一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及鉛酸蓄電池除硫【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置。它包括CPU中央處理器單元、尖脈沖發(fā)生控制除硫單元、繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元、蓄電池電壓采集單元，它還包括單個(gè)蓄電池切換電路單元，單個(gè)蓄電池切換電路單元的輸出端與蓄電池組的每個(gè)單體電池的兩端相連接；電壓采集單元將實(shí)時(shí)采集到的單體電池電壓信息傳輸給CPU中央處理器單元，某一時(shí)刻對(duì)某一單體電池是否發(fā)出脈沖由CPU中央處理器單元根據(jù)收到的信息發(fā)出指令，該指令通過光電隔離和繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元由單個(gè)蓄電池切換電路單元執(zhí)行，既可實(shí)現(xiàn)蓄電池在線均衡除硫，也可防止蓄電池繼續(xù)出現(xiàn)硫化，提高了蓄電池的均勻性，提升了蓄電池的容量，延長(zhǎng)了蓄電池壽命。
【專利說明】一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鉛酸蓄電池除硫【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是對(duì)鉛酸蓄電池組中的每個(gè)單體電池進(jìn)行分時(shí)循環(huán)除硫和電壓信號(hào)采集檢測(cè)的一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)電力、通信等系統(tǒng)直流后備電源應(yīng)用最普遍的是免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池。這種“免維護(hù)”鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)壽命一般在5年以上，但在實(shí)際使用中，蓄電池由于沒有得到科學(xué)的養(yǎng)護(hù)，造成蓄電池組各單節(jié)電池均勻性出現(xiàn)差異，從而使整組蓄電池容量逐漸下降，使得蓄電池平均壽命往往低于5年。有的蓄電池即使在使用，也是在“帶病”服役，一旦發(fā)生停電等緊急情況，作為直流后備電源的蓄電池不能正常放電，往往釀成重大事故。造成蓄電池潛在“帶病”服役的原因主要是管理方法不當(dāng)、維護(hù)方法不正確造成的。
[0003]通常造成鉛酸蓄電池劣化的一個(gè)主要原因就是由于蓄電池組中各單節(jié)電池均勻性的差異，導(dǎo)致充電時(shí)各單體電池不均勻(放電后的電池如不能及時(shí)充飽就會(huì)產(chǎn)生“硫化”)，蓄電池組中未充滿的一節(jié)或某幾節(jié)單體電池因充不飽而“硫化”，“硫化”的蓄電池內(nèi)阻增大，這便使其與組內(nèi)的其它各節(jié)電池的差異更大，進(jìn)而導(dǎo)致電池內(nèi)“硫化”加重，形成惡性循環(huán)，使電池在充放電使用過程中容量累積性下降，這是鉛酸蓄電池劣化速度加快的主要原因。
[0004]針對(duì)蓄電池“硫化”問題，以前采取的是核對(duì)性放電的方式解決。許多行業(yè)如電力行業(yè)、通信行業(yè)蓄電池維護(hù)規(guī)程規(guī)定對(duì)達(dá)不到額定容量的蓄電池，在進(jìn)行三次核對(duì)性放充電后，容量仍達(dá)不到額定容量的80%以上的，視為蓄電池報(bào)廢，只有采取更換蓄電池的方式解決。后來也出現(xiàn)了各種蓄電池的離線式修復(fù)技術(shù)，但這類對(duì)蓄電池“硫化”的修復(fù)方法明顯的缺陷是在蓄電池組嚴(yán)重劣化后才進(jìn)行修復(fù)，而且是蓄電池必須退出運(yùn)行才能進(jìn)行離線式修復(fù)。
[0005]蓄電池正向尖脈沖除硫器技術(shù)，是近年來出現(xiàn)并廣泛應(yīng)用的蓄電池在線除硫技術(shù)?！?YD/T2064— 2009)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通信用鉛酸蓄電池正向尖脈沖式去硫化設(shè)備的要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等，為鉛酸蓄電池在線除硫維護(hù)設(shè)備參數(shù)和除硫效率檢驗(yàn)提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。該技術(shù)將正向脈沖波施加于電池組兩端，這種脈沖波與電池負(fù)極板上“硫化”的硫酸鉛結(jié)晶產(chǎn)生共振，“擊碎”并“溶解”大的硫酸鉛結(jié)晶，使之溶于電解液中，成為小顆粒硫酸鉛，而小顆粒硫酸鉛可隨著充電的進(jìn)行，被分解為鉛離子和硫酸根離子參與反應(yīng)，最終變成鉛及二氧化鉛回到極板上，使硫酸鉛結(jié)晶從極板上還原，從而恢復(fù)蓄電池容量。
