工業蓄電池智能再生修復方法
【專利摘要】本發明公開了工業蓄電池智能再生修復方法，通過以下步驟：(1)儀器檢測：檢測蓄電池組殘留電壓、比重、內阻，低于設定值的單體報廢或另行處理，高于或等于設定值的單體拼裝成蓄電池組后完全充滿電；(2)恒流放電：根據檢測合格的蓄電池組的規格大小設定電壓、容量和放電率數值，并將檢測數據實時反饋給智能分析儀，判斷每個單體的優劣狀況；(3)智能修復：通過智能正負脈沖變頻修復電路,對蓄電池組施加瞬時高壓，同時限定電流值，設定足夠短的脈沖寬度和足夠大的占空比，修復時間20～60h；(4)恒流放電：將修復好的電池完全充電后進行測試。本發明是正負諧波低電壓高電流復合脈沖方法，微量產生析氣，修復后達到電池標稱容量的85％以上。
【專利說明】
工業蓄電池智能再生修復方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種工業蓄電池智能再生修復方法，屬于蓄電池修復技術領域。【背景技術】
[0002]蓄電池在放電的過程中，會產生大量的硫酸鉛晶體，大量的硫酸鉛晶體長時間就會沉積在負極板上形成大面積覆蓋，減少了極板和電解液的接觸面積，正常的鉛酸電池在放電時形成硫酸鉛結晶，充電時能較容易地還原為鉛。如果電池的維護使用不善，如經常充電不足或過放電，負極上就會逐漸形成粗大堅硬的硫酸鉛。由于充電時充電能力很差，大量析出氣體。這種現象通常發生在負極，被稱為不可逆硫酸鹽化，它引起蓄電池容量下降，甚至成為蓄電壽命終止的原因。小結晶尺寸的溶解度大于結晶溶解度。因此，當長期存放或過放電時，大量的硫酸鉛存在，再加上硫酸鉛濃度和溫度的波動，個別硫酸鉛晶體就可以依靠附近小晶體的溶解而長大。其結果就是蓄電池容量下降。
[0003] 不可逆硫酸鹽化常常與電解液中存在大量表面活性物質有關，這些表面活性物質作為雜質而存在，工業蓄電池智能再生修復系統能有效的處理以上問題。
[0004]現有技術對于電池的修復主要有以下幾種:
[0005]1.大電流充電:該方法是暫時消除硫化，并且會在消除硫化過程中帶來加重失水和正極板軟化問題，對電池壽命造成嚴重損傷。
[0006]2.全充全放修復法(深放電修復):適用輕度硫化的電池，內阻較高的電池，此法的關鍵是放電一定要充分，并且是對每個電池進行單獨的充分放電，全充全放1?2次，蓄電池的容量一般都能得到提升。全充全放修復法不可經常使用，最多三個月使用一次。頻繁深度放電會嚴重縮短蓄電池的使用壽命。
[0007]3.淺循環大電流充電法:對硫化的電池，采用大電流(5h率以內電流)，對電池充電至稍過充狀態，控制電解液溫度不超過40°C為宜，然后放電30 %，如此反復數次可減輕和消除硫化現象。對于輕微硫化可明顯修復。但對老電池不適用，因為在析出氣體沖刷硫酸鹽的同時也對正極板的活性物產生強烈沖刷，使活性物質變軟甚至脫落，基本沒推廣市場價值。
[0008]4.添加活性劑:采用化學方法，消除硫酸鉛結晶，不僅成本高，增加電池內阻，軟化蓄電池極板，并且還改變和破壞了電解液的原結構，修復后的使用期較短，副作用較大， 其修復率約為40%左右，此方式會導致電池使用2個月左右因極板受到化學藥劑腐蝕，而徹底死亡報廢，無法再生活化。市場接受程度出于逐漸淘汰現象。
