一種修復鉛蓄電池用的充放電儀及其修復充電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種修復鉛蓄電池用的充放電儀，包括控制模塊、放電模塊、充電模塊、溫度補償裝置以及外殼；所述溫度補償裝置設置在外殼外部，其信號端連接控制模塊；充電模塊與放電模塊的控制端分別連接控制模塊，使用時其電源線分別連接外部蓄電池兩端，所述控制模塊控制對蓄電池的修復充放電過程；其中，在充電過程至少設置兩段不同強度的電流，并在充電過程中至少間隔設置一次放電過程，充電量和放電量合計的剩充電量為1.5～3.0C/Ah的額定值；控制模塊依據(jù)溫度補償裝置所輸入的信號，控制充電模塊對鉛蓄電池實現(xiàn)充電量溫度補償。本發(fā)明還公開了一種對鉛蓄電池進行修復充電的方法。
【專利說明】
一種修復鉛蓄電池用的充放電儀及其修復充電方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及蓄電池修復領域，特別涉及一種修復鉛蓄電池用的充放電儀及修復鉛蓄電池容量的充電方法。
【背景技術】
[0002]鉛蓄電池簡稱蓄電池，在電動牽引車、車船起動、通信機站、儲能等大功率/大容量領域占據(jù)絕對的統(tǒng)治地位，但鉛蓄電池又具有壽命較短、容易提前報廢的缺陷，據(jù)2015年統(tǒng)計，我國鉛蓄電池的生產(chǎn)功率數(shù)達到2萬萬KVAh，僅電動自行車行每年廢棄更換的鉛蓄電池數(shù)量超過8億只，為此修復鉛蓄電池成為新興行業(yè)。
[0003]現(xiàn)有技術中，有多種對鉛蓄電池進行修復的方法，包括富液補充充電、正/負脈沖充電、多階段式智能充電、高溫擱置法等，這類修復方法需要對不同容量衰減狀態(tài)的電池作不同的充電技術處理，需要修復人員具有較豐富的技術經(jīng)驗;近年由于功能高分子材料技術的發(fā)展，市場出現(xiàn)了多種蓄電池修復專用的功能材料，深刻地改變了蓄電池傳統(tǒng)修復的技術原理，進而影響到鉛蓄電池修復的充電方法。例如正極活性物質(zhì)融出，行業(yè)以往推薦高溫擱置法，一般需要把鉛蓄電池擱置在75?85°C溫度環(huán)境48?72h，再用小電流充電使正極得予修復，但市場新出現(xiàn)的一些功能高分子添加劑，可使硫酸鉛/ 二氧化鉛在氧化/還原的充放電過程中實現(xiàn)晶格導帶的結(jié)晶重組，并且恢復正極容量不再限于使用小電流充電；又如負極活性物質(zhì)的硫酸鉛結(jié)晶鹽化，行業(yè)近年推薦脈沖充電法，需要使用專門設計的脈沖充電機，但市場新出現(xiàn)的一些功能高分子添加劑，可助電解液直接滲透鹽化的硫酸鉛結(jié)晶體內(nèi)部，恢復負極受電能力，通過一定電量的補充電可使負極得予修復。
[0004]總體而言，目前市場在應用功能高分子材料的技術基礎上，對鉛蓄電池整體修復的效果已相對理想，行業(yè)普遍需要提高工業(yè)修復效率。出于這種新市場的原因，市場十分需要一種以鉛蓄電池修復為使用目標的自動充放電設備。
[0005]現(xiàn)有技術中已有的充電機或充放電機的產(chǎn)品系列大致可分為4類:
[0006]1)、固化充電程序、無放電功能的充電機，這類充電機多見諸于電動車電池或手機電池的充電器，特點為充電末期設置為恒定電壓(或最后“均充”之前設置為恒定電壓)，對蓄電池的恒定電壓充電并非額定電量；
[0007]2)、人工設置充電或放電數(shù)據(jù)的充放電機，這類充放電機多見諸于高端儀器，雖設置有充電和放電功能，但使用時需要人工設置充電或放電數(shù)據(jù)；
[0008]3)、編程的充放電機，這類充放電機多見諸于高端儀器和工業(yè)用，雖設置有充電和放電功能，但使用時需要編程，充放電程序并非在內(nèi)部控制系統(tǒng)固化；
[0009]4)、智能化的充放電機，例如中國發(fā)明專利ZL2012102579452等公開的技術文獻中，提及一類通過對蓄電池放電取得數(shù)據(jù)而決定充電量和充電方式的智能化技術方案，雖然其充電和放電屬編程固化，但程序的剩充電量并非額定。
[0010]上述4類市場上現(xiàn)有的充電機或充放電機均不適合作為蓄電池修復使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于克服已有的充電機或充放電機均不適合作為蓄電池修復使用的缺陷，從而提供一種能夠?qū)︺U蓄電池進行有效修復的充放電儀。
