工业蓄电池智能再生修复方法
【专利摘要】本发明公开了工业蓄电池智能再生修复方法，通过以下步骤：(1)仪器检测：检测蓄电池组残留电压、比重、内阻，低于设定值的单体报废或另行处理，高于或等于设定值的单体拼装成蓄电池组后完全充满电；(2)恒流放电：根据检测合格的蓄电池组的规格大小设定电压、容量和放电率数值，并将检测数据实时反馈给智能分析仪，判断每个单体的优劣状况；(3)智能修复：通过智能正负脉冲变频修复电路,对蓄电池组施加瞬时高压，同时限定电流值，设定足够短的脉冲宽度和足够大的占空比，修复时间20～60h；(4)恒流放电：将修复好的电池完全充电后进行测试。本发明是正负谐波低电压高电流复合脉冲方法，微量产生析气，修复后达到电池标称容量的85％以上。
【专利说明】
工业蓄电池智能再生修复方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种工业蓄电池智能再生修复方法，属于蓄电池修复技术领域。【背景技术】
[0002]蓄电池在放电的过程中，会产生大量的硫酸铅晶体，大量的硫酸铅晶体长时间就会沉积在负极板上形成大面积覆盖，减少了极板和电解液的接触面积，正常的铅酸电池在放电时形成硫酸铅结晶，充电时能较容易地还原为铅。如果电池的维护使用不善，如经常充电不足或过放电，负极上就会逐渐形成粗大坚硬的硫酸铅。由于充电时充电能力很差，大量析出气体。这种现象通常发生在负极，被称为不可逆硫酸盐化，它引起蓄电池容量下降，甚至成为蓄电寿命终止的原因。小结晶尺寸的溶解度大于结晶溶解度。因此，当长期存放或过放电时，大量的硫酸铅存在，再加上硫酸铅浓度和温度的波动，个别硫酸铅晶体就可以依靠附近小晶体的溶解而长大。其结果就是蓄电池容量下降。
[0003] 不可逆硫酸盐化常常与电解液中存在大量表面活性物质有关，这些表面活性物质作为杂质而存在，工业蓄电池智能再生修复系统能有效的处理以上问题。
[0004]现有技术对于电池的修复主要有以下几种:
[0005]1.大电流充电:该方法是暂时消除硫化，并且会在消除硫化过程中带来加重失水和正极板软化问题，对电池寿命造成严重损伤。
[0006]2.全充全放修复法(深放电修复):适用轻度硫化的电池，内阻较高的电池，此法的关键是放电一定要充分，并且是对每个电池进行单独的充分放电，全充全放1?2次，蓄电池的容量一般都能得到提升。全充全放修复法不可经常使用，最多三个月使用一次。频繁深度放电会严重缩短蓄电池的使用寿命。
[0007]3.浅循环大电流充电法:对硫化的电池，采用大电流(5h率以内电流)，对电池充电至稍过充状态，控制电解液温度不超过40°C为宜，然后放电30 %，如此反复数次可减轻和消除硫化现象。对于轻微硫化可明显修复。但对老电池不适用，因为在析出气体冲刷硫酸盐的同时也对正极板的活性物产生强烈冲刷，使活性物质变软甚至脱落，基本没推广市场价值。
[0008]4.添加活性剂:采用化学方法，消除硫酸铅结晶，不仅成本高，增加电池内阻，软化蓄电池极板，并且还改变和破坏了电解液的原结构，修复后的使用期较短，副作用较大， 其修复率约为40%左右，此方式会导致电池使用2个月左右因极板受到化学药剂腐蚀，而彻底死亡报废，无法再生活化。市场接受程度出于逐渐淘汰现象。
[0009]5.脉冲修复:对于硫化电池，可用一些专用的脉冲修复仪对电池充放电数次来消除硫化。其一就是高电压大电流脉冲充电，通过负阻击穿消除硫化。这种方法速度快，见效快，但是对电池的寿命影响比较大，特别是大型蓄电池根本无法修复。在市场应用上比较窄，产生不了规模化社会经济价值。
【发明内容】
[0010]本发明提供一种工业蓄电池智能再生修复方法，是一种正负锯齿谐波低电压高电流频的方法，采用瞬间高压同时限流、采用谐振电路控制脉冲足够短，占空比足够大，微量产生析气，它具有修复时间短、去除极板内部、深层各处的硫化现象效果好等特点，修复后达到新蓄电池标称容量的70% -95%之间或以上。
[0011]本发明是通过以下的技术方案实现的:
[0012]一种工业蓄电池智能再生修复方法，是通过以下的步骤实现的:
[0013](1)仪器检测:检测蓄电池组残留电压、比重、内阻，低于设定值的蓄电池单体进行报废或另行处理，高于或等于设定值的单体拼装成蓄电池组后完全充满电；
[0014](2)恒流放电:通过放电检测电路，根据步骤(1)中检测合格的蓄电池组的规格大小设定电压、容量和放电率数值，并将检测数据实时反馈给智能分析仪，判断所述每个单体的优劣状况；
