電動(dòng)車廢舊電池自動(dòng)修復(fù)快速充電器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種在充電的過(guò)程中，就能將5年內(nèi)未鼓包、未斷格的電動(dòng)車廢舊電池修復(fù)的充電器。使用本發(fā)明充電后當(dāng)天見(jiàn)效，在充放電7-15次后就能使其性能達(dá)到新電池的95％以上，而且動(dòng)力特別強(qiáng)勁，速度如新。促使已報(bào)廢的電池再用1-2年以上。新電池使用本發(fā)明能起到呵護(hù)作用，并延長(zhǎng)3倍壽命。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)車廢舊電池自動(dòng)修復(fù)快速充電器
[0001]本發(fā)明是針對(duì)市場(chǎng)上所有蓄電池系列充電而設(shè)計(jì)的一種無(wú)變壓器、安全高效、低碳環(huán)保節(jié)能的新產(chǎn)品。能徹底替代用漆包銅線和硅鋼片等貴重金屬設(shè)計(jì)生產(chǎn)的大電流充電變壓器和高頻電源用器件放大電流對(duì)電池充電易壞脆弱的弊端。本發(fā)明充電電流的大小可自由調(diào)整，充電電壓的高低可隨負(fù)載自動(dòng)適應(yīng)。而且在充電的過(guò)程中，就能將5年內(nèi)已報(bào)廢的舊電池進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)。只要該電池沒(méi)有鼓包和機(jī)械損傷，在充放電7-15次后就能將其修復(fù)。使性能達(dá)到新電池的85-95%以上，視電池自身質(zhì)量情況使已報(bào)廢的電池修復(fù)后能再用1-2年以上。而且動(dòng)力特別強(qiáng)勁，速度如新。并具有快從功能，不傷電池。新電池使用本發(fā)明起呵護(hù)作用，能延長(zhǎng)3倍壽命。只要按操作規(guī)程使用，若干年不壞不修，經(jīng)久耐用。并設(shè)有手動(dòng)自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，多只電池可串并聯(lián)自由組合。手動(dòng)狀態(tài)一次可充1-10只電池，自動(dòng)狀態(tài)分為36V擋、48V擋和60V擋，視車的電池組合自由選擇。充滿后自動(dòng)斷電。不用車時(shí)無(wú)需取下電源插頭，待電池電壓回落到一定程度后，本發(fā)明又會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)充電，充滿后自動(dòng)斷電停止，如此反復(fù)補(bǔ)充電使電池始終保持足量。并起到修復(fù)和呵護(hù)作用。
[0002]蓄電池由正極板(鉛板)，負(fù)極板(鎘版)介質(zhì)(干荷式電池為電解質(zhì)、鉛酸電池為電解液)等三大部分組成。電解質(zhì)和電解液統(tǒng)稱為“介質(zhì)”，它的主要功能是:充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，放電時(shí)又將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，同正負(fù)極板一起起充放電回路的相互協(xié)調(diào)和互動(dòng)作用。新電池剛使用時(shí)在充放電過(guò)程中，其活性離子能同正負(fù)極板處于良性的循環(huán)工作狀態(tài)。但在使用一定時(shí)間后由于各種原因，介質(zhì)開(kāi)始氧化和老化，使質(zhì)地變硬。這其中有自身因素，也有人為因素。如使用的充電器不科學(xué)，更會(huì)使老化加劇。一般市場(chǎng)上的充電器也稱“脈沖充電器”，但其輸出的脈沖幅度很小，頻率很高。而且是單一脈沖，脈沖幅度小了充電時(shí)達(dá)不到電池的縱深，尤其是老化電池。頻率高了使介質(zhì)在電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的過(guò)程中無(wú)回旋時(shí)間。還有充電器的輸入電壓是固定的，充電電流隨負(fù)載內(nèi)阻增大而減小。當(dāng)電池?zé)o電呈“餓電池”時(shí)，輸入電流會(huì)巨增，使電池的溫度升高，極板受損，介質(zhì)中的水分蒸發(fā)，使介質(zhì)變硬(干荷電池)。介質(zhì)變硬后同極板分離。若鉛酸電池經(jīng)常缺水，這樣也會(huì)使極板長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中。正極板同空氣接觸的時(shí)間一長(zhǎng)便會(huì)產(chǎn)生硫酸鉛結(jié)晶體(簡(jiǎn)稱硫化)，正極板被硫酸鉛結(jié)晶體占據(jù)了的部位便不存電。負(fù)極板同空氣接觸的時(shí)間長(zhǎng)了便會(huì)生成氧化鎘，無(wú)法吸收在充電時(shí)正極板所產(chǎn)生出來(lái)的氧氣和參與電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)換的互動(dòng)功能。使電池內(nèi)阻增大，充放電時(shí)電流減小，造成電池報(bào)廢！
