本實用新型涉及鉛酸電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鉛酸電池修復(fù)裝置。

背景技術(shù)：

鉛酸電池是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。鉛酸電池在使用過程中進行放電和充電的過程會因為各種原因產(chǎn)生硫化，導(dǎo)致鉛酸電池使用壽命大大縮短。產(chǎn)生硫化的主要原因是電池的自放電和電池內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都會生成PbSO₄晶體，從而使得依附在正負極板上的PbSO₄晶體重結(jié)晶，轉(zhuǎn)為不可逆轉(zhuǎn)的PbSO₄晶體。此外，電池內(nèi)部的其他柵板上的金屬元素如Sn、Al、Cd、Ba、As、Se、Mn也會在充放電過程中參加反應(yīng)，有的失去電子(氧化)有的得到電子(還原)，其中S、Cu、H、Ag等比Pb活性差的微量活性物質(zhì)產(chǎn)生硫化，從而產(chǎn)生S₈、CuS、Ag₂S、SeS、SnS、CdS、MnS等物質(zhì)，這些硫化物包裹著PbSO₄，形成通常所說的硫酸鉛結(jié)晶體。因為Cu和Ag等金屬元素的活性非常的差，所以CuS、Ag₂S很難電解分離，具有穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)很難被打破，導(dǎo)致被包裹住的PbSO₄不能氧化還原成Pb²⁺和SO4^2-離子進入電解質(zhì)中再次反應(yīng)。

現(xiàn)有技術(shù)中缺少針對鉛酸電池持續(xù)進行保養(yǎng)修復(fù)的裝置，并且現(xiàn)有技術(shù)中的鉛酸電池修復(fù)裝置僅能夠通過單一頻率范圍的脈沖波對鉛酸電池進行修復(fù)，其僅僅能夠打散少部分的極板沉積，修復(fù)效果差。并且現(xiàn)有技術(shù)中的鉛酸蓄電池修復(fù)裝置通常采用單獨修復(fù)的方式，不能在電池的充電或者放電過程中對鉛酸蓄電池進行修復(fù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)⒋蟛糠至蚧锎蛏⒉⑶夷軌蛟鰪娿U酸電池充放電效果的鉛酸電池修復(fù)裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種鉛酸電池修復(fù)裝置，包括穩(wěn)壓電源模塊、單片機控制模塊、掃頻脈沖波生成模塊、電池狀態(tài)識別模塊和光電耦合模塊，所述單片機控制模塊分別與穩(wěn)壓電源模塊、掃頻脈沖波生成模塊、電池狀態(tài)識別模塊和光電耦合模塊電連接；

所述穩(wěn)壓電源模塊用于連接鉛酸蓄電池，并將鉛酸電池輸出的不穩(wěn)定的直流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電源輸出給單片機和掃頻脈沖波生成模塊；

所述單片機控制模塊用于根據(jù)電池狀態(tài)識別模塊識別到的電壓控制掃頻脈沖波生成模塊的運行；

所述掃頻脈沖波生成模塊用于生成掃頻脈沖波，所述掃頻脈沖波為頻率在峰值到谷值改變的脈沖波；

所述光電耦合模塊用于將掃頻脈沖波生成模塊輸出的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，在輸出到鉛酸蓄電池的一端將光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出給鉛酸蓄電池；

所述掃頻脈沖波生成模塊包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)、電容、電感和二極管，所述第一開關(guān)與穩(wěn)壓電源并聯(lián)電連接，所述第二開關(guān)和第四開關(guān)并聯(lián)電連接，所述第二開關(guān)和第四開關(guān)的一端與第一開關(guān)與穩(wěn)壓電源的一端電連接，所述電容的兩端分別與第二開關(guān)和第一開關(guān)電連接，所述電感的兩端分別與第四開關(guān)和穩(wěn)壓電源模塊電連接，所述第三開關(guān)的兩端分別與電容的正極和負極電連接。

進一步的，還包括LED信號顯示模塊，所述LED信號顯示模塊與單片機控制模塊電連接，所述LED信號顯示模塊位于單片機控制模塊和電池狀態(tài)識別模塊之間。

進一步的，所述LED信號顯示模塊包括第一LED信號電路開關(guān)、第二LED信號電路開關(guān)、第三LED信號電路開關(guān)和第四LED信號電路開關(guān)，所述第一LED信號電路開關(guān)、第二LED信號電路開關(guān)、第三LED信號電路開關(guān)和第四LED信號電路開關(guān)分別串聯(lián)電連接有開關(guān)電阻。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型有益效果為：