[0006]現(xiàn)有的除硫設(shè)備的脈沖輸出線連接在蓄電池組的兩端，將尖脈沖波直接施加于蓄電池組的兩端，除硫脈沖部分會(huì)被用電設(shè)備及整流器分流吸收，蓄電池組所能對(duì)尖脈沖能量的吸收量減少，蓄電池組的除硫效果不理想；并且高出浮充電壓的尖脈沖容易對(duì)用電設(shè)備造成紋波干擾。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，以解決現(xiàn)有除硫設(shè)備脈沖輸出線連接于蓄電池組的兩端，尖脈沖能量被分散，除硫效果不理想，容易對(duì)用電設(shè)備造成紋波干擾的問題。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0009]一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，它包括CPU中央處理器單元、尖脈沖發(fā)生控制除硫單元、繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元、電壓采集單元，它還包括單個(gè)蓄電池切換電路單元，所述單個(gè)蓄電池切換電路單元與所述尖脈沖發(fā)生控制除硫單元、所述繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元、所述電壓采集單元相連接，所述單個(gè)蓄電池切換電路單元的輸出端與蓄電池組的每個(gè)單體電池的兩端相連接；所述電壓采集單元將采集到的單個(gè)電池的電壓信號(hào)傳輸給所述CPU中央處理器單元，所述CPU中央處理器單元給所述尖脈沖發(fā)生控制除硫單元、所述繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元發(fā)出信號(hào)，單個(gè)蓄電池切換電路單元進(jìn)行動(dòng)作，為每個(gè)單體電池依次進(jìn)行在線尖脈沖除硫或電壓檢測(cè)作業(yè)。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元與數(shù)個(gè)光電隔離電路相連接，防止蓄電池電信號(hào)逆向傳輸。
[0011]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述尖脈沖發(fā)生控制除硫單元包括脈沖發(fā)生電路、脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路，所述脈沖發(fā)生電路的輸入端與所述CPU中央處理器單元相連接，所述脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述CPU中央處理器單元相連接，所述脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過繼電器與所述單個(gè)蓄電池切換電路單元連接，所述CPU中央處理器單元通過繼電器的開合來對(duì)所述單個(gè)蓄電池切換電路單元控制，對(duì)所述蓄電池組的每個(gè)單體電池依次分時(shí)循環(huán)進(jìn)行尖脈沖除硫或電壓采樣檢測(cè)作業(yè)。
[0012]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述脈沖發(fā)生電路發(fā)出的尖脈沖分時(shí)依次循環(huán)，一次只為蓄電池組中的一個(gè)單體電池除硫。
[0013]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述電壓采集單元由所述CPU中央處理器單元控制對(duì)組成蓄電池組的每個(gè)單體電池分時(shí)循環(huán)采集電壓，一個(gè)除硫周期CPU中央處理器單元對(duì)蓄電池組的每個(gè)單體電池除硫效果進(jìn)行一次評(píng)估，并由CPU中央處理器單元向尖脈沖發(fā)生控制除硫單元發(fā)出下一個(gè)除硫周期對(duì)蓄電池組每節(jié)單體電池分別給出繼續(xù)除硫或停止除硫的不同指令。
[0014]電壓采集為實(shí)時(shí)采集，一般I分鐘采集一次；一個(gè)除硫周期為1(Γ30天。
[0015]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述脈沖發(fā)生電路所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)為正向尖脈沖，某一時(shí)刻對(duì)某一單體電池是否發(fā)出脈沖由CPU中央處理器單元根據(jù)除硫效果評(píng)估結(jié)論發(fā)出的指令控制。
