装置7，包括但不限于使用数码显示或色灯显示。
[0062]在自动修复充电结束之后设置容量检验放电，是为了提升本发明实施的实用价值，该放电检验容量功能可设置为在蓄电池修复后自动执行，也可以设置为人工重启执行；所述容量检验的放电电流强度由该类蓄电池6的技术检验标准确定，为行业所公知，例如电动自行车电池用0.5C/A的放电电流强度，电动牵引车电池用0.2C/A的放电电流强度，室内UPS电池用0.1C/A的放电电流强度。
[0063]有些蓄电池很难一次性修复充电达到标称容量，需要进行第二次修复充电，通常是以恒定电流分阶段补充一定的额定电量;虽然蓄电池容量分布无序，但可以有效分类，例如以标称容量为基准分出容量状态为90%、80%、70%、60%、50%等多类，需要分别补充电量150%、180%、210%、240%、270%C/Ah，本发明以额定电量为特征的多档充放电仪，为蓄电池修复市场需求提供了一种便捷实用工具。
[0064]选择开关8可配合修复充放电的程序启动开关使用，也可以将选择开关8与所述程序启动开关实行一体化设计。在上述设计为6DZM12、6DZM20、6DZM33蓄电池自动修复通用的实施例中，选择开关8设计为三档形式，选择开关8也可以设计为更多档位，当档位设计足够多时，视为修复充放电仪的剩充电量连续可调；同理，当选择开关8只设计一个档位时，可视为修复充放电仪对某额定容量蓄电池专用，此时选择开关8退化为一个修复充放电程序的启动开关。
[0065]本发明所述的充放电仪可以设计为一机单路或一机多路的形式;所述的充放电仪对蓄电池的受充电压范围不作限制，可设计为对m只蓄电池充电(m为正整数)，例如充放电仪的电压输出区间设计为3V，对标称2V的蓄电池进行修复充电；电压输出区间设计为20V，对标称12V的蓄电池进行修复充电；电压输出区间设计为105V，对6只标称12V的蓄电池进行修复充电；电压输出区间设计为320V，对18只标称12V的蓄电池进行修复充电，等等。
[0066]下面结合具体的实施例对本发明充放电仪的设计方法作进一步说明。
[0067]实施例1
[0068]设计一种6DZM系列铅蓄电池自动修复用的充放电仪。
[0069]本实施例设计为修复充放电一体化机，其包括控制模块1、放电模块2、充电模块3、选择开关8以及外壳4;其中，选择开关8设计为3个档位，设置在外壳4的外部，各档的信号端连接控制模块I的相应输入端;控制模块I内贮有对应6DZM12/20/33蓄电池修复的3个控制程序，放电模块2、充电模块3的功率按6DZM33蓄电池修复的要求设计;设置一个修复程序的启动开关;通过用户对选择开关8的档位选择，使充放电仪满足对6DZM12/20/33三种铅蓄电池修复的通用需求。
[0070]充电模块3与放电模块2的控制端分别连接控制模块I，控制模块I内贮有3个充放电控制的程序，充电模块3与放电模块2的输出端对外共用两根直流电源输出线，使用时在外壳4外部分别连接到待修复的蓄电池6的正负极两端;外壳4外部设置有电源开关和外部显示装置7，外部显示装置采用色灯显示，其输入端连接控制模块I，用于反映正常充电、正常停充和非正常停充状态。
[0071]根据6DZM系列铅蓄电池的标规条件(12V，2h放电率，放电终止电压为1.50V)，将待修复蓄电池6进行预处理，预处理工艺包括行业公知的加修复液、抽真空，静置2h后进行深放电；深放电设计由另外的仪器条件实现，放电深度要求用0.05C/A电流放电至蓄电池6两端电压达到3V。
[0072]设置在外壳4外部的色灯分三种颜色，绿色用于反映正常充电状态，当正常完成修复充电程序后自动熄灯;当充入0.5C/Ah电量蓄电池6的两端电压仍低于12.0V时，自动停止修复充电程序，色灯显示红色；当充入1.5C/Ah电量时蓄电池6的两端电压仍低于15.0V时，自动停止修复充电程序，色灯显示黄色。
[0073]通过用户对选择开关8的档位选择，修复充电程序开关启动后，控制模块I内贮的相应程序控制充电模块3与放电模块2，自动实现对蓄电池6额定剩充电量的充放电程序，其中，与6DZM12电池修复档位对应的充放电程序如下:
[0074]3.0厶充电411、3.5厶放电111、3.(^充电111、2.(^充电211、1.24充电311、0.6厶充电911，共计充电时间22h，累计剩充电量24.5Ah。
