专利名称：铅酸蓄电池维护装置的制作方法
技术领域：
铅酸蓄电池维护装置技术领域[0001]本实用新型属于电子领域，涉及一种铅酸蓄电池维护装置。
背景技术：
[0002]随着近年铅酸蓄电池的发展，大型阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)以其封闭构造维护压力小和不污染周围环境等显著优势，已基本取代老式防酸隔爆型电池，成为大容量固定电池的首选。但即使号称“免维护”的阀控密封式铅酸蓄电池也同样存在着不少问题，硫化现象就是其中比较突出的一个，直接影响蓄电池的寿命和供电能力。[0003]铅酸蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶，充电时能比较容易地还原为铅。在正常的工作环境下，铅酸蓄电池的化学反应式如下:[0004]放电Pb02+2H2S04+Pb ^^PbS04+2H20+PbS04充电(二氣化铅)(硫_> (海缡状铅) (毓酸铅) <*> (硫酸慑)正极活物质电解液負機活物质疋极活伽績电解液负极活物績[0005]在长期使用过程中，或在使用过程中维护包养不善，在负极板上就会逐渐形成一种粗大而坚硬的硫酸铅结晶附着于电池极板表面，这种粗大的硫酸铅晶体用常规方法充电很难还原，这种现象通常发生在负极，被称为“不可逆硫酸盐化”，简称“硫化”。[0006]铅酸蓄电池的硫化会导致下列不良后果:[0007]I)蓄电池的内阻增大；由于硫酸铅晶体导电性差、体积大，会堵塞活性物质的细 L，阻碍电解液的渗透和扩散作用，从而导致了蓄电池内阻的增大[0008]2)蓄电池充电能力下降；在充电时结晶硫酸铅不易转化为二氧化铅和海绵状的铅，导致充电较未硫化前电压提前到达充电终止电压，且充电电流越大越明显。充电过程中有产生气泡，充电温升增快，严重时可导致充不进电。[0009]3)酸液密度低于正常值；硫酸铅晶体无法通过充电还原成硫酸电解液自然导致了密度的降低[0010]4)蓄电池放电容量下降；放电电流越大容量下降越明显，缩短蓄电池的后备供电时间和使用寿命[0011]5)降低蓄电池 组的单体一致性；单体电池性能的优劣直接影响到整组电池的充放电特性，电池是一个储能体，如果把每块单体电池看作一块木板，整组电池就如同24块木板拼成的木桶，这个木桶的储存容量就由这24个木板最短者决定，也就是说电池组的储能由24节单体电池最差者决定的。实用新型内容[0012]为消除传统铅酸蓄电池由于长期使用或使用状态不良引起的硫化现象导致蓄电池性能下降的技术缺陷，本实用新型提供一种铅酸蓄电池维护装置。本实用新型所述铅酸蓄电池维护装置，包括电源和中央控制器，所述中央控制器由CPU和存储设备组成，还包括与电源和中央控制器连接的脉冲发生器，所述脉冲发生器的脉冲输出端与铅酸蓄电池的电极连接。优选的，还包括与中央控制器和铅酸蓄电池电极连接的电压检测芯片。优选的，还包括与中央控制器连接的显示设备。优选的，还包括与中央控制器连接的RS232接口。优选的，所述脉冲发生器具备扫频输出功能。优选的，所述脉冲输出端包括正输出端和负输出端，所述正输出端和铅酸蓄电池的正极连接，负输出端和铅酸蓄电池的负极连接。进一步的，所述正输出端不止一个。优选的，还包括与中央处理器连接的计时器。 优选的，所述电源为被维护的铅酸蓄电池自身。采用本实用新型所述的铅酸蓄电池维护装置，可以击碎电极上形成的硫酸铅结晶体并使其重新参与到电池充放电的化学循环反应过程中，可有效消除因蓄电池硫化引起的蓄电池容量下降，改善各单体电池的一致性，达到提高蓄电池性能的目的。
图1示出本实用新型一种具体实施方式
的各模块连接框图；图2示出本实用新型另一具体实施方式
的各模块连接框图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明。本实用新型所述铅酸蓄电池维护装置，包括电源和中央控制器，所述中央控制器由CPU和存储设备组成，还包括与电源和中央控制器连接的脉冲发生器，所述脉冲发生器的脉冲输出端与铅酸蓄电池的电极连接。铅酸蓄电池维护装置工作时，通过中央控制器对脉冲发生器发出控制信号，脉冲发生器发射脉冲信号，脉冲信号的强度由电源决定，例如可以是48V或其他直流电压值。脉冲发生器的输出端与电极连接，具有特定频率和特定振幅的脉冲信号适应尺寸不等的硫酸铅结晶体。当脉冲信号能够与硫酸铅结晶体固有谐波频率产生共振时，电极上附着的硫酸铅结晶体将被击碎。上述脉冲发生器可以按照预先设定的工作时间工作，例如可以设置持续工作45天或60天。优选的，本实用新型所述铅酸蓄电池维护装置还包括与中央控制器和铅酸蓄电池电极连接的电压检测芯片。由于硫酸铅结晶体的不断增大直接导致铅酸蓄电池内阻上升，通过检测铅酸蓄电池电极电压，能够判断出内阻是否上升以及上升幅度。通过增加电压检测芯片间接控制脉冲发生器的工作状态，包括工作与否、脉冲强度和脉冲频率等，更好的实现除硫，保证铅酸蓄电池以良好状态工作。优选的，还包括与中央控制器连接的显示设备。显示设备可以是指示灯，也可以是较小尺寸的显示屏，显示铅酸蓄电池维护装置的工作状态和各个参数，方便使用。[0030]优选的，铅酸蓄电池维护装置还包括与中央控制器连接的RS232接口。