[0016]脈沖電流、脈沖幅度、脈沖頻率和脈沖占空比大小根據(jù)不同的蓄電池適用情況由廠家參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。
[0017]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述光電隔離電路的數(shù)量多于組成蓄電池組的單體電池的數(shù)量，多出的光電隔離電路用于脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路的隔離。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0019](I)本實(shí)用新型采用在線式作業(yè)方式，除硫脈沖信號(hào)輸出線分別連接蓄電池組每節(jié)電池的正、負(fù)兩極，所述脈沖發(fā)生電路輸出的正向尖脈沖直接施加到每個(gè)單體電池上，而不會(huì)被與蓄電池組并接的用電設(shè)備所吸收，提高了本實(shí)用新型對(duì)蓄電池的除硫效率；
[0020](2)蓄電池組由多節(jié)單體電池串聯(lián)組成，利用本實(shí)用新型除硫，由于可實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池組的每節(jié)單體電池進(jìn)行均衡除硫，因此能夠提高蓄電池組各個(gè)單體電池性能的均勻性，從而有效提升電池容量，增強(qiáng)了蓄電池作為后備電源的安全可靠性；
[0021 ] (3)本實(shí)用新型利用所述單個(gè)蓄電池切換電路單元與蓄電池組的每節(jié)單體電池連接，可以通過電池電壓采集電路檢測(cè)每節(jié)電池的單體電壓，為評(píng)估本實(shí)用新型對(duì)蓄電池的除硫效果提供依據(jù)；
[0022](4)本蓄電池在線除硫設(shè)備長(zhǎng)期掛接在蓄電池組每節(jié)單體電池上，某一時(shí)刻對(duì)某一單體電池是否發(fā)出脈沖由CPU中央處理器單元根據(jù)除硫效果評(píng)估結(jié)論發(fā)出指令控制，既可實(shí)現(xiàn)蓄電池在線均衡除硫，也可防止蓄電池出現(xiàn)硫化，延長(zhǎng)了蓄電池的壽命；
[0023](5)本實(shí)用新型在使用過程中除硫脈沖輸出信號(hào)施加于用電設(shè)備兩端的紋波干擾小于30mV，不會(huì)對(duì)用電設(shè)備的性能產(chǎn)生影響；
[0024](6)本實(shí)用新型接入蓄電池組，正常工作后不再需要人工進(jìn)行其它干預(yù)，減少了蓄電池的維護(hù)工作量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)兩線制除硫設(shè)備接線示意圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型使用狀態(tài)接線示意圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型的電路原理框圖；
[0028]圖4是本實(shí)用新型中尖脈沖發(fā)生控制除硫單元和電池電壓采集單元電路示意圖；
[0029]圖5是本實(shí)用新型中繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元電路示意圖；
[0030]圖6是本實(shí)用新型中單個(gè)蓄電池切換電路單元電路示意圖；
[0031 ] 圖7是本實(shí)用新型使用接線圖；
[0032]圖8是本實(shí)用新型應(yīng)用于某一通信基站蓄電池除硫前后單體電壓對(duì)比截圖；
[0033]圖9是本實(shí)用新型應(yīng)用于另一通信基站蓄電池除硫前后單體電壓對(duì)比截圖；
[0034]圖中:1、CPU中央處理器單元，2、尖脈沖發(fā)生控制除硫單元，3、繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元，4、電壓采集單元，5、單個(gè)蓄電池切換電路單元，6、蓄電池組，8、用電設(shè)備，9、整流器，21、脈沖發(fā)生電路，22、脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路，31、光電隔離電路。