[0075]附图7标出了本实施例中对6DZM12电池的修复充放电I/T时序曲线，经该修复程序充放电后，一般板栅腐蚀不严重的6DZM12电池的首次放电容量可达I OAh以上的技术预期效果，二次充电后可达到标称容量。与6DZM20/33电池修复档位对应的充放电程序，其充放电过程的设计类同，充电及放电的电流强度与电池容量呈相应比例增大，累计的剩充电量分别设定为 40.8Ah/67.2Ah。
[0076]本实施例的技术变形，可将选择开关8设计一个档位，兼作程序启动开关使用，将充放电仪变形为6DZM12或6DZM20或6DZM33电池自动修复专用。
[0077]实施例2
[0078]对实施例1进行技术改进，设置在外壳4外部的外部显示装置7改为液晶数码显示器，其输入端连接控制模块I，用于反映受充蓄电池6的实时电压和充电电流实时值，以及充放电一体化机的正常停充和非正常停充。
[0079]数码显示器7在所述充放电机正常充电时，以每5秒显示、2秒切换显示的方式分别显示受充蓄电池6两端电压和充/放电电流的实时值；当修复充电程序正常完成，数码显示器7全部显示8;其中，与6DZM12电池修复档位对应的控制程序包括，当充入2.5Ah电量而蓄电池6两端电压低于12.0V时，自动停止修复充电程序，数码显示器7全部显示4;当充入15Ah电量而蓄电池6两端电压低于15.0V时，自动停止修复充电程序，数码显示器7全部显示7。与6DZM20/33电池自动修复档位所对应增加的控制程序，除了充电的电流强度相应增大，控制程序设计方法类同。
[0080]本实施例对蓄电池修复充电的技术效果与实施例1相同，但可使用户了解到蓄电池的实时充/放电电流值，从而可对预修复状态做出判断。
[0081 ] 实施例3
[0082]在实施例2的基础上增加温度传感器5。
[0083]温度传感器5的信号输入端连接控制模块I，通过温度传感器5向控制模块I输入充放电仪外壳4外部的环境温度数据，使控制模块I根据充放电仪外部的环境温度自动补偿充电模块3对蓄电池6的剩充电量。
[0084]控制模块I控制充电模块3对蓄电池6剩充电量的温度补偿以25°C为基准，设计为温度变化量每超过5 0C改变一档，对蓄电池6的剩充电量进行分档级补偿。其中，与6DZM12电池修复档位对应的充放电程序设定为，当充放电仪外部工作环境温度高于25°C时，每超过5°C，减少1.2 A h的剩充电量，例如当充放电仪外部工作环境温度为3 5 °C时，剩充电量减少
2.4Ah，即控制模块I控制充电模块3对蓄电池6的剩充电量改变为(24.5 — 2.4)=22.1 Ah;当充放电仪外部工作环境温度低于25°C时，平均每下降5°C增加1.SAh的剩充电量，例如当充放电仪外部工作环境温度为5°C时，剩充电量增加7.2Ah，即控制模块I控制充电模块3对蓄电池6的剩充电量改变为(24.5+7.2)=31.7Ah。
[0085]本实施例可有效弥补蓄电池修复环境温度变化对蓄电池加大或减少剩充电量的自动调整需要，使充放电仪对蓄电池修复环境温度的适应性更强，修复效果更好。
[0086]本实施例以及前述例还可增加蓄电池修复后自动放电检验容量的功能，控制模块I控制充电模块3在充电程序结束I小时，继续控制放电模块2以恒流6A放电至10.50V，记录显示放电时间，使蓄电池修复容量一目了然。
[0087]实施例4
[0088]实施例1是设计为充放电一体化机，本实施例将控制模块1、放电模块2、充电模块3全部分立，设计为三台分体机，使用时三体合一连接，外壳4相应为三个;使用时，充电模块3分立的充电机的逻辑数据线与控制模块I连接，充电机的直流电源输出端与蓄电池6两端固连;放电模块2分立的放电机的逻辑数据线与控制模块I连接，放电机的直流电源接口与蓄电池6两端固连;控制模块I分立为设置有选择开关8的充电/放电控制器，内贮有设定的充放电程序。
[0089]所述的充电机和放电机分别在其相应外壳的外部设置电源开关，外部显不装置7采用色灯显示，设置在所述的充电/放电控制器的外部，其信号输入端连接所述的充电/放电控制器的显示控制端，用于反映正常充电、正常停充和非正常停充状态。
[0090]本实施例是实施例1的变形设计，优点是可分拆，方便携带。
[0091]本实施例的继续变形设计，可以将控制模块I的逻辑控制功能分拆为两部分，与所述的充电机和放电机分别嵌合，使用时将所述充电机和放电机的逻辑数据线对接，使本发明所述的充放电仪变形设计为一种二合一使用的分体机。
[0092]实施例5