(1)本實用新型通過電池狀態(tài)識別模塊識別鉛酸電池的工作電壓，單片機控制模塊根據(jù)工作電壓控制掃頻脈沖波生成模塊產(chǎn)生掃頻脈沖波輸入到鉛酸蓄電池中作用到極板上，其中單片機控制掃頻脈沖波生成模塊產(chǎn)生的脈沖波類型、范圍、方向和幅度根據(jù)工作電壓的改變，能夠根據(jù)鉛酸電池的不同工作狀態(tài)產(chǎn)生不同類型的脈沖波對極板作用，能夠與各種不同的極板沉積物產(chǎn)生諧振打散。并且根據(jù)電池的工作電壓識別鉛酸電池的充電和浮充過程，采用不同頻率的掃頻脈沖波進行修復(fù)電池極板，使得沉積在極板表面的晶體表層被打開，極板得以充分與電解液接觸，包裹在晶體層內(nèi)部的PbSO₄結(jié)晶得以重新轉(zhuǎn)化為細小、電化學(xué)活性高的可逆硫酸鉛，同時減少蓄電池的析氣率，防止過充電。

(2)本實用新型通過采用交流脈沖波對鉛酸電池進行脈沖處理，能夠在鉛酸電池使用過程中進行修復(fù)處理，有效的增強了修復(fù)效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型中掃頻脈沖波生成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施方式，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本具體實施方式披露了一種鉛酸電池修復(fù)裝置，包括穩(wěn)壓電源模塊、單片機控制模塊、掃頻脈沖波生成模塊、電池狀態(tài)識別模塊和光電耦合模塊，單片機控制模塊的兩端分別與掃頻脈沖波生成模塊和穩(wěn)壓電源模塊電連接沖波生成模塊電連接，電池狀態(tài)識別模塊與單片機控制模塊電連接，掃頻脈沖波生成模塊和光電耦合模塊電連接。其中，穩(wěn)壓電源模塊用于連接鉛酸蓄電池，并將鉛酸電池輸出的不穩(wěn)定的直流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電源輸出給單片機和掃頻脈沖波生成模塊。單片機控制模塊用于根據(jù)電池狀態(tài)識別模塊識別到的電壓控制掃頻脈沖波生成模塊的運行。在本實用新型的另一個具體實施方式中，單片機控制模塊可以采用帶ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的單片機，這樣能夠通過識別鉛酸電池的工作電壓。此時單片機控制模塊同時作為電池狀態(tài)識別模塊。

掃頻脈沖波生成模塊用于生成掃頻脈沖波，掃頻脈沖波為頻率在峰值到谷值改變的脈沖波。可行的，掃頻脈沖波生成模塊包括第一開關(guān)1、第二開關(guān)2、第三開關(guān)3、第四開關(guān)4、電容6、電感7和二極管8，第一開關(guān)1與穩(wěn)壓電源5并聯(lián)電連接，第二開關(guān)2和第四開關(guān)4并聯(lián)電連接，第二開關(guān)2和第四開關(guān)4的一端與第一開關(guān)1與穩(wěn)壓電源5的一端電連接，第三開關(guān)3的兩端分別與電容6的正極和負極電連接。電容6的兩端分別與第二開關(guān)2和第一開關(guān)1電連接，電感7的兩端分別與第四開關(guān)4和穩(wěn)壓電源模塊5電連接。參看圖2，是產(chǎn)生掃頻脈沖波的掃頻脈沖波生成模塊的結(jié)構(gòu)圖，當?shù)谒拈_關(guān)4閉合,第一開關(guān)1、第二開關(guān)2和第三開關(guān)3斷開,電池5通過第四開關(guān)4向電容6充電，電容6充電后，第三開關(guān)3閉合,第一開關(guān)1、第二開關(guān)2和第四開關(guān)4斷開，電容6中的電能通過第三開關(guān)3釋放，電池5中將產(chǎn)生單向負脈沖。通過單片機控制模塊對形成負脈沖的時間進行控制即可實現(xiàn)頻率自動改變，即自動掃頻效果。在單片機控制模塊設(shè)定的范圍進行頻率自動改變，掃頻脈沖波對鉛酸電池極板進行作用，能夠與電池極板上的多種沉淀物發(fā)生諧振，增強混亂度，將多種沉淀物打散，使得極板與電解液能夠充分接觸反應(yīng)，確保鉛酸電池的使用效果，修復(fù)舊鉛酸電池。