【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0036]如圖2至7所示的一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，它包括CPU中央處理器單元1、尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2、繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3、電壓采集單元4，它還包括單個(gè)蓄電池切換電路單元5，單個(gè)蓄電池切換電路單元5與尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2、繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3、電壓采集單元4相連接，單個(gè)蓄電池切換電路單元5的輸出端與蓄電池組6的每個(gè)單體電池的兩端相連接；電壓采集單元4將采集到的單個(gè)電池的電壓信號(hào)傳輸給CPU中央處理器單元1，CPU中央處理器單元I給尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2、繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3發(fā)出信號(hào)，單個(gè)蓄電池切換電路單元5進(jìn)行動(dòng)作，為蓄電池組6的每個(gè)單體電池依次進(jìn)行在線尖脈沖除硫或電壓檢測(cè)作業(yè)。
[0037]繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3與數(shù)個(gè)光電隔離電路31相連接，防止蓄電池電信號(hào)逆向傳輸。光電隔離電路31的數(shù)量比組成蓄電池組6的每個(gè)單體電池的數(shù)量多，多出的光電隔離電路31用于脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路22的隔離。
[0038]尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2包括脈沖發(fā)生電路21、脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路22，脈沖發(fā)生電路21的輸入端與CPU中央處理器單元I相連接，脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路22的輸入端與CPU中央處理器單元I相連接，脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路22的輸出端通過繼電器與單個(gè)蓄電池切換電路單元5相連接，CPU中央處理器單元I通過繼電器的開合來對(duì)單個(gè)蓄電池切換電路單元5控制，對(duì)蓄電池組6的每個(gè)單體電池依次分時(shí)循環(huán)進(jìn)行尖脈沖除硫或電壓采樣檢測(cè)作業(yè)。脈沖發(fā)生電路21發(fā)出的尖脈沖分時(shí)依次循環(huán)，一次只為蓄電池組6中的I個(gè)單體電池除硫。電壓采集單元4由CPU中央處理器單元I控制對(duì)組成蓄電池組6的每個(gè)單體電池分時(shí)循環(huán)采集電壓，一個(gè)除硫周期(1(Γ30天)CPU中央處理器單元I對(duì)蓄電池組6的每個(gè)單體電池除硫效果進(jìn)行I次評(píng)估，并由CPU中央處理器單元I向尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2發(fā)出下一個(gè)除硫周期對(duì)蓄電池組6的每節(jié)單體電池分別給出繼續(xù)除硫或停止除硫的不同指令。電壓采集為實(shí)時(shí)采集，一般I分鐘采集一次。
[0039]脈沖發(fā)生電路21所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)為正向尖脈沖,某一時(shí)刻對(duì)某一單體電池是否發(fā)出脈沖由CPU中央處理器單元I根據(jù)除硫效果評(píng)估結(jié)論發(fā)出的指令控制。脈沖電流、脈沖幅度、脈沖頻率和脈沖占空比大小根據(jù)不同的蓄電池適用情況由廠家參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。
[0040]如圖2所示，蓄電池組6由η節(jié)電池BT1、BT2、……、BTn串連而成，本實(shí)用新型設(shè)有η+1條除硫輸出線L1、L2、……、Ln+l分別加在蓄電池組6的η個(gè)單節(jié)電池ΒΤ1、ΒΤ2、……、BTn的兩端，分時(shí)循環(huán)工作，形成獨(dú)立的η個(gè)電流圈，除硫脈沖能量不會(huì)被用電設(shè)備8及整流器9分流，絕大部分尖脈沖能量被蓄電池組6的各單體電池ΒΤ1、ΒΤ2、……、ΒΤη所吸收，有效提升了本實(shí)用新型對(duì)蓄電池組6的除硫效率。
[0041]由于本實(shí)用新型的除硫脈沖紋波干擾小于30mV，不會(huì)對(duì)用電設(shè)備8產(chǎn)生影響。