[0093]实施例1所述的充放电一体化机，技术使用前提是需要对待修复的蓄电池6进行预处理深放电，蓄电池深放电由另外的仪器实现，本实施例将这一深放电功能融入本发明所述的充放电仪一体化设计，在启动实施例1所述的对蓄电池6的自动修复充放电程序之前，优先启动深放电程序。
[0094]深放电程序的技术实现采用多阶段降流放电方案，其方案设计原则在本说明书中已详述。其中，与6DZM12电池修复档位对应的充放电程序设定为，对蓄电池6两端电压以恒定电流3.6A放电至10.5V、2.0A放电至6.0V、1.0A放电至2.0V，连续放电，完成该深放电程序后静置15分钟，然后再自动启动实施例1所述的对蓄电池6的自动充放电程序；电源开关启动后，控制模块I内贮的充放电程序通过控制充电模块3与放电模块2的电路，自动实现对蓄电池6的充放电程序，其中，与6DZM12电池修复档位对应的充放电程序如下:
[0095]3.6Α放电至10.5V、2.0A放电至6.0V、1.0A放电至2.0V，静置15分钟，3.0A充电4h、3.5厶放电111、3.(^充电111、2.(^充电211、1.24充电311、0.64充电911。
[0096]附图8标出了本实施例对6DZM12电池的修复充放电I/T时序曲线。
[0097]实施例6
[0098]优化实施例1中所述对6DZM12电池的修复充放电程序。
[0099]实施例1的修复充放电程序在对蓄电池的充电过程中，设置了I次放电，实践表明，对一些极板活性物质严重受损并经长期放置的蓄电池，在修复充放电程序中设置多次放电对容量恢复程度和容量快速稳定有好处；同时，充电过程的后期蓄电池容易发热，降流甚至停充若干时间有利于蓄电池提升受充能力。
[0100]本实施例对修复充放电程序的优化设计如下:
[0101]3.0厶充电411、3.5厶放电111、3.(^充电1.511、3.5厶放电111、2.5厶充电111、2.(^充电211、静置0.5h、1.2A充电3h、0.9A充电3h、0.6A充电5h、0.4A充电3h，共计充电时间27h，累计剩充电量24.5 Ah ο
[0102]附图9标出了本实施例的修复充放电I/T时序曲线。
[0103]本实施例充放电程序对蓄电池的修复效果明显比实施例1好。
[0104]实施例7
[0105]将多档充放电仪变形设计为一种蓄电池二次修复专用的补充电仪。
[0106]选择开关8设计为3个档位，3个档位的信号端在外壳4内分别连接控制模块I的3个不同的信号输入端;控制模块I内贮有3个不同剩充电量、不同充放电过程数据的控制程序，其充放电控制程序设计与上述例大同小异，特点为:选择开关8中3个档位对应的剩充电量分别额定为18Ah、21.6Ah、25.2Ah，对标称容量为12Ah、经首次修复充电后容量状态区间约为90 %,80%,70%标称容量的蓄电池作为二次修复充电专用;使用时，容量状态约为90 %标称容量的蓄电池选择剩充电量为18Ah的档位，容量状态约为80 %标称容量的蓄电池选择剩充电量为21.6Ah的档位，容量状态约为70%标称容量的蓄电池选择剩充电量为25.2Ah的档位。
[0107]本实施例可以作为蓄电池修复市场的一种便捷实用工具。
[0108]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，包括:控制模块(I)、放电模块(2)、充电模块(3)、选择开关(8)以及外壳(4);其中，所述的选择开关(8)设置在外壳(4)的外部，其设置为η档，η为多I的正整数，选择开关(8)各档的信号端分别连接控制模块(I);所述充电模块(3)与放电模块(2)的控制端分别连接所述的控制模块(I)，使用时所述充电模块(3)与放电模块(2)的电源输出端分别连接外部待修复的铅蓄电池(6)的两端;所述选择开关(8)用于选择控制模块(I)内贮的控制程序;所述控制模块(I)控制对外部铅蓄电池(6)的修复充放电过程;其中， 所述控制模块(I)控制的充电过程至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程中至少间隔设置一次放电过程，而且充放电过程中无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该剩充电量的取值范围为1.5?3.2C/Ah;所述充放电仪通过选择开关(8)的档位选择，实现对外部铅蓄电池(6)修复用的额定剩充电量选择充电。