專利名稱：單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本組合發(fā)明涉及蓄電池的制造工藝及相關(guān)的多路并聯(lián)充電器，特別涉及以電動車 為代表的作為動力型、牽引型使用的各類蓄電池及相關(guān)的并聯(lián)充電器的充電方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外普遍使用的各類蓄電池，不同程度的都存在著易失水、易硫化、易過充 電、欠充電等缺陷，因而造成蓄電池的壽命一般都達(dá)不到設(shè)計要求。同時又普遍存在充電時 間較長，無法在短時內(nèi)快速的無損傷充電。究其原因是人們對蓄電池的設(shè)計、制造及相關(guān) 的充電方式的理念，仍停留在傳統(tǒng)思維中，仍在沿用100多年以來的傳統(tǒng)老方式即蓄電池 內(nèi)部單格與單格之間的鏈接，仍然采用“過橋”串聯(lián)的方式，它的充電與放電，理所當(dāng)然只能 仍然采用傳統(tǒng)老方式的串聯(lián)方式。例12V電動車的蓄電池，內(nèi)部采用6個單格為2v的單 元相串聯(lián)，外部留有正、負(fù)二極，凡是該電池的充電與放電都必須通過此正、負(fù)二極；又例 36v的電動車蓄電池組，采用3只12v的蓄電池相串聯(lián)，其實質(zhì)就是18個單格為2v的單元 相串聯(lián)。此結(jié)構(gòu)的電池第一，注定了蓄電池單格之間在充電時的相互影響較大，由于蓄電池的制造要求 較高，工藝較為復(fù)雜，很難保證電池的每個單格的容量、內(nèi)阻都完全一致，即單格之間的均 衡，在電池的充電過程中，就會產(chǎn)生某一個或幾個單格的容量、內(nèi)阻不一致、電壓或高或低， 造成過充電或欠充電，使存在瑕疵的單格過充或欠充，加速失水或硫化，容量降低，經(jīng)一段 時間的使用很快就會影響相鄰的單格，同樣出現(xiàn)發(fā)熱失水、容量下降，循環(huán)往復(fù)，導(dǎo)致整個 蓄電池或蓄電池組提前報廢，造成極大的浪費。第二，隨著生活節(jié)奏的加快，人們渴望有更快更好的充電方式，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的蓄電池 一定程度的制約了這一技術(shù)的發(fā)展，因自1859年法國著名物理學(xué)家普朗泰發(fā)明了鉛酸蓄 電池150年以來，據(jù)查資料，尚沒出現(xiàn)過可對蓄電池的各個單格同時進(jìn)行充電的蓄電池及 相關(guān)的充電技術(shù)?，F(xiàn)階段的充電技術(shù)第一，假設(shè)新的蓄電池的每個單格的容量、內(nèi)阻都完全一致，即單格之間非常的均 衡，但由于串聯(lián)式的充電方式，也難以做到蓄電池的每個單格的被充電壓、電流完全一致， 使用一段時期后，單格與單格之間也會出現(xiàn)不均衡。業(yè)內(nèi)人士有“電池是被充壞的共識”。第二，因蓄電池發(fā)明迄今，未出現(xiàn)可直接對單格充電的蓄電池，因而也就無此方面 技術(shù)的出現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本組合發(fā)明單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器的主要目的是為了重新 認(rèn)識蓄電池被充電的觀念，否定“電池是被充壞的共識”；另一目的是為了提供目前最先進(jìn) 的充電方法即單格充電法，徹底改變傳統(tǒng)蓄電池及充電器充電與被充電的方法；又一目的是為克服現(xiàn)有蓄電池與充電器的不足提供一種蓄電池的各個單格可直接同時被充電的蓄電池；提供一種有相對獨立電 源的多路并聯(lián)充電器，該充電器是根據(jù)蓄電池單格數(shù)量，制造有相同數(shù)量的相對獨立的充 電電源；此單格的電壓、電流與彼單格的電壓、電流毫無關(guān)聯(lián)，各自充滿后各自自動關(guān)閉， 加快了充電的速度，宿短了充電時間；使蓄電池或蓄電池組的電壓更均衡，更充足；摒棄原 串聯(lián)充電方式中蓄電池各單格之間在充電時某些單格過充發(fā)熱，某些單格充不足等相互影 響。