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鉛蓄電池修復用的充放電儀，包括:控制模塊1、放電模塊2、充電模塊3、溫度補償裝置5以及外殼4;其中，所述溫度補償裝置5設置在外殼4的外部，其信號端連接所述的控制模塊I;所述充電模塊3與放電模塊2的控制端分別連接控制模塊I，使用時所述充電模塊3與放電模塊2的電源輸出端分別連接外部待修復的鉛蓄電池6的兩端，所述的控制模塊I控制對外部鉛蓄電池6的修復充放電過程;其中，
[0013]所述控制模塊I控制的充電過程至少設置兩段不同強度的電流，并在充電過程中至少間隔設置一次放電過程，而且充放電過程中無論設置多少次充電和放電，充電量和放電量合計的剩充電量以25°C溫度為基淮額定，該剩充電量的取值范圍為1.5?3.0C/Ah;所述控制模塊I內(nèi)貯所述剩充電量的補償邏輯，依據(jù)所述溫度補償裝置5所輸入的信號，控制所述充電模塊3對外部鉛蓄電池6實現(xiàn)相應的剩充電量補償。所述的C/Ah為所述外部待修復的鉛蓄電池6的標稱容量。
[0014]上述技術方案中，所述控制模塊I控制對外部鉛蓄電池6的修復充放電過程還包括:在起始充電之前設置深放電，所述深放電的放電深度達到用S0.1C/A電流放電至鉛蓄電池6兩端電壓< 1.0V/單格平均;其中，所述深放電采用下列任意一種方法實現(xiàn):一階段恒流放電法、多階段恒流放電法以及非穩(wěn)恒電流放電法。
[0015]上述技術方案中，所述控制模塊I控制對外部鉛蓄電池6的修復充放電過程還包括:在充電結(jié)束之后設置容量檢驗放電，所述容量檢驗的放電電流強度由該蓄電池6的行業(yè)技術檢驗標準確定。
[0016]上述技術方案中，所述控制模塊I所控制的充電過程為分階段充電，所述分階段充電包括充電前期的恒定電流充電和充電后期的分階降流充電過程，以及包括在充電過程中選擇性設置電流強度的大小交替變換以及充電電流強度為O的靜置。
[0017]上述技術方案中，所述充電過程中所設置的放電過程，每次連續(xù)放電的電量取值范圍為0.01?0.5(:/^11，放電的電流強度取值范圍為0.05?1.0(:/^。
[0018]作為所述溫度補償裝置5的一種技術改進方案，所述的溫度補償裝置5包括η檔選擇開關，η為多I的正整數(shù)，所述的選擇開關包括機械開關和電控開關，選擇開關的各檔信號端連接控制模塊I的相應輸入端，使用時通過選擇開關的檔位選擇向所述的控制模塊I輸入信號，在所述控制模塊I的相應控制下，所述充電模塊3對鉛蓄電池6補償剩充電量。
[0019]作為所述溫度補償裝置5的又一種技術改進方案，溫度補償裝置5還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器向控制模塊I輸入外殼4外部的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，在所述控制模塊I的自動控制下，所述充電模塊3對鉛蓄電池6補償剩充電量。
[0020]上述技術方案中，所述控制模塊I還包括對蓄電池的電壓監(jiān)測接口，所述電壓監(jiān)測接口的邏輯數(shù)據(jù)線內(nèi)部連接所述充電模塊3的電源輸出兩端，或在所述外殼4外部與所述鉛蓄電池6的正負極兩端連接；
[0021]所述充放電儀由所述控制模塊I對鉛蓄電池6做電壓監(jiān)測，當所述充電模塊3對鉛蓄電池6充入0.1?0.8C/Ah電量而所述鉛蓄電池6兩端電壓低于2.0V/單格平均，或當所述充電模塊3對鉛蓄電池充入1.0?2.0C/Ah電量而所述鉛蓄電池6兩端電壓低于2.5V/單格平均，充放電儀自動停止工作。
[0022]上述技術方案中，還包括:顯示裝置7;所述顯示裝置7用于顯示充放電儀的狀態(tài)信息;所述的顯示裝置7包括但不限于使用數(shù)碼顯示或色燈顯示。
[0023]本發(fā)明還提供了采用所述的充放電儀對鉛蓄電池進行修復充電的方法，包括:
[0024]步驟I )、對待修復的鉛蓄電池做深放電，所述深放電的放電深度達到用<0.1C/A電流放電至鉛蓄電池6兩端電壓<1.0V/單格平均；
[0025]步驟2)、深放電結(jié)束后，開始分階段充電過程，在所述分階段充電過程至少設置兩段不同強度的電流，并在充電過程中至少間隔設置一次放電過程;而且充放電過程無論設置多少次充電和放電，充電量和放電量合計的剩充電量額定，該剩充電量的取值范圍為1.5?3.0C/Ah;其中，在所設置的放電過程中，每次連續(xù)放電的電量取值范圍為0.01?0.5C/Ah，放電的電流強度取值范圍為0.05?1.0C/A;
[0026]步驟3)、在分階段充電結(jié)束之后設置容量檢驗放電。
[0027]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0028]根據(jù)蓄電池修復市場出現(xiàn)的功能材料及其應用效果，運用剩充電量及修復程序的大量經(jīng)驗集合而設計，可有效提高蓄電池的修復效率。
【附圖說明】
