[发明专利]动力型铅酸电池使用中的动态修复装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及动力型铅酸电池使用中的动态修复装置及方法，应用于电动汽车铅酸电池的电能补充；可以有效阻止铅酸电池在大电流放电状态下，内阻升高，放电容量下降；在不增加蓄电池数量的情况下，可以使电动汽车续驶里程提高15-20％。

背景技术

马斯第一定律向我们展示了蓄电池在接收外部电路充电时的接收能力与放电电流和已放出电量的关系。但是对于不同厂家的电池，由于其内部结构的不尽相同，即使在同样的放电电流和相同的放出容量的情况下，系统控制器对确定的最佳时间选择也要靠大量的反复的试验数据才能确定。马斯定律的提出至今已有近60年历史，到目前为止，这一理论虽没得到相对完整的量化验证，但从我们对上述试验数据的获取和已进入实用阶段的各种脉冲快速充电机的应用，都从不同角度验证了这一理论的可靠性、正确性。

铅酸蓄电池在大电流放电时，其输出容量与标称容量之比，随放电电流变大而减小。

比如一60Ah标称容量电池，以10小时放电率放电；

则C10＝6A×10h＝60Ah其输出容量与标称容量之比等于1若以1小时放电率放电；

则C1＝42A×1h＝42Ah，其输出容量与标称容量之比42/60＝0.7

铅酸电池的这种输出特性，严重制约了它的使用范畴，尤其是在做车辆动力使用时。车辆工作在高速或爬坡、加速状态下，其动力蓄电池组标称容量大幅度下降，续驶时间大大缩短，致使各种类型电动车都成为推广应用的瓶颈。因此，如何能够减缓上述现象，也就是本实用新型技术的核心。

现有技术中，铅酸蓄电池在大电流放电状态下，其能够输出电容量的大小与放电流成反比例关系，其电化学原理就是内部容电物质氧化还原反应速度的不平衡。过量的PbSO₄结晶的生成，使导电率下降，内阻升高，内部离子流量与外部电子流量同时减小，端电压下降，使蓄电池放电能力(容量C)大大降低。

解决上述矛盾的方法，只有在出现上述情况时，暂停蓄电池放电，并通过外部充电机对其实施高压，短脉反向充电，使生成的PbSO₄分解，恢复容电物质的原有特性。

但是，由于PbSO₄结晶在生成与分解过程中必将伴随着体积的变化，变化速率Δv/Δt过大又会使容电物质与集电板栅造成松脱，欧姆电阻增大、形成另一种型式内阻的增加。

因此，采用适实的充放电时间，适实的电流电压作用时间是本发明的核心。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力型铅酸电池使用中的动态修复装置及方法，应用于电动汽车铅酸电池的电能补充；可以有效阻止铅酸电池在大电流放电状态下，内阻升高，放电容量下降；在不增加蓄电池数量的情况下，可以使电动汽车续驶里程提高15-20％。采用适实的充放电时间，适实的电流电压作用时间是本发明的核心。

本发明的技术方案：所述动力型铅酸电池使用中的动态修复装置，其特征在于：把任意在用的动力蓄电池组(最好选用同一生产厂)分成两个1/2C蓄电池组，二者之间安装充电机，并在其中分别加装直流电度表及显示的电量；充电机与控制器ECU、可调节负载R依次安装；控制器ECU连接双触点开关和1/2C蓄电池组；可调节负载R分别与1/2C蓄电池组连接，其中分别安装有双触点开关和直流电度表及显示的电量；可调节负载R的一端连接有直流电度表及显示的电量；

充电机输出的电压和电流与1/2C蓄电池组相匹配；控制器ECU控制双触点开关，使其按一定频率分别处于打开或者闭合状态；直流电度表及显示的电量KW3、KW4记录1/2C蓄电池组向可调节负载R输出的电能；直流电度表及显示的电量KW1、KW2记录充电机向1/2C蓄电池组补充的电能；直流电度表及显示的电量KW5记录两个1/2C蓄电池组向可调节负载R输出的总电量之和。

具体修复实验步骤、方法：

设定任意在用的动力蓄电池组为两个1/2C蓄电池组；双触点开关的闭合、打开时间为t；充电机向两个1/2C蓄电池组输入电能的频率为f、电压为u、电流为i；

1)按照图示的动力型铅酸电池使用中的动态修复装置，通过反复调试双触点开关的闭合、打开时间t，调整充电机两个向1/2C蓄电池组输入电能的频率f、电压u、电流i的数值；

2)每隔10分钟记录一次直流电度表及显示的电量KW1、KW2、KW3、KW4、KW5的数值试验数据；试验数据总有如下的结果：

1/2C蓄电池组1+1/2C蓄电池组3＝标称总容量C：即两个1/2C蓄电池组1、3为C；