為實現(xiàn)上述目的，單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器采取了以下技術(shù)方 案由一種單格可直接同時充電的蓄電池和一種多路并聯(lián)充電器相互組合而成。一種單格可直接同時充電的蓄電池包括外殼、正、負(fù)極板、隔板、正、負(fù)極匯流條、 過橋、極耳、上蓋、電解液等，其工藝方法a用一種近似“人”字型可充電的過橋替代原蓄電 池結(jié)構(gòu)中各單格之間的過橋，新增可充電過橋上端極柱具有連接充電導(dǎo)線功能，b蓄電池 上蓋的過橋位置預(yù)留有導(dǎo)線連接孔，此孔也可在注射上蓋時做成不穿孔，需要時輕捅即通， c原蓄電池正負(fù)二極僅作串聯(lián)電源輸出使用，摒棄原蓄電池正負(fù)二極作為串聯(lián)電源充電的 使用；通過蓄電池上蓋導(dǎo)線連接孔在各可充電過橋上端用螺釘(焊接、鉚接均可)分別連 接充電導(dǎo)線并用密封膠將極柱與螺釘、導(dǎo)線密封，以防其泄氣、氧化；用可充電的過橋替代 原蓄電池結(jié)構(gòu)中各單格之間的過橋，目的是使單格之間的過橋可連接充電導(dǎo)線；所述的可 充電過橋的上端可向外上方向通過蓄電池的上蓋連線孔連接充電導(dǎo)線，兩個下端與原過橋 相同，分別連接兩個單格的負(fù)、正極，以滿足蓄電池串聯(lián)放電的需要；所述的可充電過橋的 制造材料與原蓄電池的過橋材料相同；所述的可充電過橋極柱是此單格與彼單格的共用極 柱，在充電時既是此單格的負(fù)極輸出極柱，又是彼單格的正極輸入極柱，使蓄電池的各個單 格具備被充電條件；以12v電動車蓄電池為例，在6個相對獨立封閉的單格的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上， 通過可充電過橋上端，分別向外增加5個相對獨立并密封的極柱，并借用蓄電池正極兼作 第一單格的充電正極，負(fù)極兼作最后一單格的充電負(fù)極，共7個極柱，通過極柱與導(dǎo)線、與 多路并聯(lián)充電器與市電連接就可對蓄電池同時實施各個單格的充電。本發(fā)明一種單格可直接同時充電的蓄電池制造工藝未涉及的部分與原蓄電池制 造工藝相同。一種多路并聯(lián)充電器包括電源電路、正負(fù)脈沖充電電路、單格檢測電路、CPU主控 電路、電源控制電路等。本實施例采用的是多路并聯(lián)正負(fù)脈沖充電電路和多路單格檢測電 路。多路并聯(lián)充電器的充電方法與原充電方法相比較它一改過去蓄電池采用串聯(lián)式充電 即無論多少只電池、無論多少個單格，都一同利用同一電源同時充電，而不問電池與電池之 間、單格與單格之間的電壓、電流是否均衡一致，多路并聯(lián)充電器的充電方法改用相對較大 的電壓、電流同時對每一個蓄電池或蓄電池組的單格進(jìn)行相對獨立的充電，使電壓更充足， 大大的加快了充電的速度，宿短了充電時間，實現(xiàn)蓄電池的真正無損傷快速充電；此單格的 電壓、電流與彼單格的電壓、電流毫無關(guān)聯(lián)，各自充滿后各自自動關(guān)閉，使電壓更均衡，切斷 了蓄電池各個單格之間因串聯(lián)充電而產(chǎn)生的某些單格過充發(fā)熱，某些單格充不足等不利影 響，大大延長了蓄電池的使用壽命；結(jié)合采用正負(fù)脈沖等有效技術(shù)手段，既可又快又好的充 滿電池，使電池不過充、不欠充，在充電的同時又能維護(hù)、不損壞電池，使蓄電池長期保持在 最佳的狀態(tài)下充電、使用。從而基本能達(dá)到蓄電池的設(shè)計使用壽命。[0015]多路并聯(lián)充電器由于采用了 CPU技術(shù)，增加了各個單格電壓的檢測功能當(dāng)單 格電壓檢測電路檢測到某個單格電壓達(dá)到所設(shè)定電壓值時，(一般情況下單格電壓為 2. 15-2. 23v)此路單格充電電源切斷，但此路電壓、電流不分擔(dān)到其它單格上。充滿一個，切 斷一個，直至所有單格全部充滿電、全部切斷。當(dāng)最后一單格充滿電并切斷該單格電源時， 同時關(guān)閉整個充電器的市電電源。