[0029]圖1是在一個實施例中本發(fā)明的鉛蓄電池修復用的充放電儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是一只6DZM失效電池恒流放電的電壓變動曲線圖；
[0031 ]圖3是對蓄電池實現(xiàn)深放電的流程示意圖；
[0032]圖4(a)是深放電的電壓變動趨勢示意曲線圖；
[0033]圖4(b)是深放電的電流變動趨勢示意曲線圖；
[0034]圖5是另一個實施例中本發(fā)明的鉛蓄電池修復用的充放電儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6是又一個實施例中本發(fā)明的鉛蓄電池修復用的充放電儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7是實施例1中的修復充放電I/T時序曲線圖；
[0037]圖8是實施例5中的修復充放電I/T時序曲線圖；
[0038]圖9是實施例6中的修復充放電I/T時序曲線圖。
[0039]附圖標識
[0040]1、控制模塊； 2、放電模塊；3、充電模塊； 4、外殼；
[0041]5、溫度補償裝置；6、蓄電池； 7、外部顯示裝置；8、多檔開關。
【具體實施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0043]參考圖1，在一個實施例中，本發(fā)明的修復蓄電池用的充放電儀包括:控制模塊1、放電模塊2、充電模塊3、溫度補償裝置5以及外殼4;其中，溫度補償裝置5設置在外殼4的外部，其信號端連接所述的控制模塊I;充電模塊3與放電模塊2的控制端分別連接所述的控制模塊I，使用時充電模塊3與放電模塊2的電源輸出端分別連接外部待修復的蓄電池6的兩端，所述的控制模塊I用于對充放電過程進行控制，從而實現(xiàn)對外部蓄電池6的修復。
[0044]放電模塊2用于將待修復的蓄電池6中的電能釋放出去。該放電模塊2在工作過程中，接收控制模塊I所發(fā)出的指令，并能夠根據(jù)該指令對鉛蓄電池6執(zhí)行設定的放電操作，并向控制模塊I返回完成本次放電的信號。
[0045]充電模塊3用于向待修復的蓄電池6充電，充電模塊3在工作過程中，接收控制模塊I所發(fā)出的指令，并能夠根據(jù)該指令對蓄電池6執(zhí)行設定的充電操作，向控制模塊I返回完成本次充電的信號。
[0046]溫度補償裝置5可以有多種設計形式，在一個實施例中，溫度補償裝置5設計為η檔的選擇開關，所述η為多I的正整數(shù)，通過用戶對選擇開關的檔位選擇，向控制模塊I直接輸入調(diào)整控制數(shù)據(jù)的信號，使所述控制模塊I通過內(nèi)貯數(shù)據(jù)的比較而相應選擇所需要相應執(zhí)行的控制程序，從而控制所述充電模塊3對鉛蓄電池6實現(xiàn)充電量的補償;在另一個實施例中，溫度補償裝置5設計為溫度傳感器，通過溫度傳感器向控制模塊I自動輸入外殼4外部的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，使控制模塊I自動調(diào)整內(nèi)貯的控制數(shù)據(jù)，從而控制所述充電模塊3對蓄電池6實現(xiàn)與外部環(huán)境溫度相對應的充電量的溫度補償。
[0047]在本發(fā)明技術方案的具體實施中，放電模塊2與充電模塊3可以是獨立的兩臺設備，也可以通過設計放/充電一體機實現(xiàn)。
[0048]所述控制模塊I對充放電過程進行控制，實現(xiàn)對鉛蓄電池修復的充電方法包括:在充電過程至少設置兩段不同強度的電流，并在充電過程中至少間隔設置一次放電過程，而且充放電過程中無論設置多少次充電和放電，充電量和放電量合計的剩充電量額定，該額定剩充電量以25°C溫度為基淮，取值范圍為1.5?3.0C/Ah。所述剩充電量也被稱為修復充電量，其定義是充電量減去放電量，剩充電量關系到蓄電池修復的效果，剩充電量過小不能激活待修復的蓄電池，剩充電量過大又容易把蓄電池充壞，尤其是因長期過充電引致極板活性物質(zhì)嚴重軟化失效的蓄電池。
[0049]從之前描述，可知控制模塊I所控制的充放電修復過程中的充電過程屬于分階段充電，所述分階段充電包括充電前期的恒定電流充電和充電后期的分階降流充電，以及選擇設置充電電流強度的大小交替變換;例如，充電前期的電流強度取值0.25C/A(其間選擇插入若干分鐘0.01?0.1C/A的相對小電流)，末期充電電流強度取值0.05C/A。在充電過程中，還可以選擇設置充電電流強度為O的靜置過程。
