专利名称：蓄电池智能化自动充电修复装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蓄电池修复装置。
背景技术：
随着信息、能源、电子技术的快速发展，阀控电池广泛应用于邮电、通信、电力、交通、船舶、航空航天、应急照明等许多领域。目前对于铅酸蓄电池的修复方法大多是针对电池失水和电池极板硫酸盐化进行的修复，而对于铅酸电池物理性损伤如极板的腐蚀；极板活性物质脱落、软化；电池内部短路、断路、热失效没有办法进行修复(只能更换极板或者购买个新的的电池)。对于铅酸蓄电池失水采用的方法就是补充蒸馏水(因为失水也会进一步导致极板硫酸盐化)，除此之外多采用的是脉冲修复、过电流充电修复。 过去已经有许多对于电池组均衡充电技术的相关研究，其中有的技术未能实现能量无损，有的则是通过一套电能转换装置来实现均衡充电，有的则是采用电能的多路输出方式，将多余的能量传送给总回路或者传递给相邻的电池。因此有的方案其电路组成和控制结构非常复杂，有的则需设专门的能量装换装置，因而使用方面受到限制。并且这些方案大都是以组为对象的集中控制方案，有的方案虽然解决了能量损耗问题，却存在结构复杂不易实现和维护不便等不足。
实用新型内容本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种蓄电池智能化自动充电修复装置，其可使整个电池组实现动态平衡。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案其包括串接的电池VB1、VB2、VB3，电池VBl正极连接相互并联的二极管D11、场效应管(IGBT) Qll，二极管DlI串接二极管D12后与电池VB2负极连接，场效应管(IGBT)Qll串接场效应管(IGBT) Q12后与电池VB2负极连接；场效应管(IGBT)Qll、场效应管(IGBT)Q12连接处与二极管D11、二极管D12连接处连通并通过电感LI连接电池VB2正极；电池VB2正极连接相互并联的二极管D13、场效应管(IGBT) Q13，二极管D13串接二极管D14后与电池VB3负极连接，场效应管(IGBT) Q13串接场效应管(IGBT) Q14后与电池VB3负极连接，场效应管(IGBT) Q13、场效应管(IGBT) Q14连接处与二极管D13、二极管D14连接处连通并通过电感L2连接电池VB3正极。按照原子物理学和固体物理学的原理，硫离子具有5个不同的能级状态，通常处于亚稳定能级状态的离子趋向与迁落到最稳定的共价键能级而存在.在最低能级(即共价键能级状态)，硫以包含8个原子的环形分子形式存在，这8个原子的环形分子模式是一种稳定的组合，难以被打碎，形成电池的不可拟硫酸盐化一 “硫化”。多次发生这样的情况，就形成了一层类似于绝缘层一样的硫酸铅结晶。要打碎这些硫酸盐层的束缚，就要提升原子的能级到一定的程度，这时候在外层原子加带的电子被激活到下一个更高的能带，使原子之间解除束缚。每一个特定的能级都有唯一的谐振频率，必须提供给一些能量，才能够使得被激活的分子迁移到更高的能级状态，太低的能量无法达到跃迁所需要得能量要求，但是，过高的能量会使已经脱离了束缚而跃迁的原子处于不稳定状态，又回落到原来的能级。这样，必须通过多次谐振，使的其中一次脱离了束缚，达到最活跃的能级状态而又没有回落的原来的能级，这样，就转化为溶解于电解液的自由离子，而参与电化学反应。很高的电压可以实现，就是大电流高电压充电的方法，谐振也可以实现，就是脉冲谐波谐振的方法。从固体物理上来讲，任何绝缘层在足够高的电压下都可以击穿.一旦绝缘层被击穿，粗大的硫酸铅就会呈现导电状态。如果对高电阻率的绝缘施加瞬间的高电压，也可以击穿大的硫酸铅结晶。如果这个高电压足够短，并且进行限流，在打穿绝缘层的条件下，充电电流不大，也不至于形成大量析气.电池析气量强正相关于充电电流和充电时间，如果脉冲宽度足够短，占空比足够大，就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下，同时发生的微充电来不及形成析气，这样实现了脉冲消除硫化。铅酸蓄电池脉冲修复能产生短暂而强大的脉冲电流，通过脉冲电流对蓄电池进行充电。再脉冲间歇其间对蓄电池进行放电。这种方法能够有效的消除极板上的硫酸盐沉积物，从而恢复蓄电池的容量。模块化无损充放电均衡功能单个电池的特性总存在差异，所以充电时电压也不 尽相同，导致的结果就是有的电池已经充满有的则没有。在充电过程中，当电池打到饱和状态时，多余的电量不仅不会储存在电池里，而是消耗在电解液中并致使电池发生过热，同时，由于电解作用产生的气泡会附着在电极上，从而减少电极与电解液的接触面积，降低充电的效率。