由于采用了上述技術(shù)方案，本組合發(fā)明單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電 器具有以下積極效果1，蓄電池在被充電時每個單格相對獨立充電，加快了充電的速度，宿 短了充電時間，實現(xiàn)蓄電池真正無損傷快速充電；2，蓄電池在被充電的過程中單格之間無 相互影響，使蓄電池不易過、欠充電，不易失水硫化，切斷了蓄電池各個單格之間因串聯(lián)充 電而產(chǎn)生的某些單格過充發(fā)熱，某些單格充不足等不利影響，大大延長了蓄電池的使用壽 命；3，充電方法改用相對較大的電壓、電流同時對每一個單格進(jìn)行相對獨立的充電，使電壓 更均衡；4，在充電時，此單格的電壓、電流與彼單格的電壓、電流毫無關(guān)聯(lián)，各自充滿后各自 自動關(guān)閉，使電壓更充足。

圖1是單格可直接同時充電的蓄電池示意圖圖2是未連接導(dǎo)線的單格可直接同時充電的蓄電池示意圖圖3是可充電的過橋圖4是原工藝過橋圖5是蓄電池上蓋充電導(dǎo)線孔位置示意圖圖6是圖5仰視圖圖7是多路并聯(lián)充電器電路構(gòu)成方框圖圖8是多路并聯(lián)充電器部分原理圖圖9是又一多路并聯(lián)充電器的部分原理圖圖中，蓄電池上蓋1、上蓋導(dǎo)線孔1-1、上蓋過橋位置1-2、可充電過橋2、可充電過 橋上端極柱2-1、原工藝過橋3、連接螺釘4、單格充電導(dǎo)線5、蓄電池正極6、蓄電池負(fù)極7、 蓄電池外殼8及根據(jù)圖7、圖8原理制造的充電器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本組合發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述一種單格可直接同時被充電的蓄電池，包括外殼、正、負(fù)極板、隔板、正、負(fù)極匯流 條、過橋、極耳、上蓋、電解液等。再以12v電動車蓄電池為例，參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖 5中，蓄電池6個單格的5個過橋用一種近似“人”字型的可充電過橋2替代原蓄電池結(jié)構(gòu) 中各單格之間的過橋3，新增“人”字型的過橋上端極柱2-1具有連接充電導(dǎo)線5的功能，二 個下端與原過橋功能相同仍分別連接二個單格的負(fù)極、正極，以滿足蓄電池串聯(lián)電源輸出 使用；通過電池上蓋導(dǎo)線孔1-1、用連接螺釘4、分別連接充電導(dǎo)線5、可充電過橋上端極柱 2-1，蓄電池正極6兼作第一單格的充電正極，負(fù)極7兼作最后一單格的充電負(fù)極，共7個極 柱，如圖1所示，用密封膠將極柱2-1與連接螺釘4導(dǎo)線5的一端密封，以防其泄氣、氧化， 所述的可充電過橋極柱2-1是此單格與彼單格的共用極柱，在充電時既是此單格的負(fù)極輸出極柱，又是彼單格的正極輸入極柱，使蓄電池的各個單格具備被充電條件，連接多路并聯(lián) 充電器就可對12v蓄電池的每個單格同時進(jìn)行相對獨立的充電。由于采用了目前最優(yōu)秀的 單格充電方法，蓄電池的二個極柱6、7僅作串聯(lián)電源輸出放電使用，摒棄二個極柱6、7作為 串聯(lián)電源輸入(充電)使用。單格可直接同時充電的蓄電池制造工藝未涉及的部分與原蓄電池制造工藝相同。單格可同時充電的蓄電池另一實施例，仍以12v電動車蓄電池為例，在現(xiàn)有蓄電 池工藝的基礎(chǔ)上，在蓄電池上蓋的每個過橋位置處1-2直接用2mm左右鉆頭鉆一孔，孔的深 度需鉆進(jìn)過橋3，6mm左右，用連接螺釘4連接過橋3、連接單格充電導(dǎo)線5，再用密封膠將自 攻螺絲與導(dǎo)線密封，以防其泄氣、氧化，同樣可達(dá)到上述實施例之目的。一種多路并聯(lián)充電器，結(jié)合圖7、圖8，包括電源電路、正負(fù)脈沖充電路、單格檢測 電路、CPU主控電路、電源控制電路等，本實施例采用的是多路并聯(lián)正負(fù)脈沖充電路和多路 單格檢測電路，其中電源電路中電源變壓器由一個初級線圈和N組次級線圈組成，每組次 級線圈的交流電源，都需經(jīng)過橋式整流濾波，以得到多路并聯(lián)充電器電路所需的相互獨立 的直流電源，所述的N組次級線圈就是次級線圈組與需要充電的蓄電池單格的數(shù)量相同。 