[0050]在充電過程中所設置的放電過程為定量放電，額定放出0.01?0.5C/Ah的電量，行業(yè)慣稱淺放電，該淺放電的電流強度取值范圍一般為0.05?1.0C/A。這一淺放電操作的執(zhí)行時間與蓄電池中的殘余容量有關，一般來說，蓄電池當殘余容量<0.7C/Ah時，在充電中期設置淺放電的修復效果更好;淺放電操作的執(zhí)行次數(shù)與蓄電池中的殘余容量有關，對于殘余容量<0.5C/Ah的蓄電池，充電中期設置多次淺放電的修復效果會更佳。所述C/A為鉛蓄電池6標稱容量值的電流強度。
[0051]蓄電池修復所需的充電量較大，較之常規(guī)蓄電池充電更易發(fā)熱，間隔變換小電流充電或靜置一定時間(例如0.5?Ih)，特別是設置一定方式的淺放電(放出蓄電池部分電能)，對消除蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣泡、削弱內(nèi)部極板周邊電解質(zhì)的極化濃差、提高下一階段充電的效率有較明顯作用。
[0052]失效蓄電池一般在單格1.0?1.6V區(qū)間存在一個二級能量平臺，附圖2給出了一只6DZM失效電池恒流放電的電壓變動曲線，表明該失效電池在單格平均1.5V左右區(qū)間堆積有較大的能量，有效釋放這一低電壓平臺的能量再對蓄電池進行修復充電，可使蓄電池的修復效果更佳。因此作為一種優(yōu)選實現(xiàn)方式，所述控制模塊I所控制的充放電修復過程還包括:在起始充電之前設置深放電。所述深放電有別于在修復充電過程中間隔設置的定量放電，該深放電不僅在修復起始充電之前設置，而且要求放電深度達到用S0.1C/A電流放電至蓄電池6兩端電壓彡1.0V/單格平均。
[0053]對蓄電池實現(xiàn)深放電的方法可以是現(xiàn)有技術中的任意方法，包括但不限于:一階段恒流、多階段恒流以及非穩(wěn)恒電流放電法。在一個深放電的實施例中，電流強度遞減規(guī)則設置為I=MKL.，其中M表示遞減系數(shù)，Ie3為蓄電池進行深放電開始階段的放電電流強度，正整數(shù)K表示遞減階數(shù)，本實施例優(yōu)選0.618。當放電電壓達到設定值％后，放電電流強度開始第一階的遞減，K為I，放電電流強度下降為0.6181 e，因為電流減小即放電負載減輕，電池電壓會自然反彈，當蓄電池放電電壓再次達到％，放電電流強度開始第二階的遞減，此時K變?yōu)?，放電電流強度下降為0.6184^ = 0.3821^……依次類推，直到蓄電池以設定的小電流強度深放電至V2，在時間允許的情況下盡量實現(xiàn)3階以上深放電，該對蓄電池實現(xiàn)深放電的邏輯流程如圖3所示。一般而言，末階深放電至％時的電流強度優(yōu)選S0.05C/A。
[0054]上述深放電操作也可以選擇定阻抗作為負載，例如以0.2C/A(阻值以2.0V/單格平均電壓計算)對應的阻抗作為放電負載，對蓄電池放電至0.2V/單格平均的放電深度。運用額定阻抗深放電的一個明顯優(yōu)勢，是深放電時電流強度可隨蓄電池6的放電電壓下降而自動調(diào)整，電壓越低其電流越小，無需外加電流調(diào)整控制電路，可簡單有效地實現(xiàn)對蓄電池深放電的技術要求，尤其適用于單格蓄電池，附圖4(a)和附圖4(b)是深放電的電壓和電流變動趨勢示意曲線圖。
[0055]蓄電池修復過程的受充能力與外部環(huán)境溫度密切相關，較之常規(guī)充電對外部環(huán)境溫度更敏感。蓄電池在25°C溫度的受充能力較佳，當環(huán)境溫度高于25°C時，電化反應程度加劇，需適當減少充電量;而當環(huán)境溫度低于25°C時，電化反應程度變?nèi)?，需適當增加充電量。所述充電量溫度補償?shù)囊环N優(yōu)選系數(shù)如下:當充放電儀外部的環(huán)境溫度高于25°C時，平均每上升1°C減少0.02C/Ah的剩充電量；當充放電儀外部環(huán)境溫度低于25°C時，平均每下降I°C增加0.03C/Ah的剩充電量。實際設計中，不一定需要充電模塊3對蓄電池6的剩充電量進行過細的連續(xù)補償，例如可以設計每變化:TC或5°C為一檔，對蓄電池6的剩充電量進行分檔級補償。
[0056]在又一個實施例中，在前述實施例的基礎上，所述控制模塊I還包括對蓄電池的電壓監(jiān)測接口，電壓監(jiān)測接口的邏輯數(shù)據(jù)線內(nèi)部連接充電模塊3的電源輸出兩端，或在外殼4外部與蓄電池6的正負極兩端連接。
[0057]所述控制模塊I對蓄電池6的電壓監(jiān)測，是為了防止充放電儀在蓄電池內(nèi)部通格、嚴重微短路的情況下繼續(xù)做無用功;常規(guī)蓄電池當充入0.1?0.8C/Ah電量時，蓄電池6的兩端電壓應高于2.0V/單格平均，當充入1.0?2.0C/Ah電量時蓄電池的兩端電壓應高于2.5V/單格平均，如不符合這一蓄電池受充的正常狀態(tài)，說明受充蓄電池存在內(nèi)部通格、嚴重微短路，充放電儀繼續(xù)工作已失去意義。