[0009]5.脈沖修復:對于硫化電池，可用一些專用的脈沖修復儀對電池充放電數次來消除硫化。其一就是高電壓大電流脈沖充電，通過負阻擊穿消除硫化。這種方法速度快，見效快，但是對電池的壽命影響比較大，特別是大型蓄電池根本無法修復。在市場應用上比較窄，產生不了規模化社會經濟價值。
【發明內容】
[0010]本發明提供一種工業蓄電池智能再生修復方法，是一種正負鋸齒諧波低電壓高電流頻的方法，采用瞬間高壓同時限流、采用諧振電路控制脈沖足夠短，占空比足夠大，微量產生析氣，它具有修復時間短、去除極板內部、深層各處的硫化現象效果好等特點，修復后達到新蓄電池標稱容量的70% -95%之間或以上。
[0011]本發明是通過以下的技術方案實現的:
[0012]一種工業蓄電池智能再生修復方法，是通過以下的步驟實現的:
[0013](1)儀器檢測:檢測蓄電池組殘留電壓、比重、內阻，低于設定值的蓄電池單體進行報廢或另行處理，高于或等于設定值的單體拼裝成蓄電池組后完全充滿電；
[0014](2)恒流放電:通過放電檢測電路，根據步驟(1)中檢測合格的蓄電池組的規格大小設定電壓、容量和放電率數值，并將檢測數據實時反饋給智能分析儀，判斷所述每個單體的優劣狀況；
[0015](3)智能修復:通過智能修復電路，設定一個瞬時電壓和瞬時電壓的實施時間，對蓄電池組施加瞬時高壓，同時限定電流值，設定足夠短的脈沖寬度和足夠大的占空比，進行電池修復，修復時間為20?60h ;
[0016](4)恒流放電:將修復好的電池完全充電，充電過程中通過充電電路加入負脈沖， 他是電子電路中的電平狀態突變，既可以是突然升高(脈沖的上升沿)，也可以是突然降低 (脈沖的下降沿)，脈沖在電平突變后，又會在極短的時間內恢復原來的電平狀態，完全充電后進行測試，完成修復。
[0017]本發明是一種采用正負鋸齒諧波低電壓高電流頻的方法，利用大結晶諧振的方法來溶解。此法的機理是:從固體物理上來講，任何絕緣層在足夠高的電壓下都可以擊穿。一旦絕緣層被擊穿，就會由絕緣狀態轉變為導電狀態。如果對電導差，阻值大的硫酸鹽層施加瞬間的高電壓，就可以擊穿大的硫酸鉛結晶。如果這個高電壓足夠短，并且進行限流，在打穿硫化層的情形下，適當控制充電電流，就不會引起電池大量析氣。電池析氣量取決于電池的端電壓以及充電電流的大小，如果脈沖寬度足夠短，占空比足夠大，就可以在保證擊穿粗大硫酸鉛結晶的條件下，同時發生的微充電來不及形成析氣，在充電過程中加入負脈沖，對減低電池溫升有作用，就更能保證在擊穿硫酸鹽層時減少極板的氣體析出，這樣就實現了脈沖消除硫化。
[0018]所述步驟⑵中的放電檢測電路能夠進行容量快速分析、單體電壓檢測、恒流放電；能夠定時間、電壓、安時的階段轉換方式，定時記錄運行數據；能夠進行過流、過壓、斷流及掉線數據保存、上電自動恢復運行。
[0019]所述步驟(2)中的恒流放電電流為0?200A，放電總電壓為12?120V。
[0020]所述步驟(2)中的放電檢測電路通過聯機接口與PC機聯接，實現多臺電源集中網絡控制和數據處理，所述蓄電池檢測后的數據與所述修復電路數據接口實施對接抓取，反饋給所述修復電路。
[0021]所述步驟(3)中的修復電路由一個或多個修復單元并聯而成，所述每個修復單元都具有包含有電感和電容，對電容的充放電控制產生鋸齒諧振諧波信號，可以與鉛酸蓄電池中的硫酸鉛晶體產生共振而使得硫酸鉛晶體被溶解，消除鉛酸電池的硫化。