[0015](3)智能修复:通过智能修复电路，设定一个瞬时电压和瞬时电压的实施时间，对蓄电池组施加瞬时高压，同时限定电流值，设定足够短的脉冲宽度和足够大的占空比，进行电池修复，修复时间为20?60h ;
[0016](4)恒流放电:将修复好的电池完全充电，充电过程中通过充电电路加入负脉冲， 他是电子电路中的电平状态突变，既可以是突然升高(脉冲的上升沿)，也可以是突然降低 (脉冲的下降沿)，脉冲在电平突变后，又会在极短的时间内恢复原来的电平状态，完全充电后进行测试，完成修复。
[0017]本发明是一种采用正负锯齿谐波低电压高电流频的方法，利用大结晶谐振的方法来溶解。此法的机理是: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，就会由绝缘状态转变为导电状态。如果对电导差，阻值大的硫酸盐层施加瞬间的高电压，就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，在打穿硫化层的情形下，适当控制充电电流，就不会引起电池大量析气。电池析气量取决于电池的端电压以及充电电流的大小，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，在充电过程中加入负脉冲，对减低电池温升有作用，就更能保证在击穿硫酸盐层时减少极板的气体析出，这样就实现了脉冲消除硫化。
[0018]所述步骤⑵中的放电检测电路能够进行容量快速分析、单体电压检测、恒流放电；能够定时间、电压、安时的阶段转换方式，定时记录运行数据；能够进行过流、过压、断流及掉线数据保存、上电自动恢复运行。
[0019]所述步骤(2)中的恒流放电电流为0?200A，放电总电压为12?120V。
[0020]所述步骤(2)中的放电检测电路通过联机接口与PC机联接，实现多台电源集中网络控制和数据处理，所述蓄电池检测后的数据与所述修复电路数据接口实施对接抓取，反馈给所述修复电路。
[0021]所述步骤(3)中的修复电路由一个或多个修复单元并联而成，所述每个修复单元都具有包含有电感和电容，对电容的充放电控制产生锯齿谐振谐波信号，可以与铅酸蓄电池中的硫酸铅晶体产生共振而使得硫酸铅晶体被溶解，消除铅酸电池的硫化。
[0022]所述步骤⑶中的修复电路外接总开关为380V交流电，交流电线与变压器接线柱相连，输出直流电与充电修复电路的正极输出端与接线柱正端之间具有电容器和熔断器。
[0023]所述步骤⑶中的修复电路通过PLC控制，能够控制输入电压时间足够短，限制电流，控制足够短的脉冲宽度和足够大的占空比。
[0024]所述步骤⑷中修复好的电池进行完全充电时，加入负脉冲，是电子电路中的电平状态突变，既可以是突然升高(脉冲的上升沿)，也可以是突然降低(脉冲的下降沿)，脉冲在电平突变后，又会在极短的时间内恢复原来的电平状态。
[0025]本发明的有益效果为:
[0026]1.对蓄电池做修复前进行智能检测，对不达标的单体人工进行更换，然后用蓄电池修复系统对蓄电池进行修复，最后进行修复后放电检测形成数据，验证修复后的效果。再生修复后恢复到新蓄电池标称容量的70% -95%之间或以上；能提升一倍多的电力。
[0027]2.节省电池使用成本达45%80%或以上；提升企业搬运效率40%—60%;恢复叉车产能45% —80% ;节省充电浪费的电费26%或以上；
[0028]3?绿色环保；节能减排；循环经济。【具体实施方式】
[0029]以下对本发明做进一步说明。
[0030]本发明是一种工业蓄电池智能再生修复方法，是通过以下的步骤实现的:
[0031]仪器检测:检测蓄电池组残留电压、比重、内阻，低于设定值的蓄电池单体进行报废或另行处理，高于或等于设定值的单体拼装成蓄电池组后完全充满电，本发明设置的电压设定值为1.7V (说明:单体电压检测范围:1 一 16V。满足2V，6V，12V单体监测)，高于或等于1.7V的单体被拼接进行下一步骤。
[0032]恒流放电:通过放电检测电路，根据上一个步骤中检测合格的蓄电池组的规格大小设定电压、容量和放电率数值，并将检测数据实时反馈给智能分析仪，判断所述每个单体的优劣状况；放电检测电路能够实时在线监测、显示所有测试数据:电流、电池组电压、单体电池电压、放电时间、容量；定时记录运行数据，在蓄电池核对性放电检测结束时，能快速分析出各单体的剩余容量。单体定时间、电压、安时的阶段转换方式，能够进行过流、过压、 断流及掉线数据保存、上电自动恢复运行。其中，恒流放电电流为0?200A，放电总电压为 12?120V。单机最大能满足1500AH蓄电池的维护。放电电路通过联机接口与PC机联接， 实现多台电源集中网络控制和数据处理，所述蓄电池检测后的数据与所述修复电路数据接口实施对接抓取，反馈给所述修复电路。