[0058]參考圖5，在又一實施例中，在圖1所示實施例的基礎上，本發(fā)明的修復蓄電池用的充放電儀還包括:顯示裝置7，該顯示裝置7可選擇用于顯示充放電儀的實時充/放電電流值、累計剩充電量、正常完成修復充電程序以及不正常停止充電等狀態(tài)。所述的顯示裝置7，包括但不限于使用數(shù)碼顯示或色燈顯示。
[0059]在自動修復充電結(jié)束之后設置容量檢驗放電，是為了提升本發(fā)明實施的實用價值，該放電檢驗容量功能可設置為在蓄電池修復后自動執(zhí)行，也可以設置為人工重啟執(zhí)行；所述容量檢驗的放電電流強度由該類蓄電池6的技術檢驗標準確定，為行業(yè)所公知，例如電動自行車電池用0.5C/A的放電電流強度，電動牽引車電池用0.2C/A的放電電流強度，室內(nèi)UPS電池用0.1C/A的放電電流強度。
[0060]為進一步提升本發(fā)明的實用價值，所述充放電儀還可以設計為一機多檔形式，所述一機多檔是增加多檔開關8，多檔開關8設置在外殼4的外部，其狀態(tài)信號輸入端連接控制模塊I，如圖6所示;對應多檔開關8的每個檔位，控制模塊I內(nèi)貯有相應控制程序，用戶使用這類多檔充放電儀時，可通過選擇多檔開關8的檔位而改變控制模塊I的控制數(shù)據(jù)，從而改變充電模塊3對蓄電池6的剩充電量。在一個設計為6DZM12、6DZM20、6DZM33蓄電池自動修復通用的實施例中，多檔開關8設計為三檔，控制模塊I內(nèi)貯有對該三種規(guī)格蓄電池修復充/放電的控制程序，使用時，用戶可通過多檔開關8的檔位分別實現(xiàn)對三種規(guī)格蓄電池的修復。
[0061]—機多檔設計形式的充放電儀在蓄電池修復中有其用途。有些蓄電池很難一次修復充電而達到標稱容量，需要進行第二次修復充電，通常是以恒定電流分階段補充一定的額定電量;雖然蓄電池容量分布無序，但可以有效分類，例如以標稱容量為基準分出容量狀態(tài)為 90%、80%、70%、60%、50%等多類，需要分別補充150%、180%、210%、240%、270%C/Ah的電量，本發(fā)明以額定剩充電量為特征的多檔充放電儀，為蓄電池修復市場的需求提供了一種便捷實用工具。
[0062]本發(fā)明所述的充放電儀可以設計為一機單路或一機多路的形式;所述的充放電儀對蓄電池的受充電壓范圍不作限制，可設計為對m只蓄電池充電(m為正整數(shù))，例如充放電儀的電壓輸出區(qū)間設計為3V，對標稱2V的蓄電池進行修復充電；電壓輸出區(qū)間設計為20V，對標稱12V的蓄電池進行修復充電；電壓輸出區(qū)間設計為105V，對6只標稱12V的蓄電池進行修復充電；電壓輸出區(qū)間設計為320V，對18只標稱12V的蓄電池進行修復充電，等等。
[0063]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明充放電儀的技術方案作進一步說明。
[0064]實施例1
[0065]設計一種帶溫度補償選擇的6DZM12鉛蓄電池修復用的充放電儀。
[0066]本實施例設計為充放電一體化機，包括控制模塊1、放電模塊2、充電模塊3、溫度補償裝置5以及外殼4;其中溫度補償裝置5設計為10檔選擇開關，設置在外殼4的外部，其各檔信號端連接所述的控制模塊I;充電模塊3與放電模塊2的控制端分別連接控制模塊I，控制模塊I內(nèi)貯充放電控制程序，充電模塊3與放電模塊2的輸出端對外共用兩根電源線，使用時分別連接到外部待修復蓄電池6的正負極兩端;外殼4外部設置有電源開關和外部顯示裝置7，外部顯示裝置采用色燈顯示，其輸入端連接控制模塊I，用于反映正常充電、正常停充和非正常停充狀態(tài)。
[0067 ] 根據(jù)6DZM12的標規(guī)條件(12V12Ah，2h放電率，放電電流強度為6A，放電終止電壓為10.50V)，將待修復蓄電池6進行預處理，預處理工藝包括行業(yè)公知的加修復液、抽真空、靜置2h后進行深放電；深放電設計由另外的儀器條件實現(xiàn)，放電深度要求用0.5A電流放電至蓄電池6兩端電壓達到3V。
[0068]設置在外殼4外部的色燈分三種顏色，綠色用于反映正常充電狀態(tài)，當正常完成修復充電程序后自動熄燈；當充入2.5Ah電量而蓄電池6的兩端電壓仍低于12.0V時，自動停止修復充電程序，色燈顯示紅色；當充入15Ah電量而蓄電池6的兩端電壓仍低于15.0V時，自動停止修復充電程序，色燈顯示黃色。
[0069]電源開關啟動后，控制模塊I內(nèi)貯的25°C環(huán)境溫度的充放電程序通過控制充電模塊3與放電模塊2的電路，自動實現(xiàn)對蓄電池6的充放電程序如下:
[0070]3.0厶充電411、3.5厶放電111、3.(^充電111、2.(^充電211、1.2厶充電311、0.6厶充電911，共計充電時間22h，累計剩充電量24.5Ah。