所述的正負(fù)脈沖充電路是有多路正負(fù)脈沖充電路并聯(lián)組成，并分別連接相對應(yīng)的初級線圈 和蓄電池單格。以12v多路并聯(lián)充電器為例，12v蓄電池有6個2v的單格組成，12v多路并 聯(lián)充電器就必須要有相應(yīng)的6對相對獨立的充電電源，換言之12v多路并聯(lián)充電器電源變 壓器的次級線圈組必須要有6對，所述的相對獨立的充電電源是由同一電源變壓器的N組次級線圈 組成，其中多路并聯(lián)正負(fù)脈沖充電路是由6路相對獨立的單個充電電源和6路正負(fù)脈沖發(fā) 生電路并聯(lián)組成；所述的單格檢測電路由多路單格檢測電路并聯(lián)組成并分別連接相應(yīng)的蓄 電池單格和CPU主控電路，所述的多路單格檢測電路的組數(shù)量與相應(yīng)的蓄電池單格數(shù)量相 同。一個完整的多路并聯(lián)充電器對單格可同時充電的蓄電池的充電過程，如圖7、圖8 所示，當(dāng)市電連接電源電路，多路并聯(lián)正負(fù)脈沖充電路、多路單格檢測電路、CPU主控電路、 電源控制電路等都處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)，當(dāng)多路并聯(lián)正負(fù)脈沖充電電路連接單格可同時充電 的蓄電池時，多路單格檢測電路對單格可同時充電的蓄電池進(jìn)行檢測是否需要進(jìn)行充電， CPU主控電路根據(jù)多路單格檢測電路的檢測信號與CPU內(nèi)置程序進(jìn)行比較判別a如需要充 電時CPU主控電路指揮多路并聯(lián)正負(fù)脈沖充電電路對單格可同時充電的蓄電池進(jìn)行充電， 同時多路單格檢測電路對單格可同時充電的蓄電池的充電過程進(jìn)行不間斷檢測，當(dāng)單格可 同時充電的蓄電池的某個單格已充滿達(dá)到所設(shè)定值時，(一般每個單格2. 15-2. 23v)，CPU 主控電路就會控制充電電路切斷該單格的充電，以此類推，充滿一個切斷一個，直至所有單 格全部充滿電、全部切斷。當(dāng)最后一單格充滿電并切斷該單格電源時，CPU主控電路指揮電 源控制電路同時關(guān)閉整個充電器的市電電源；b如多路單格檢測電路對單格可同時充電的 蓄電池容量進(jìn)行比較判別不需充電時，CPU主控電路不會指揮任何動作。圖9是又一多路并聯(lián)充電器各路有獨自獨立電源的部分原理圖。本組合發(fā)明單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，能大大加快使蓄電池的 無損傷快速充電，使電壓更充足、更均衡、徹底否定“電池是被充壞”的共識，基本能達(dá)到蓄 電池的設(shè)計使用壽命；為電動助力車蓄電池，電動汽車等蓄電池快速無損傷充電提供了理想的蓄電池及相應(yīng)的充電方法。本組合發(fā)明單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器特別適用以電動車為代 表的作為動力型、牽引型使用的鉛酸蓄電池、鉛晶蓄電池、晶膠蓄電池、鋰離子蓄電池、膠體 蓄電池等電池。同時適用一般鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、氫 鎳蓄電池、硅能蓄電池等蓄電池。