[0042]本實(shí)用新型中尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2和電壓采集單元4的電路結(jié)構(gòu)如圖4所示，CPU中央處理器單元I的第22腳、第23腳分別接脈沖發(fā)生電路21的PWM1、PWM2, CPU中央處理器單元I的第10腳接電壓采集單元4的電壓信號(hào)輸送電路AD3。
[0043]本實(shí)用新型中繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3的結(jié)構(gòu)如圖5所示，由圖4中CPU中央處理器單元I的第15腳引出的OUTl接圖5中光電隔離電路31的2端，光電隔離電路31的4端接繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路3的U38的IB引腳OUTCl。
[0044]本實(shí)用新型中單個(gè)蓄電池切換電路單元5的結(jié)構(gòu)如圖6所示，由圖5中繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3的U38的IC引腳引出的JDl接圖6中單個(gè)蓄電池切換電路5的Dl信號(hào)輸入端JD1，單個(gè)蓄電池切換電路單元5的繼電器輸出端4、3分別接于蓄電池組6第I節(jié)電池BTl的正、負(fù)極兩端。圖6中24個(gè)繼電器的每個(gè)輸出端4、3分別接蓄電池組6每節(jié)電池BTU BT2、……、BTn的正、負(fù)極兩端。圖6中單個(gè)蓄電池切換電路單元5的繼電器輸入端BT+、BT-分別與圖4中脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路22的繼電器輸出端BT+、BT-連接。
[0045]其中CPU中央處理器單元I的OUTl通過圖5的繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3，將控制信號(hào)輸入圖6的單節(jié)蓄電池切換電路單元5的繼電器輸入端JDl，控制圖6中的單個(gè)蓄電池切換電路單元5的JDI繼電器3、4吸合，將單體電池BTI切入電路，其他電池回路被切斷。圖4中脈沖發(fā)生電路21發(fā)出的脈沖通過脈沖發(fā)生電路21的BT+、BT-輸入圖6的單個(gè)蓄電池切換電路單元5的繼電器輸入端BT+、BT-，為圖6中蓄電池組6第I個(gè)單體電池BTl除硫。由于控制信號(hào)分時(shí)循環(huán)工作，同一時(shí)刻圖6中其他繼電器未接到信號(hào)，JD2至JD24的繼電器3、4未吸合，BT2至BT24也就不會(huì)接收到除硫脈沖。
[0046]圖4中CPU中央處理器單元I引出的OUTl至0UT26，與圖5中的26個(gè)光電隔離輸入電路31相連接，26個(gè)光電隔離電路31中的26個(gè)輸出端與圖5中繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3的U38至U41的26個(gè)輸入端OUTCl至0UTC26連接，繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3的U38至U41的26個(gè)輸出端JDl至JD26與圖6中單個(gè)蓄電池切換電路單元5的26個(gè)繼電器輸入端JDl至JD26連接。這26路信號(hào)均由CPU中央處理器單元I控制，其中CPU中央處理器單元I的OUTl至0UT26通過26個(gè)光電隔離電路31和繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元3中的U38至U41，將26個(gè)控制信號(hào)分別輸入圖6的單個(gè)蓄電池切換電路單元5的26個(gè)繼電器輸入端JDl至JD26，其中單個(gè)蓄電池切換電路單元5中的24個(gè)繼電器JDl至JD24分別控制由圖4中脈沖發(fā)生電路21發(fā)出的脈沖(通過BT+、BT-端輸入圖6的單個(gè)蓄電池切換電路單元5的繼電器BT+、BT-端)分時(shí)依次循環(huán)，一次只為圖6中蓄電池組6的其中I個(gè)單體電池除硫。
[0047]圖6中繼電器JD25控制圖4中脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路22的繼電器JD25，圖4中繼電器JD25的3、4端吸合，BT+, BT-端有除硫脈沖輸出；圖4中繼電器JD25的3、4端斷開，BT+、BT-端沒有除硫脈沖輸出，此時(shí)圖4中繼電器JD25的1、2端吸合，電壓采集單元4通過BT+、BT-端采集圖6中繼電器3、4端吸合的蓄電池組6中相應(yīng)單體電池的端電壓。電壓采樣同樣由CPU中央處理器單元I控制分時(shí)循環(huán)采集，對(duì)單體電池而言，蓄電池除硫時(shí)不采集電壓；采集電壓時(shí)，蓄電池不除硫。