[0071]附圖7標出了本實施例在25°C環(huán)境溫度的修復充放電I/T時序曲線。
[0072]所述10檔選擇開關形式的溫度補償裝置5對應一 5 0C?40 V的溫度區(qū)間而設計，在外殼4標示間隔5°C為一檔，每檔對應控制模塊I內(nèi)貯充電量補償?shù)南鄳刂瞥绦?通過溫度標示檔位的選擇，直接向控制模塊I輸入調(diào)整改變溫度基準及剩充電量的信號，使控制模塊I相應調(diào)整以25°C溫度為基準而設定的控制程序，并使其通過控制充電模塊3而調(diào)整對蓄電池6的剩充電量，該溫度檔位選擇與上述24.5Ah剩充電量的補償關系為:當充放電儀外部環(huán)境溫度高于25°C時，每上升5°C降一個檔位，相應減少1.2Ah充電量；當外部環(huán)境溫度低于25°C時，每下降5 °C升一個檔位，相應增加1.SAh充電量。
[0073]本實施例的6DZM12電池經(jīng)本實施例充放電一體化機充電后，首次放電容量一般可達1Ah以上的技術預期效果，二次充電后可達到標稱容量。
[0074]實施例2
[0075]對實施例1進行技術改進，設置在外殼4外部的外部顯示裝置7改為液晶數(shù)碼顯示器，其輸入端連接控制模塊I，用于反映受充蓄電池6的實時電壓和充電電流實時值，以及充放電一體化機的正常停充和非正常停充。
[0076]數(shù)碼顯示器7在充放電一體化機正常充電時，以每5秒顯示、2秒切換顯示的方式分別顯示受充蓄電池6兩端電壓和充/放電電流的實時值；當修復充電程序正常完成，數(shù)碼顯示器7全部顯示8;當充入2.5Ah電量蓄電池6的兩端電壓仍低于12.0V時，自動停止修復充電程序，數(shù)碼顯示器全部顯示4。
[0077]本實施例對蓄電池修復充電的技術效果與實施例1相同，但可使用戶了解到蓄電池的實時充/放電電流值，從而可對預修復狀態(tài)做出判斷。
[0078]實施例3
[0079]將實施例1的溫度補償裝置5改變?yōu)闇囟葌鞲衅餍问健?br>[0080]溫度傳感器的信號輸入端連接控制模塊1，通過溫度傳感器向控制模塊I輸入充放電儀外殼4外部的工作環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，使控制模塊I根據(jù)外部工作環(huán)境溫度自動補償充電模塊3對蓄電池6的充電量。
[0081]控制模塊I控制充電模塊3對蓄電池6充電量的溫度補償，以25°C為基準，當充放電儀外部的環(huán)境溫度高于25°C時，每高于1°C減少0.24Ah的充電量；當充放電儀外部環(huán)境溫度低于25°C時，每下降1°C增加0.36Ah的充電量。
[0082]本實施例可彌補環(huán)境溫度變化對蓄電池修復加大或減少剩充電量的自動調(diào)整需要，使充放電儀對蓄電池修復的環(huán)境溫度適應性更強，修復效果更好。
[0083]本實施例以及前述例還可增加蓄電池修復后自動放電檢驗容量的功能，控制模塊I控制充電模塊3在充電程序結(jié)束I小時，繼續(xù)控制放電模塊2以恒流6A放電至10.50V，記錄顯示放電時間，使蓄電池修復容量一目了然。
[0084]實施例4
[0085]實施例1是設計為充放電一體化機，本實施例將控制模塊1、放電模塊2、充電模塊3全部分立，設計為三臺分體機，使用時三體合一連接，外殼4相應為三個;使用時，充電模塊3分立的充電機的邏輯數(shù)據(jù)線與控制模塊I連接，充電機的直流電源輸出端與蓄電池6兩端固連;放電模塊2分立的放電機的邏輯數(shù)據(jù)線與控制模塊I連接，放電機的直流電源接口與蓄電池6兩端固連;控制模塊I分立為設置有溫度補償裝置5的充電/放電控制器，其內(nèi)貯有設定的充放電控制程序。
[0086]所述的充電機和放電機分別在其相應外殼的外部設置電源開關，外部顯不裝置7采用色燈顯示，設置在所述的充電/放電控制器的外部，其信號輸入端連接所述的充電/放電控制器的顯示控制端，用于反映正常充電、正常停充和非正常停充狀態(tài)。
[0087]本實施例是實施例1的變形設計，優(yōu)點是可分拆，方便攜帶。
[0088]本實施例的繼續(xù)變形設計，可以將控制模塊I的邏輯控制功能分拆為兩部分，與所述的充電機和放電機分別嵌合，使用時將所述充電機和放電機的邏輯數(shù)據(jù)線對接，使本發(fā)明所述的充放電儀變形設計為一種二合一使用的分體機。
[0089]實施例5
[0090]實施例1所述的充放電一體化機，技術使用前提是需要對待修復的蓄電池6進行預處理深放電，蓄電池深放電由另外的儀器實現(xiàn)，本實施例將這一深放電功能融入本發(fā)明所述的充放電儀一體化設計，在啟動實施例1所述的自動實現(xiàn)對蓄電池6的修復充放電程序之前，優(yōu)先啟動深放電程序。