[0022]所述步驟⑶中的修復電路外接總開關為380V交流電，交流電線與變壓器接線柱相連，輸出直流電與充電修復電路的正極輸出端與接線柱正端之間具有電容器和熔斷器。
[0023]所述步驟⑶中的修復電路通過PLC控制，能夠控制輸入電壓時間足夠短，限制電流，控制足夠短的脈沖寬度和足夠大的占空比。
[0024]所述步驟⑷中修復好的電池進行完全充電時，加入負脈沖，是電子電路中的電平狀態突變，既可以是突然升高(脈沖的上升沿)，也可以是突然降低(脈沖的下降沿)，脈沖在電平突變后，又會在極短的時間內恢復原來的電平狀態。
[0025]本發明的有益效果為:
[0026]1.對蓄電池做修復前進行智能檢測，對不達標的單體人工進行更換，然后用蓄電池修復系統對蓄電池進行修復，最后進行修復后放電檢測形成數據，驗證修復后的效果。再生修復后恢復到新蓄電池標稱容量的70% -95%之間或以上；能提升一倍多的電力。
[0027]2.節省電池使用成本達45%80%或以上；提升企業搬運效率40%—60%;恢復叉車產能45% —80% ;節省充電浪費的電費26%或以上；
[0028]3?綠色環保；節能減排；循環經濟。【具體實施方式】
[0029]以下對本發明做進一步說明。
[0030]本發明是一種工業蓄電池智能再生修復方法，是通過以下的步驟實現的:
[0031]儀器檢測:檢測蓄電池組殘留電壓、比重、內阻，低于設定值的蓄電池單體進行報廢或另行處理，高于或等于設定值的單體拼裝成蓄電池組后完全充滿電，本發明設置的電壓設定值為1.7V (說明:單體電壓檢測范圍:1 一 16V。滿足2V，6V，12V單體監測)，高于或等于1.7V的單體被拼接進行下一步驟。
[0032]恒流放電:通過放電檢測電路，根據上一個步驟中檢測合格的蓄電池組的規格大小設定電壓、容量和放電率數值，并將檢測數據實時反饋給智能分析儀，判斷所述每個單體的優劣狀況；放電檢測電路能夠實時在線監測、顯示所有測試數據:電流、電池組電壓、單體電池電壓、放電時間、容量；定時記錄運行數據，在蓄電池核對性放電檢測結束時，能快速分析出各單體的剩余容量。單體定時間、電壓、安時的階段轉換方式，能夠進行過流、過壓、 斷流及掉線數據保存、上電自動恢復運行。其中，恒流放電電流為0?200A，放電總電壓為 12?120V。單機最大能滿足1500AH蓄電池的維護。放電電路通過聯機接口與PC機聯接， 實現多臺電源集中網絡控制和數據處理，所述蓄電池檢測后的數據與所述修復電路數據接口實施對接抓取，反饋給所述修復電路。
[0033]智能修復:通過智能修復電路，設定一個瞬時電壓和瞬時電壓的實施時間，對蓄電池組施加瞬時高壓，同時限定電流值，設定足夠短的脈沖寬度和足夠大的占空比，進行電池修復，修復時間為20?60h ;所述修復電路由一個或多個修復單元并聯而成，所述每個修復單元都具有包含有電感和電容，電感與電容諧振產生的正負鋸齒諧波信號可以與鉛酸蓄電池中的硫酸鉛晶體產生共振而使得硫酸鉛晶體被溶解，消除鉛酸電池的硫化。所述修復電路外接總開關為380V交流電，交流電線與變壓器接線柱相連，輸出直流電與充電修復電路的正極輸出端與接線柱正端之間具有電容器和熔斷器。所述修復電路通過PLC控制，能夠控制輸入電壓時間足夠短，限制電流，控制足夠短的脈沖寬度和足夠大的占空比。
[0034]恒流放電:將修復好的電池完全充電，修復好的電池進行完全充電時，加入負脈沖，充電過程中通過充電電路加入負脈沖，完全充電后進行測試，完成修復。