[0048]電壓采集為實(shí)時(shí)采集，一般I分鐘采集一次。一個(gè)除硫周期(1(Γ30天)CPU中央處理器單元I對(duì)蓄電池組6的每個(gè)單體電池除硫效果進(jìn)行I次評(píng)估，并由CPU中央處理器單元I向尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2發(fā)出下一個(gè)除硫周期對(duì)蓄電池組6的每節(jié)單體電池分別給出繼續(xù)除硫或停止除硫的不同指令。
[0049]每個(gè)除硫周期結(jié)束后，CPU中央處理器單元I都會(huì)通過電壓采集單元4對(duì)蓄電池組6的每節(jié)單體電池用分時(shí)循環(huán)的方法檢測(cè)每節(jié)電池的單體電壓值。一個(gè)除硫周期結(jié)束后，蓄電池組6中單體電池電壓會(huì)有三種變化情況，即向蓄電池組6平均電壓值收斂、向相反方向發(fā)散、無明顯變化。連續(xù)兩個(gè)除硫周期，蓄電池組6中單體電池電壓仍無明顯變化的，則表明脈沖除硫已達(dá)到效果，CPU中央處理器單元I向尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2發(fā)出指令，下一個(gè)除硫周期，停止對(duì)該單體電池進(jìn)行脈沖除硫；連續(xù)兩個(gè)除硫周期蓄電池組6中單體電池電壓向蓄電池組平均電壓值收斂的，下一個(gè)除硫周期，繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行脈沖除硫；連續(xù)兩個(gè)除硫周期，蓄電池組6中單體電池電壓向蓄電池組6平均電壓值相反方向發(fā)散的，則表明這種脈沖除硫模式對(duì)該電池?zé)o效或該電池系其它原因?qū)е铝踊?，已無法修復(fù)，CPU中央處理器單元I向尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2發(fā)出指令，下一個(gè)除硫周期，停止對(duì)該單體電池進(jìn)行脈沖除硫。某一時(shí)刻對(duì)某一單體電池是否發(fā)出脈沖由CPU中央處理器單元I根據(jù)除硫效果評(píng)估結(jié)論向尖脈沖發(fā)生控制除硫單元2發(fā)出控制指令。
[0050]JD26為備用繼電器，用于其他控制。
[0051]圖7是本實(shí)用新型除硫設(shè)備的使用接線圖，一臺(tái)本實(shí)用新型可同時(shí)為24節(jié)2V蓄電池組6除硫；也可設(shè)定不同的除硫脈沖幅度，為24節(jié)12V蓄電池組除硫，多臺(tái)級(jí)聯(lián)可為不同節(jié)數(shù)的蓄電池組除硫。
[0052]圖8是本實(shí)用新型應(yīng)用于某一通信基站第I組2VX 24節(jié)蓄電池加裝本實(shí)用新型多線制在線除硫設(shè)備40天后的單體電壓監(jiān)測(cè)對(duì)比截圖。圖中，與每個(gè)電池標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的有兩個(gè)表示該標(biāo)號(hào)電池電壓高低的柱形圖，其中前面一個(gè)柱形圖為初始值，后面一個(gè)柱形圖為當(dāng)前值。從圖中可以看出，8號(hào)電池由初始電壓2.198V回升到2.243V。如不進(jìn)行尖脈沖在線除硫，該蓄電池組放電能力將很差；除硫運(yùn)行40天(2014年I月21日至2014年3月I日)后，8號(hào)電池直接恢復(fù)，使蓄電池組整體電池容量得到提升，避免了整組電池報(bào)廢。
[0053]圖9是本實(shí)用新型應(yīng)用于另一通信基站2VX24節(jié)蓄電池加裝本實(shí)用新型多線制在線除硫設(shè)備45天(2014年I月15日至2014年3月I日)后的單體電壓監(jiān)測(cè)對(duì)比截圖。圖中，與每個(gè)電池標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的有兩個(gè)表示該標(biāo)號(hào)電池電壓高低的柱形圖，其中每個(gè)電池標(biāo)號(hào)前面一個(gè)柱形圖為初始值，后面一個(gè)柱形圖為當(dāng)前值。由圖中可以看出，45天后所有電池單體電壓均向蓄電池組平均電壓收斂，即所有電池單體電壓均趨向平均值，除硫效果明顯。