[0091]深放電采用多階段降流技術方案，設定為對6DZM12蓄電池6兩端電壓以恒定電流
3.6A放電至10.5 V、2.0A放電至6.0V、1.0A放電至2.0V，連續(xù)放電，完成該深放電程序后靜置15分鐘，然后自動啟動實施例1的對蓄電池6的修復充放電程序。本實施例中，電源開關啟動后，控制模塊I內(nèi)貯的充放電程序通過控制充電模塊3與放電模塊2的電路，自動實現(xiàn)對蓄電池6的修復充放電程序如下:
[0092]3.6六放電至10.5￥、2.(^放電至6.(^、1.(^放電至2.0￥，靜置15分鐘，3.(^充電411、3.5厶放電111、3.(^充電111、2.(^充電211、1.24充電311、0.64充電911。
[0093]附圖8標出了本實施例在25°C環(huán)境溫度的修復充放電I/T時序曲線。
[0094]實施例6
[0095]優(yōu)化實施例1所述的修復充放電程序。
[0096]實施例1的修復充放電程序在對蓄電池的充電過程中，設置了I次放電，實踐表明，對一些極板活性物質(zhì)嚴重受損并經(jīng)長期放置的蓄電池，在修復充放電程序中設置多次放電對容量恢復程度和容量快速穩(wěn)定有好處；同時，充電過程的后期蓄電池容易發(fā)熱，降流甚至停充若干時間有利于蓄電池提升受充能力。
[0097]本實施例對修復充放電程序的優(yōu)化設計如下:
[0098]3.0厶充電411、3.5厶放電111、3.(^充電1.511、3.5厶放電111、2.5厶充電111、2.(^充電211、靜置0.5h、1.2A充電3h、0.9A充電3h、0.6A充電5h、0.4A充電3h，共計充電時間27h，累計剩充電量24.5 Ah ο
[0099]附圖9標出了本實施例在25°C環(huán)境溫度的修復充放電I/T時序曲線。
[0100]本實施例充放電程序?qū)π铍姵氐男迯托Ч黠@比實施例1好
[0101]實施例7
[0102]將充放電儀變形設計為一種蓄電池二次修復充電專用的補充電儀。
[0103]設計加入有3個檔位的多檔開關8，該多檔開關8與充放電儀實行一體化設計;多檔開關8的3個檔位的狀態(tài)信號端在外殼4內(nèi)部分別連接控制模塊I的不同輸入端；與此相對應，控制模塊I內(nèi)貯有3個不同剩充電量、不同充放電過程數(shù)據(jù)的控制程序，其控制程序的設計與上述例大同小異，特點為:多檔開關8中3個檔位在25°C環(huán)境溫度對應的剩充電量分別額定為18Ah、21.6Ah、25.2Ah，對標稱容量為12Ah、經(jīng)首次修復充電后容量狀態(tài)區(qū)間約為90%、80%、70%標稱容量的蓄電池作為二次修復充電專用;使用時，容量狀態(tài)約為90%標稱容量的蓄電池選擇剩充電量為18Ah的檔位，容量狀態(tài)約為80 %標稱容量的蓄電池選擇剩充電量為21.6Ah的檔位，容量狀態(tài)約為70 %標稱容量的蓄電池選擇剩充電量為25.2Ah的檔位。
[0104]溫度補償裝置5采用實施例3所述的溫度傳感器，溫度傳感器5的連接方式與實施例3類同，通過溫度傳感器5，可使控制模塊I根據(jù)外部環(huán)境溫度并通過充電模塊3自動補償對蓄電池6的充電量。充電量的溫度補償方法同為以25 °C為基準，當充放電儀外部的環(huán)境溫度高于25°C時，每高于1°C減少0.24Ah的充電量；當充放電儀外部環(huán)境溫度低于25°C時，每下降1°C增加0.36Ah的充電量。
[0105]本實施例可以作為蓄電池修復市場的一種便捷實用工具。
[0106]最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，包括:控制模塊(1)、放電模塊(2)、充電模塊(3)、溫度補償裝置(5)以及外殼(4);其中，所述溫度補償裝置(5)設置在外殼(4)的外部，其信號端連接所述的控制模塊(I);所述充電模塊(3)與放電模塊(2)的控制端分別連接控制模塊(1)，使用時所述充電模塊(3)與放電模塊(2)的電源輸出端分別連接外部待修復的鉛蓄電池(6)的兩端，所述的控制模塊(1)控制對外部鉛蓄電池(6)的修復充放電過程；其中， 所述控制模塊(1)控制的充電過程至少設置兩段不同強度的電流，并在充電過程中至少間隔設置一次放電過程，而且充放電過程中無論設置多少次充電和放電，充電量和放電量合計的剩充電量以25 °C溫度為基淮額定，該剩充電量的取值范圍為1.5?3.0C/Ah;所述控制模塊(1)內(nèi)貯所述剩充電量的補償邏輯，依據(jù)所述溫度補償裝置(5)所輸入的信號，控制所述充電模塊(3)對外部鉛蓄電池(6)實現(xiàn)相應的剩充電量補償。2.