其中，當單片機檢測到電流方向為負電流流向時，此時鉛酸電池處于正常充電狀態(tài)。此時，通過單片機控制模塊選擇第一脈沖波進行脈沖處理，選擇第一脈沖波進行脈沖處理，脈沖方式為諧振鋸齒波，波形為尖脈沖，第一脈沖波的脈沖方向為負方向，第一脈沖波的頻率范圍為1KHz-10KHz，脈沖幅度為-0.08C，第一脈沖波的掃頻周期為每掃頻2次停頓1秒。充電過程是鉛酸電池將硫化打散的最佳時機，采用中高頻掃頻脈沖協(xié)助電解液內(nèi)部離子運動，利用高頻脈沖所產(chǎn)生諧波震蕩沖擊正負極板，更大程度地使得Pb離子的價態(tài)轉(zhuǎn)換，預(yù)防部分PbSO₄沒有參與反應(yīng)即得失電子而沉積在極板上。

當單片機檢測到的電流方向為負電流流向，且電流強度<-0.015C時，此時鉛酸電池處于過充電狀態(tài)。此時，通過單片機控制模塊選擇第二脈沖波進行脈沖處理，脈沖方式為諧振鋸齒波，波形為尖脈沖，第二脈沖波的脈沖方向為負方向，第二脈沖波的頻率范圍為+/-15KHz至+/-25KHz，脈沖幅度為-0.025C，第二脈沖波的占空比為25％，第二脈沖波的掃頻周期為每掃頻2次停頓2秒。采用中高頻掃頻脈沖得到極高頻率的諧波震蕩沖擊已經(jīng)沉積在鉛板上的PbSO₄結(jié)晶，打開結(jié)晶外層的部分金屬硫化物如(S₈、CuS、Ag₂S、SeS、SnS、CdS、MnS等)及包裹內(nèi)不易分解的PbSO₄結(jié)晶。從而使得鉛酸電池的有效電容量得到回復(fù)增加，使舊鉛酸電池得到修復(fù)，使用壽命得到延長。

光電耦合模塊用于將掃頻脈沖波生成模塊輸出的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，在輸出到鉛酸蓄電池的一端將光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出給鉛酸蓄電池?？尚械?，光電耦合模塊通過一光電耦合器實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換?？梢酝ㄟ^將發(fā)光二極管和光敏三極管封裝在一起組成光電耦合器。發(fā)光二極管把輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號傳給光敏管轉(zhuǎn)換為電信號輸出，由于沒有直接的電氣連接，這樣既耦合傳輸了信號，能夠避免短路，將從鉛酸電池輸入的電信號和裝置的輸出端進行電氣隔離。

可行的，在本實用新型的另一個具體實施方式中，在電池狀態(tài)識別模塊和單片機控制模塊之間還可以設(shè)置有一LED信號顯示模塊，LED信號顯示模塊與單片機控制模塊電連接，LED信號顯示模塊位于單片機控制模塊和電池狀態(tài)識別模塊之間。

LED信號顯示模塊包括第一LED信號電路開關(guān)、第二LED信號電路開關(guān)、第三LED信號電路開關(guān)和第四LED信號電路開關(guān)，第一LED信號電路開關(guān)、第二LED信號電路開關(guān)、第三LED信號電路開關(guān)和第四LED信號電路開關(guān)分別串聯(lián)電連接有開關(guān)電阻。第一LED信號電路開關(guān)、第二LED信號電路開關(guān)、第三LED信號電路開關(guān)和第四LED信號電路開關(guān)分別通過串聯(lián)的發(fā)光二級管來指示工作狀態(tài)，第一LED信號電路開關(guān)、第二LED信號電路開關(guān)、第三LED信號電路開關(guān)和第四LED信號電路開關(guān)連接的發(fā)光二極管采用不同顏色的樹脂外殼進行包覆，從而區(qū)分不同的工作狀態(tài)。各個二級管的工作電壓不同并且與鉛酸電池各個工作狀態(tài)的工作電壓等同。在本實用新型的另一具體實施方式中，還可以通過在固定裝置的外殼上設(shè)置指示工作狀態(tài)的字樣來區(qū)分鉛酸電池的各個工作狀態(tài)。

以上所述，僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。