[0035] 以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種工業蓄電池智能再生修復方法，其特征在于是通過以下的步驟實現的:(1)儀器檢測:檢測蓄電池組殘留電壓、比重、內阻，低于設定值的蓄電池單體進行報 廢或另行處理，高于或等于設定值的單體拼裝成蓄電池組后完全充滿電；(2)恒流放電:通過放電檢測電路，根據步驟(1)中檢測合格的蓄電池組的規格大小設 定電壓、容量和放電率數值，并將檢測數據實時反饋給智能分析儀，判斷所述每個單體的優 劣狀況；(3)智能修復:通過智能正負脈沖變頻修復電路，設定一個瞬時電壓和瞬時電壓的實 施時間，對蓄電池組施加瞬時高壓，同時限定電流值，設定足夠短的脈沖寬度和足夠大的占 空比，進行電池修復，修復時間為20?60h ;(4)恒流放電:將修復好的電池完全充電，充電過程中通過充電電路加入負脈沖，他是 電子電路中的電平狀態突變，既可以是突然升高，即脈沖的上升沿，也可以是突然降低，即 脈沖的下降沿，脈沖在電平突變后，又會在極短的時間內恢復原來的電平狀態，完全充電后 進行測試，完成修復。2.如權利要求1所述的工業蓄電池智能再生修復方法，其特征在于所述步驟(2)中的 放電檢測電路能夠進行容量快速分析、單體電壓檢測、恒流放電；能夠定時間、電壓、安時的 階段轉換方式，定時記錄運行數據；能夠進行過流、過壓、斷流及掉線數據保存、上電自動恢 復運行。3.如權利要求1所述的工業蓄電池智能再生修復方法，其特征在于所述步驟(2)中的 恒流放電電流為0?200A，放電總電壓為12?120V。4.如權利要求1所述的工業蓄電池智能再生修復方法，其特征在于所述步驟(2)中的 放電檢測電路通過聯機接口與PC機聯接，實現多臺電源集中網絡控制和數據處理，所述蓄 電池檢測后的數據與所述修復電路數據接口實施對接抓取，反饋給所述修復電路。5.如權利要求1所述的工業蓄電池智能再生修復方法，其特征在于所述步驟(3)中的 修復電路由一個或多個修復單元并聯而成，所述每個修復單元都具有包含有電感和電容， 對電容的充放電控制產生鋸齒諧振諧波信號，可以與鉛酸蓄電池中的硫酸鉛晶體產生共振 而使得硫酸鉛晶體被溶解，消除鉛酸電池的硫化。6.如權利要求1或5所述的工業蓄電池智能再生修復方法，其特征在于所述步驟(3) 中的修復電路外接總開關為380V交流電，交流電線與變壓器接線柱相連，輸出直流電與充 電修復電路的正極輸出端與接線柱正端之間具有電容器和熔斷器。7.如權利要求6所述的工業蓄電池智能再生修復方法，其特征在于所述步驟(3)中的 修復電路通過PLC控制，能夠控制輸入電壓時間足夠短，限制電流，控制足夠短的脈沖寬度 和足夠大的占空比。8.如權利要求1所述的工業蓄電池智能再生修復方法，其特征在于所述步驟(4)中修 復好的電池進行完全充電時，加入負脈沖，是電子電路中的電平狀態突變，既可以是突然 升高，即脈沖的上升沿，也可以是突然降低，即脈沖的下降沿，脈沖在電平突變后，又會在極 短的時間內恢復原來的電平狀態。
【文檔編號】H01M10/54GK105990615SQ201510080322
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月14日
【發明人】米雁冰
【申請人】上海西勝電子科技有限公司