[0054]本實(shí)施例中蓄電池組為24節(jié)單體電池，每個(gè)單體電池電壓為2V，CPU中央處理器單元所用芯片的型號(hào)為STM32F103R8(B)T6，繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元所用芯片型號(hào)為:ULN2003。利用本實(shí)用新型的工作原理，本實(shí)用新型可設(shè)計(jì)為不同單節(jié)電池電壓(如2V、12V等)和不同節(jié)數(shù)(如18節(jié)、24節(jié)、56節(jié)等)的各種組合的鉛酸蓄電池組除硫和在線單體電池監(jiān)測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，它包括CPU中央處理器單元(I)、尖脈沖發(fā)生控制除硫單元(2)、繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元(3)、電壓采集單元(4)，其特征在于:它還包括單個(gè)蓄電池切換電路單元(5)，所述單個(gè)蓄電池切換電路單元(5)與所述尖脈沖發(fā)生控制除硫單元(2)、所述繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元(3)、所述電壓采集單元(4)相連接，所述單個(gè)蓄電池切換電路單元(5)的輸出端與蓄電池組(6)的每個(gè)單體電池的兩端相連接；所述電壓采集單元(4 )將采集到的單個(gè)電池的電壓信號(hào)傳輸給所述CPU中央處理器單元(I)，所述CPU中央處理器單元(I)給所述尖脈沖發(fā)生控制除硫單元(2 )、所述繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元(3)發(fā)出信號(hào)，單個(gè)蓄電池切換電路單元(5)進(jìn)行動(dòng)作，為蓄電池組(6)的每個(gè)單體電池依次進(jìn)行在線尖脈沖除硫或電壓檢測(cè)作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，其特征在于:所述繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路單元(3)與數(shù)個(gè)光電隔離電路(31)相連接，防止蓄電池電信號(hào)逆向傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，其特征在于:所述尖脈沖發(fā)生控制除硫單元(2)包括脈沖發(fā)生電路(21)、脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路(22)，所述脈沖發(fā)生電路(21)的輸入端與所述CPU中央處理器單元(I)相連接，所述脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路(22)的輸入端與所述CPU中央處理器單元(I)相連接，所述脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路(22)的輸出端通過繼電器與所述單個(gè)蓄電池切換電路單元(5)相連接，所述CPU中央處理器單元(I)通過繼電器的開合來對(duì)所述單個(gè)蓄電池切換電路單元(5)控制，對(duì)所述蓄電池組(6)的每個(gè)單體電池依次分時(shí)循環(huán)進(jìn)行尖脈沖除硫或電壓采樣檢測(cè)作業(yè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，其特征在于:所述脈沖發(fā)生電路(21)發(fā)出的尖脈沖分時(shí)依次循環(huán)，一次只為蓄電池組(6)中的一個(gè)單體電池除硫O
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，其特征在于:所述電壓采集單元(4)由所述CPU中央處理器單元(I)控制對(duì)組成蓄電池組(6)的每個(gè)單體電池分時(shí)循環(huán)采集電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，其特征在于:所述脈沖發(fā)生電路(21)所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)為正向尖脈沖。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉛酸蓄電池多線制在線除硫裝置，其特征在于:所述光電隔離電路(31)的數(shù)量多于組成蓄電池組(6)的單體電池的數(shù)量，多出的光電隔離電路(31)用于脈沖發(fā)生和電池檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路(22)的隔離。
【文檔編號(hào)】H01M10/42GK203967213SQ201420227651
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】馬世偉, 常蓬彬, 祁學(xué)紅, 張國(guó)山, 陳永強(qiáng), 郝富貴, 劉冀釗 申請(qǐng)人:常蓬彬