另一方面，当充电终止时，各电池荷电未达均衡，又会导致放电的不均衡，甚至使得个别电池因深度放电引起极性颠倒，缩短了电池组的寿命。为了不缩短电池组的寿命，必须要让电池组均衡充放电。即在蓄电池整个运行状态时既不让他过冲，也不会使他欠充，这样就有效的防止硫化和淅气，延长其使用寿命。同时对落后电池进行利用均衡能力对该电池进行高频脉冲产生的大电流进行修复。场效应管(IGBT)QlI、场效应管(IGBT)Q12、场效应管(IGBT)Q13、场效应管(IGBT)Q14皆采用GB15N120型号。二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14皆采用MBR2045型号。在设计中，我们使用了 Buck-Boost技术,对多级串联电池组的结构分析和研究，做成了分布式控制，模块化的均衡充放电功能模块，它可以使本级单电池多余的能量分别转移到上下两级蓄电池里，以此类推，从而使整个电池组实现动态平衡。
图I为本实用新型的电路模块示意图。
具体实施方式
本实用新型的蓄电池智能化自动充电修复装置包括串接的电池VB1、VB2、VB3,电池VBl正极连接相互并联的二极管D11、场效应管(IGBT) QlI，二极管Dll串接二极管D12后与电池VB2负极连接，场效应管(IGBT)Qll串接场效应管(IGBT)Q12后与电池VB2负极连接；场效应管(IGBT)Qll、场效应管(IGBT)Q12连接处与二极管D11、二极管D12连接处连通并通过电感LI连接电池VB2正极；电池VB2正极连接相互并联的二极管D13、场效应管(IGBT)Q13，二极管D13串接二极管D14后与电池VB3负极连接，场效应管(IGBT) Q13串接场效应管(IGBT)Q14后与电池VB3负极连接，场效应管(IGBT)Q13、场效应管(IGBT)Q14连接处与二极管D13、二极管D14连接处连通并通过电感L2连接电池VB3正极；场效应管(IGBT)Q11、场效应管(IGBT)Q12、场效应管(IGBT)Q13、场效应管(IGBT)QH皆采用GB15N120型号。二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14皆采用MBR2045型号。·
权利要求1.一种蓄电池智能化自动充电修复装置，其特征在于，包括串接的电源VBl、VB2、VB3，电源VBl正极连接相互并联的二极管D11、三极管Q11，二极管Dll串接二极管D12后与电源VB2负极连接，三极管Qll串接三极管Q12后与电源VB2负极连接；三极管Q11、三极管Q12连接处与二极管D11、二极管D12连接处连通并通过电感LI连接电源VB2正极；电源VB2正极连接相互并联的二极管D13、三极管Q13，二极管D13串接二极管D14后与电源VB3负极连接，三极管Ql3串接三极管Q14后与电源VB3负极连接，三极管Ql3、三极管Q14连接处与二极管D13、二极管D14连接处连通并通过电感L2连接电源VB3正极；三极管QlI、三极管Q12、三极管Q13、三极管Q14的集电极和发 射极之间分别连接二极管。
2.根据权利要求I所述的蓄电池智能化自动充电修复装置，其特征在于，三极管Q11、三极管Q12、三极管Q13、三极管Q14皆采用74ALS03型号。
3.根据权利要求I或2所述的蓄电池智能化自动充电修复装置，其特征在于，二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14皆采用1N4148型号。
专利摘要本实用新型涉及一种蓄电池修复装置。本实用新型的蓄电池智能化自动充电修复装置，包括串接的电源VB1、VB2、VB3，电源VB1正极连接相互并联的二极管D11、三极管Q11，三极管Q11串接三极管Q12后与电源VB2负极连接；三极管Q11、三极管Q12连接处与二极管D11、二极管D12连接处连通并通过电感L1连接电源VB2正极；电源VB2正极连接相互并联的二极管D13、三极管Q13，二极管D13串接二极管D14后与电源VB3负极连接，三极管Q13串接三极管Q14后与电源VB3负极连接。它可以使本级单电池多余的能量分别转移到上下两级蓄电池里，以此类推，从而使整个电池组实现动态平衡。
文档编号H02J7/00GK202503346SQ20122013015
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者刘洪涛, 崔晓凯, 李永臣, 李福民 申请人:青岛艾迪森科技有限公司