2.根据权利要求1所述的铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，所述控制模块(I)控制对外部铅蓄电池(6)的修复充放电过程还包括:在起始充电之前设置深放电，所述深放电的放电深度达到用彡0.1C/A电流放电至铅蓄电池(6)两端电压彡1.0V/单格平均;其中，所述深放电采用下列任意一种方法实现:一阶段恒流放电法、多阶段恒流放电法以及非稳恒电流放电法。3.根据权利要求1所述的铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，所述控制模块(I)控制对外部铅蓄电池(6)的修复充放电过程还包括:在充电结束之后设置容量检验放电，所述容量检验的放电电流强度由该蓄电池(6)的行业技术检验标准确定。4.根据权利要求1或2或3所述的铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，所述控制模块(I)所控制的充电过程为分阶段充电，所述分阶段充电包括充电前期的恒定电流充电以及充电后期的分阶降流充电。5.根据权利要求4所述的铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，所述控制模块(I)所控制的分阶段充电，还包括在分阶段充电过程中设置电流强度的大小交替变换以及设置充电电流强度为O的静置过程。6.根据权利要求1或2或3所述的铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，所述在充电过程中间隔设置的放电过程，每次连续放电的电量取值范围为0.001?0.5C/Ah，放电的电流强度取值范围为0.05?3.0C/A。7.根据权利要求1所述的铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，还包括温度传感器(5);所述温度传感器(5)设置在所述外壳(4)的外部，其信号输入端连接所述控制模块(I);所述的温度传感器(5)向控制模块(I)输入外壳(4)外部的环境温度数据，在所述控制模块(I)的控制下，通过所述充电模块(3)对铅蓄电池(6)实现充电量补偿。8.根据权利要求1或7所述的铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，所述控制模块(I)还包括对蓄电池的电压监测接口，所述电压监测接口的逻辑数据线内部连接所述充电模块(3)的电源输出两端，或在所述外壳(4)外部与所述铅蓄电池(6)的正负极两端连接； 由所述控制模块(I)对铅蓄电池(6)做电压监测，当所述充电模块(3)对铅蓄电池(6)充入0.1?0.8C/Ah电量而所述铅蓄电池(6)两端电压低于2.0V/单格平均，或当所述充电模块(3)对铅蓄电池充入1.0?2.0C/Ah电量而所述铅蓄电池(6)两端电压低于2.5V/单格平均，充放电仪自动停止工作。9.根据权利要求1或7或8所述的铅蓄电池修复用的多档充放电仪，其特征在于，还包括:显示装置(7);所述显示装置(7)用于显示充放电仪的状态信息；所述的显示装置(7)包括但不限于使用数码显示或色灯显示。10.采用权利要求1-9之一的充放电仪对铅蓄电池进行修复充电的方法，包括: 步骤I)、对待修复的铅蓄电池做深放电，所述深放电的放电深度达到用S0.1C/A电流放电至铅蓄电池(6)两端电压<1.0V/单格平均； 步骤2)、深放电结束后，开始分阶段充电过程，在所述分阶段充电过程至少设置两段不同强度的电流，并在充电过程中至少间隔设置一次放电过程;而且充放电过程无论设置多少次充电和放电，充电量和放电量合计的剩充电量额定，该剩充电量的取值范围为1.5?.3.2C/Ah;其中，在所设置的放电过程中，每次连续放电的电量取值范围为0.001?0.5C/Ah，放电的电流强度取值范围为0.05?3.0C/A; 步骤3)、在分阶段充电结束之后设置容量检验放电； 步骤4)、对经过上述步骤充电仍容量不足的铅蓄电池设置额定电量二次充电。
【文档编号】H02J7/02GK105932345SQ201610417032
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】刘粤荣, 周忠立, 罗经华
【申请人】杭州莱力置能电源有限公司