根據(jù)權利要求1所述修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，所述控制模塊(I)控制對外部鉛蓄電池(6)的修復充放電過程還包括:在起始充電之前設置深放電，所述深放電的放電深度達到用彡0.1C/A電流放電至鉛蓄電池(6)兩端電壓彡1.0V/單格平均;其中，所述深放電采用下列任意一種方法實現(xiàn):一階段恒流放電法、多階段恒流放電法以及非穩(wěn)恒電流放電法。3.根據(jù)權利要求1所述修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，所述控制模塊(I)控制對外部鉛蓄電池(6)的修復充放電過程還包括:在充電結(jié)束之后設置容量檢驗放電，所述容量檢驗的放電電流強度由該蓄電池(6)的行業(yè)技術檢驗標準確定。4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，所述控制模塊(I)所控制的充電過程為分階段充電，所述分階段充電包括充電前期的恒定電流充電和充電后期的分階降流充電過程，以及包括在充電過程中選擇性設置電流強度的大小交替變換以及充電電流強度為O的靜置。5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，所述充電過程中所設置的放電過程，每次連續(xù)放電的電量取值范圍為0.0I?0.5C/Ah，放電的電流強度取值范圍為0.05?1.0C/A。6.根據(jù)權利要求1所述修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，所述的溫度補償裝置(5)包括η檔選擇開關，η為多I的正整數(shù);所述的選擇開關包括機械開關和電控開關，選擇開關的各檔信號端連接控制模塊(I)的相應輸入端，使用時通過選擇開關的檔位選擇向所述的控制模塊(I)輸入信號，在所述控制模塊(I)的相應控制下，所述充電模塊(3)對鉛蓄電池(6)補償剩充電量。7.根據(jù)權利要求1所述修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，所述的溫度補償裝置(5)還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器向控制模塊(I)輸入外殼(4)外部的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，在所述控制模塊(I)的自動控制下，所述充電模塊(3)對鉛蓄電池(6)補償剩充電量。8.根據(jù)權利要求1或6或7所述的修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，所述控制模塊(I)還包括對蓄電池的電壓監(jiān)測接口，所述電壓監(jiān)測接口的邏輯數(shù)據(jù)線內(nèi)部連接所述充電模塊(3)的電源輸出兩端，或在所述外殼(4)外部與所述鉛蓄電池(6)的正負極兩端連接； 由所述控制模塊(I)對鉛蓄電池(6)做電壓監(jiān)測，當所述充電模塊(3)對鉛蓄電池(6)充入0.1?0.8C/Ah電量而所述鉛蓄電池(6)兩端電壓低于2.0V/單格平均，或當所述充電模塊(3)對鉛蓄電池充入1.0?2.0C/Ah電量而所述鉛蓄電池(6)兩端電壓低于2.5V/單格平均，充放電儀自動停止工作。9.根據(jù)權利要求1或6或7或8所述的修復鉛蓄電池用的充放電儀，其特征在于，還包括:顯示裝置(7);所述顯示裝置(7)用于顯示充放電儀的狀態(tài)信息;所述的顯示裝置(7)包括但不限于使用數(shù)碼顯示或色燈顯示。10.采用權利要求1-9之一的充放電儀對鉛蓄電池進行修復充電的方法，包括: 步驟I)、對待修復的鉛蓄電池做深放電，所述深放電的放電深度達到用S0.1C/A電流放電至鉛蓄電池(6)兩端電壓<1.0V/單格平均； 步驟2)、深放電結(jié)束后，開始分階段充電過程，在所述分階段充電過程至少設置兩段不同強度的電流，并在充電過程中至少間隔設置一次放電過程;而且充放電過程無論設置多少次充電和放電，充電量和放電量合計的剩充電量額定，該剩充電量的取值范圍為1.5?.3.0C/Ah;其中，在所設置的放電過程中，每次連續(xù)放電的電量取值范圍為0.01?0.5C/Ah，放電的電流強度取值范圍為0.05?1.0C/A; 步驟3)、在分階段充電結(jié)束之后設置容量檢驗放電。
【文檔編號】H01M10/44GK105958591SQ201610415965
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】劉粵榮, 周忠立, 羅經(jīng)華
【申請人】杭州萊力置能電源有限公司