雖然，本發(fā)明已以較簡單、基礎(chǔ)的實施例公開上述，目的只是說明單格可同時充電 的蓄電池及多路并聯(lián)充電器的相互關(guān)系及實施方法，并非限定本發(fā)明是唯一的實施例，凡 是未擺脫蓄電池單格充電及充電器同時對蓄電池單格充電的理念、方式，或簡單的變化和 修飾；均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，由一種單格可同時充電的蓄電池和一種多路并聯(lián)充電器組合而成，單格可同時充電的蓄電池由外殼(8)、正、負(fù)極板、隔板、正、負(fù)極匯流條、可充電過橋(2)、正負(fù)極耳(6、7)、上蓋(1)、電解液連接組裝而成；多路并聯(lián)充電器由電源電路、正負(fù)脈沖充電電路、單格檢測電路、CPU主控電路、電源控制電路連接組裝而成；其特征是a、所述的可充電過橋(2)上端極柱(2 1)連接充電導(dǎo)線(5)、兩個下端分別連接兩個單格的負(fù)、正極；b、所述的蓄電池上蓋的過橋位置(1 2)預(yù)留有導(dǎo)線連接孔(1 1)；c、所述的蓄電池正極(6)同是第一單格的充電正極；d、所述的蓄電池負(fù)極(7)同是最后一單格的充電負(fù)極；e、所述的多路并聯(lián)充電器安裝有CPU主控電路；f、所述的電源電路中的電源變壓器是由同一電源變壓器的一個初級線圈與相應(yīng)需要充電的蓄電池單格數(shù)量相同的次級線圈組組成；g、所述的正負(fù)脈沖充電路分別連接相對應(yīng)的初級線圈組和蓄電池單格；h、所述的單格檢測電路分別連接相應(yīng)的蓄電池單格和CPU主控電路；i、所述的電源控制電路分別連接電源電路和CPU主控電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的可充電過橋上端極柱(2-1)通過電池上蓋導(dǎo)線孔(1-1)、用連接螺釘(4)、連接充 電導(dǎo)線(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的過橋上端極柱(2-1)、上蓋導(dǎo)線孔(1-1)、連接螺釘(4)、充電導(dǎo)線(5)處，注密封 膠密封。
4 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的可充電過橋極柱(2-1)在充電時是此單格與彼單格的共用極柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的蓄電池上蓋的過橋位置(1-2)導(dǎo)線連接孔(1-1)，可注射成為不穿孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的每組次級線圈的交流電源，經(jīng)過橋式整流濾波。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的正負(fù)脈沖充電電路由多路正負(fù)脈沖充電路并聯(lián)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的多路并聯(lián)正負(fù)脈沖充電電路的數(shù)量與相應(yīng)的次級線圈組和蓄電池單格數(shù)量相 同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的單格檢測電路由多路單格檢測電路并聯(lián)組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，其特征 是，所述的多路單格檢測電路的數(shù)量與相應(yīng)的蓄電池單格數(shù)量相同。
專利摘要本實用新型公開了一種單格可同時充電的蓄電池及多路并聯(lián)充電器，旨在為電動車等提供一種更理想的蓄電池及相應(yīng)的充電方法。它包括蓄電池外殼、正、負(fù)極板、隔板、正、負(fù)極匯流條、過橋、極耳、上蓋、電解液，還包括電源電路、正負(fù)脈沖充電電路、單格檢測電路、CPU主控電路、電源控制電路。蓄電池可充電過橋上端極柱通過蓄電池上蓋連接孔用螺釘連接充電導(dǎo)線，使蓄電池的各個單格可被充電；充電器是根據(jù)蓄電池單格數(shù)量，制造有相同數(shù)量的相對獨立的充電電源。本實用新型加快了充電的速度，宿短了充電時間；使蓄電池或蓄電池組的電壓更均衡，更充足；摒棄原串聯(lián)充電方式中蓄電池各單格之間在充電時某些單格過充發(fā)熱，某些單格充不足等相互不利影響。
文檔編號H01M10/42GK201663468SQ20102000316
公開日2010年12月1日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者羅征南 申請人:羅征南