[0033]智能修复:通过智能修复电路，设定一个瞬时电压和瞬时电压的实施时间，对蓄电池组施加瞬时高压，同时限定电流值，设定足够短的脉冲宽度和足够大的占空比，进行电池修复，修复时间为20?60h ;所述修复电路由一个或多个修复单元并联而成，所述每个修复单元都具有包含有电感和电容，电感与电容谐振产生的正负锯齿谐波信号可以与铅酸蓄电池中的硫酸铅晶体产生共振而使得硫酸铅晶体被溶解，消除铅酸电池的硫化。所述修复电路外接总开关为380V交流电，交流电线与变压器接线柱相连，输出直流电与充电修复电路的正极输出端与接线柱正端之间具有电容器和熔断器。所述修复电路通过PLC控制，能够控制输入电压时间足够短，限制电流，控制足够短的脉冲宽度和足够大的占空比。
[0034]恒流放电:将修复好的电池完全充电，修复好的电池进行完全充电时，加入负脉冲，充电过程中通过充电电路加入负脉冲，完全充电后进行测试，完成修复。
[0035] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种工业蓄电池智能再生修复方法，其特征在于是通过以下的步骤实现的:(1)仪器检测:检测蓄电池组残留电压、比重、内阻，低于设定值的蓄电池单体进行报 废或另行处理，高于或等于设定值的单体拼装成蓄电池组后完全充满电；(2)恒流放电:通过放电检测电路，根据步骤(1)中检测合格的蓄电池组的规格大小设 定电压、容量和放电率数值，并将检测数据实时反馈给智能分析仪，判断所述每个单体的优 劣状况；(3)智能修复:通过智能正负脉冲变频修复电路，设定一个瞬时电压和瞬时电压的实 施时间，对蓄电池组施加瞬时高压，同时限定电流值，设定足够短的脉冲宽度和足够大的占 空比，进行电池修复，修复时间为20?60h ;(4)恒流放电:将修复好的电池完全充电，充电过程中通过充电电路加入负脉冲，他是 电子电路中的电平状态突变，既可以是突然升高，即脉冲的上升沿，也可以是突然降低，即 脉冲的下降沿，脉冲在电平突变后，又会在极短的时间内恢复原来的电平状态，完全充电后 进行测试，完成修复。2.如权利要求1所述的工业蓄电池智能再生修复方法，其特征在于所述步骤(2)中的 放电检测电路能够进行容量快速分析、单体电压检测、恒流放电；能够定时间、电压、安时的 阶段转换方式，定时记录运行数据；能够进行过流、过压、断流及掉线数据保存、上电自动恢 复运行。3.如权利要求1所述的工业蓄电池智能再生修复方法，其特征在于所述步骤(2)中的 恒流放电电流为0?200A，放电总电压为12?120V。4.如权利要求1所述的工业蓄电池智能再生修复方法，其特征在于所述步骤(2)中的 放电检测电路通过联机接口与PC机联接，实现多台电源集中网络控制和数据处理，所述蓄 电池检测后的数据与所述修复电路数据接口实施对接抓取，反馈给所述修复电路。5.如权利要求1所述的工业蓄电池智能再生修复方法，其特征在于所述步骤(3)中的 修复电路由一个或多个修复单元并联而成，所述每个修复单元都具有包含有电感和电容， 对电容的充放电控制产生锯齿谐振谐波信号，可以与铅酸蓄电池中的硫酸铅晶体产生共振 而使得硫酸铅晶体被溶解，消除铅酸电池的硫化。6.如权利要求1或5所述的工业蓄电池智能再生修复方法，其特征在于所述步骤(3) 中的修复电路外接总开关为380V交流电，交流电线与变压器接线柱相连，输出直流电与充 电修复电路的正极输出端与接线柱正端之间具有电容器和熔断器。7.如权利要求6所述的工业蓄电池智能再生修复方法，其特征在于所述步骤(3)中的 修复电路通过PLC控制，能够控制输入电压时间足够短，限制电流，控制足够短的脉冲宽度 和足够大的占空比。8.如权利要求1所述的工业蓄电池智能再生修复方法，其特征在于所述步骤(4)中修 复好的电池进行完全充电时，加入负脉冲，是电子电路中的电平状态突变，既可以是突然 升高，即脉冲的上升沿，也可以是突然降低，即脉冲的下降沿，脉冲在电平突变后，又会在极 短的时间内恢复原来的电平状态。
【文档编号】H01M10/54GK105990615SQ201510080322
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月14日
【发明人】米雁冰
【申请人】上海西胜电子科技有限公司