RS232接口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”。通过该接口与个人电脑连接，可实现铅酸蓄电池维护装置状态本地读取和参数设置下发以及程序升级。同时通过此接口可以使铅酸蓄电池维护装置纳入到动态监控过程中，监测内容包括各节蓄电池电压，蓄电池总电压，除硫电流，除硫状态，除硫|吴式切换设直等。[0031]为适应不同情况下的硫酸铅结晶状态，所述脉冲发生器具备扫频输出功能。即输出频率连续变化的脉冲信号对电极进行碎晶操作。例如可以设置扫频频率为IKHz至lOOOKHz，其中 lKHz-10KHz 为一档，10KHz-100KHz 为二档，100KHz-1000KHz 为三档。工作方式为，频率随时间系数增加而缓慢上升，当第一档频率扫描完毕后，切换至二档，二档扫描完毕后再切换至三档，依次循环。脉冲发生器工作时，输出脉冲的电压幅值范围根据需要可以在30V至60V之间调整，较优取值为48V，输出电流在IA至5A之间调整。[0032]具体的，所述脉冲输出端包括正输出端和负输出端，所述正输出端和铅酸蓄电池的正极连接，负输出端和铅酸蓄电池的负极连接。所述正输出端可以不止一个，以应用于铅酸蓄电池组。如图2所示，被维护的 铅酸蓄电池组由4个铅酸蓄电池串联而成，则正输出端包括4个，分别与这四个铅酸蓄电池的正极连接，负输出端与唯一一个未连接后一级铅酸蓄电池正极的负极连接。[0033]为提供计时功能以控制铅酸蓄电池维护装置的工作周期或提供其他计时功能，还包括与中央处理器连接的计时器。[0034]本实用新型所述铅酸蓄电池维护装置的电源可以使用外接电源，也可以使用其维护的铅酸蓄电池自身，只要铅酸蓄电池的输出电压达到本实用新型的使用要求，例如铅酸蓄电池组串联使输出电压可以达到48V直流输出时，可以直接作为本实用新型的电源使用。[0035]使用本实用新型对铅酸蓄电池进行维护，击碎电极上形成的硫酸铅结晶体并使其重新参与到电池充放电的化学循环反应过程，可以有效的避免铅酸蓄电池电极硫化现象，降低铅酸蓄电池内阻，维持铅酸蓄电池电解液密度，提高了铅酸蓄电池的充电和放电能力，可有效消除因蓄电池硫化引起的蓄电池容量下降，改善各单体电池的一致性，达到提高蓄电池性能的目的。[0036]发明人将本实用新型用于新电池组，由于本实用新型降低电池的内阻，缩短每次充电的时间，延长电池再充电间隔时间，节省电力消耗，可减少频繁充电对电池的损害，同时本实用新型改善电解液的比重、降低失水、提高电池的防冻能力，彻底消除并防止未来的硫酸盐化。直接使用可延长至设计使用寿命，与不加装使用本实用新型进行维护的蓄电池组相比，其寿命可延长I倍以上。[0037]本实用新型使用于旧蓄电池组，只要旧蓄电池组属硫化现象报废，没有物理损坏的(即铅极板未软化、未腐烂、未脱落，未短路、未断格，有适量电解液)，均可维护和再生，对已损失的容量可恢复80-90%以上。由此本实用新型实际减少相当数量的废弃电池，有效地保护了生态环境。[0038] 前文所述的为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型发明人的实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本 实用新型的保护范围内。
权利要求1.铅酸蓄电池维护装置，包括电源和中央控制器，所述中央控制器由CPU和存储设备组成，其特征在于:还包括与电源和中央控制器连接的脉冲发生器，所述脉冲发生器的脉冲输出端与铅酸蓄电池的电极连接。
2.如权利要求1所述铅酸蓄电池维护装置，其特征在于:还包括与中央控制器和铅酸蓄电池电极连接的电压检测芯片。
3.如权利要求1所述铅酸蓄电池维护装置，其特征在于:还包括与中央控制器连接的显示设备。
4.如权利要求1所述铅酸蓄电池维护装置，其特征在于:还包括与中央控制器连接的RS232 接口。
5.如权利 要求1所述铅酸蓄电池维护装置，其特征在于:所述脉冲发生器具备扫频输出功能。
6.如权利要求1所述铅酸蓄电池维护装置，其特征在于:所述脉冲输出端包括正输出端和负输出端，所述正输出端和铅酸蓄电池的正极连接，负输出端和铅酸蓄电池的负极连接。
7.如权利要求6所述铅酸蓄电池维护装置，其特征在于:所述正输出端不止一个。
8.如权利要求1所述铅酸蓄电池维护装置，其特征在于:还包括与中央处理器连接的计时器。
9.如权利要求1所述铅酸蓄电池维护装置，其特征在于:所述电源为被维护的铅酸蓄电池自身。
专利摘要铅酸蓄电池维护装置，包括电源和中央控制器，所述中央控制器由CPU和存储设备组成，其特征在于还包括与电源和中央控制器连接的脉冲发生器，所述脉冲发生器的脉冲输出端与铅酸蓄电池的电极连接。采用本实用新型所述的铅酸蓄电池维护装置，可以击碎电极上形成的硫酸铅结晶体并使其重新参与到电池充放电的化学循环反应过程中，可有效消除因蓄电池硫化引起的蓄电池容量下降，改善各单体电池的一致性，达到提高蓄电池性能的目的。
文档编号H02J7/00GK203119056SQ201320157029
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月1日 优先权日2013年4月1日
发明者郭健 申请人:四川欣和嘉盛信息技术有限公司