[0003]本發(fā)明與其他充電器充電原理截然不同，為輸出電流不變，輸出電壓隨被充電電池電壓升高而升高。而且能徹底消除蓄電池硫化，是利用本機(jī)在充電時(shí)所產(chǎn)生的高頻正負(fù)雙向灌裝脈沖的高次復(fù)合諧波的多重變頻脈沖與電池中的硫酸鉛結(jié)晶體產(chǎn)生共振，將較大的硫酸鉛結(jié)晶體震碎成小的硫酸鉛結(jié)晶體，并還原成硫離子與鉛離子。這樣細(xì)小的結(jié)晶體在充放電時(shí)便能隨同電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)換，并在此循環(huán)的過(guò)程中被溶解于介質(zhì)中，同時(shí)改變電解質(zhì)的成分和性質(zhì)。對(duì)干枯了的電池進(jìn)行適量補(bǔ)水，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的充放電循環(huán)過(guò)程，使電池內(nèi)的活性離子重新激活。使極板的存電面積逐步擴(kuò)大，電池內(nèi)阻降低。進(jìn)而消除極化現(xiàn)象，提高電池的使用效率。本發(fā)明能在充電的過(guò)程中利用機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的高頻正負(fù)雙向間隙脈沖，使正極板所產(chǎn)生的氧氣通過(guò)氧循環(huán)在負(fù)極板上被吸收，電池也就不會(huì)形成失水。這樣在充電的過(guò)程中電池內(nèi)部的正負(fù)極板和介質(zhì)均處于良性循環(huán)的工作狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生其它過(guò)激因素，以此延長(zhǎng)電池的使用壽命。
[0004]需要說(shuō)明的是本發(fā)明對(duì)干荷電池效果特別有效而對(duì)鉛酸電池稍差充電時(shí)的電耗只相當(dāng)于常規(guī)充電器的25%。長(zhǎng)期使用不易壞、能防震、可隨車同行。另外假設(shè)電網(wǎng)電壓低于100V時(shí)，機(jī)器照常充電(這點(diǎn)其他充電器是根本無(wú)法達(dá)到的)。實(shí)用性強(qiáng)，使用者只需購(gòu)買(mǎi)其中一款機(jī)型，便可充大小多個(gè)容量的多只電池，還可串并聯(lián)自由組合。使用非常方便，而且具有快速充電功能，能省時(shí)80%以上。價(jià)格低于市場(chǎng)上同類產(chǎn)品。是普通電動(dòng)車用戶真正買(mǎi)得起的自動(dòng)修復(fù)型充電器。只要正確操作使用，基本上不會(huì)壞、不維修。是市場(chǎng)上任何一種充電器無(wú)法超越的實(shí)用產(chǎn)品。也是名符其實(shí)的綠色環(huán)保電源！
附圖為本發(fā)明的原理圖，也為說(shuō)明書(shū)附圖。
[0005]現(xiàn)針對(duì)附圖作詳細(xì)描述:先接通待充電電池，以充48V電池組為例:將Kl閉合。再接通電網(wǎng)電源，電源指示燈LED I亮，同時(shí)BI得電后次級(jí)輸出低電壓，經(jīng)整流濾波后供VT1-VT4等元件組成的火線零線鑒別電路的工作電源。此時(shí)由C4從電網(wǎng)電源B端攝取信號(hào)，經(jīng)Dl整流。如此時(shí)B端為零線，VTl.b級(jí)為低電位，整個(gè)鑒別電路不工作。J1-UJ1-2常閉觸點(diǎn)分別接通電網(wǎng)電源，此時(shí)上為火線下為零線。視電池容量大小先調(diào)整好K4-K8，全部斷開(kāi)時(shí)可充10-30Ah電池，K4接通后可充32-80Ah電池，K5接通后可充105_150Ah電池，K6接通后可充150-180Ah電池，K7接通后可充180_220Ah電池，K8接通后可充220Ah以上容量的電池。K4-K8也可靈活掌控，要快充多接通一個(gè)開(kāi)關(guān)，慢充時(shí)少接通一個(gè)開(kāi)關(guān)。由Rll從負(fù)載電池上取得能量經(jīng)W2穩(wěn)壓后，供ICl作為工作電源。ICl-1為上限比較電路，由R12-14從輸出端N極取得電壓信號(hào)，如此時(shí)IC1-1、2腳電壓信號(hào)低于3腳電壓時(shí)，I腳輸出高電平。VT5.b極得電導(dǎo)通，使VT6飽和導(dǎo)通。Tl對(duì)地形成通路。IC1-2為下限比較電路，由R20-22從輸出端N極取得電壓信號(hào)，如此時(shí)IC1-2.6腳低于5腳電壓時(shí)、7腳輸出高電平。VT7.b級(jí)得電導(dǎo)通，使Tl觸發(fā)導(dǎo)通，這時(shí)OC內(nèi)光電管發(fā)光，雙向光敏觸發(fā)二極管內(nèi)阻降低，接通C3和R2組成的RC振蕩器向TRIAC觸發(fā)極輸出觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通。如此時(shí)電源為正半波時(shí)向C8-C13充電。因電容極性不能突變，電源一頭為負(fù)，負(fù)載一頭為正。經(jīng)D8-D11整流后向負(fù)載電池充電。待C8-C13充滿后等待電源換相。換相后電源為負(fù)半波，C8-C13便向電源放電，此時(shí)電源一頭為正另一頭為負(fù)。這樣電源以每分鐘60周頻率的正玄波向C8-C13充放電120次的正負(fù)雙向尖脈沖(矩形脈沖)其能量非常大，均施向于負(fù)載電池，而且又因C8-C13是并聯(lián)組合，各個(gè)電容間因材質(zhì)和工藝不同，其容量也不盡相同。這樣容量小的在充電時(shí)相對(duì)容量大的要先充滿，但此時(shí)電源還未換相，這時(shí)便向容量大的放電，放電時(shí)容量小的先放完，但電源還未換相，這時(shí)容量大的便向容量小的放電，也等于充電。如此反復(fù)的充放電過(guò)程，便會(huì)產(chǎn)生一次諧波、二次諧波、三次諧波……。雖然其諧波的幅度大小不等，脈沖的寬窄各異，同主脈沖一起均施向負(fù)載電池。起到?jīng)_刷振碎正極板(鉛板)上附著的硫鉛結(jié)晶體顆粒的作用。將大顆粒振碎成小顆粒，并還原成硫離子與鉛離子。這些微小粒子再隨著充放電的過(guò)程，被溶解于介質(zhì)中。原來(lái)正極板被硫酸鉛結(jié)晶體占據(jù)了的部位不存電，經(jīng)沖刷干凈后又重新存電。此時(shí)LED2充電指示燈亮。隨著充電的繼續(xù)，當(dāng)IC1-2、R20-22攝取的電壓6腳已高于5腳電壓時(shí)，7腳輸出低電平，VT7關(guān)閉。但此時(shí)充電繼續(xù)。當(dāng)IC1-1、R12-14從N極上取到的電壓信號(hào)2腳高于3腳電壓時(shí)，I腳輸出低電平。VT5.b極因低電平而關(guān)閉，VT6也關(guān)閉，Tl過(guò)零關(guān)斷，OC發(fā)光管熄滅，光敏二極管內(nèi)阻升高，RC振蕩器的微弱脈沖不足以觸發(fā)TRIAC而關(guān)閉使充電停止，LED2充電指示燈滅。待電池電壓回落到低于ICl-1上限電壓時(shí)，I腳輸出高電平，VT5、VT6又導(dǎo)通，處于等候狀態(tài)。一段時(shí)間后，待電池電壓回落到低于IC1-2.3腳電壓時(shí)，IC1-2.7腳又輸出高電平。使VT7.b極得電導(dǎo)通觸發(fā)Tl工作對(duì)負(fù)載充電重新進(jìn)行，充滿后停止，同以上原理不再重復(fù)描述。以此反反復(fù)復(fù)對(duì)電池進(jìn)行充電，使電池經(jīng)常保持足量，同時(shí)起到修復(fù)和呵護(hù)作用。如電網(wǎng)電源反接時(shí)，B端為火線，此時(shí)C4從B端取得電壓信號(hào)經(jīng)Dl整流，使VTl.b極為高電位導(dǎo)通，VT2也飽和導(dǎo)通。將VT3.b極拉負(fù)導(dǎo)通，VT4.b極因電位升高而導(dǎo)通。Jl回路得電工作。Jl-1、J1-2觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換常閉變?yōu)槌ｉ_(kāi)，常開(kāi)變?yōu)殚]合。電網(wǎng)輸入還是維持上為火線下為零線。KO為整機(jī)溫升保護(hù)，RD為過(guò)電流保護(hù)。LED3-7為各檔工作指示燈。M為降溫風(fēng)扇。D6、D7為防止逆向電壓損壞功率管。W1、W2為穩(wěn)定電路工作點(diǎn)而設(shè)定。K3為手動(dòng)開(kāi)關(guān)。Kl斷開(kāi)后可充48V電壓的電池組，K2斷開(kāi)后可充60V電壓的電池組。全部接通時(shí)可充36V電壓的電池組，也可按用戶要求設(shè)定組合電壓。Cl，C2, C14-C18為保護(hù)觸點(diǎn)不受損害而設(shè)。C3、R2振蕩器為T(mén)RIAC觸發(fā)電路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.凡用多只電容組成對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的。2.在本電路充電時(shí)凡用358IC作為上下限位電壓比較器實(shí)施于本電路的設(shè)計(jì)。3.在本發(fā)明電路凡用1A以下SCR和TRIAC作斷電控制的設(shè)計(jì)。4.在本發(fā)明電路凡采用BI作電源供V1、V2、V3、V4及元器件組成的火線零線辨認(rèn)電路設(shè)計(jì)的。5.用C1-C8吸收尖脈沖電路。6.凡用CBB65A-1-P1-P2空調(diào)器電容做成充電器對(duì)蓄電池充電的，而且是商業(yè)行為的。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK105896637SQ201510012050
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日
【發(fā)明人】尹楓寒
【申請(qǐng)人】尹楓寒