[实用新型]一种防爆启动型的蓄电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及防爆发动机启动型蓄电池的启动电源领域，具体涉及一种防爆启动型的蓄电池。

背景技术

   矿区、石油化工、燃油库等行业需求大量防爆的汽车、应急抢险设备、工程机械等。其防爆的启动蓄电池是上述防爆设备的一个重要组成部分。目前的标准设计均是采用常规的富液铅酸启动蓄电池密封安装在防爆的铁箱内。由于富液的铅酸蓄电池在充放电的过程中会产生较多的氢气，还会在大电流充放电的过程中产生热量。所以频繁启停的工程机械还必须考虑蓄电池呼吸、散热的防爆工艺。另外，蓄电池本身是一个易耗件，定期必须进行维护、更换。然而拆装、维护一次防爆蓄电池对于一个普通的用户则是难度非常大！所以如何提高设备的可靠性与延长启动蓄电池的寿命成为研制防爆发动机的重要课题之一。

   启动蓄电池的存放环境温度、存放时间长短、充电质量、放电深度等都会直接影响其寿命周期。当蓄电池不完全充电时，硫酸盐化作用就马上发生。亏电（深度放电）是导致富液铅酸蓄电池硫酸盐化损坏的最重要的因素。由于防爆设备的特殊性，其使用率远远低于普通的非防爆的设备。特别是抢险用途的汽车与工程机械，平时都是处于库备状态。环境与保养的疏忽而导致亏电现象在所难免，往往须应急投入而发现蓄电池失效已成常态。

现有的技术中，设计思路：首先满足了发动机的启动要求，再采取防爆的工艺措施。技术路线：无一例外的是采用启动性能良好的富液铅酸启动蓄电池密封安装在防爆的铁箱内。通过上述的分析，现有的技术的优/缺点已经非常清晰。

   铅酸蓄电池它基本上有两种类型：起动用的和深循环用（如太阳能、IT、电信等）的。起动蓄电池的设计是根据瞬时爆发来快速转换成能量（如起动发动机），为增强化学反应能力，结构有较多而薄的极板，蓄电池的内阻较低但不能深放电（注：一次亏电就可能导致蓄电池报废，而且正常使用状态，按标准：当重复充放电的容量小于80%，因其内阻的增大而不能继续承担启动的大电流放电任务了）；深循环蓄电池输出能量相对缓慢然而能长期提供能量。特别是胶体的深循环蓄电池，它能够进行许多次深循环放电（完全放电后仍能再次充电恢复），并且高低温环境的适应好、极少的逸出气体、抗震动的性能优异、这些优点非常适合在与防爆设备配套，但其内阻相对较高而不宜作为启动电源。

   超级电容是大容量的储能器件，其内阻特别小，而且内阻与容量几乎不受温度影响。另外由于电容器的内阻较低，所以充电特别快，放电电流大，非常适用于大电流放电的启动回路使用，但其缺点是自放电较大而储能后不能长时间保存。

实用新型内容

本实用新型提供如下技术方案：

一种防爆启动型的蓄电池，包括密封的防爆箱体，其特征在于防爆箱体内包括并联的两个储能部件：深循环胶体蓄电池与超级电容器。

进一步的，防爆箱体内还包括直流接触器，深循环胶体蓄电池与超级电容器的并联受直流接触器控制，即直流接触器的开关的两端分别连接至深循环胶体蓄电池的正极和超级电容器的正极，超级电容器的负极与深循环胶体蓄电池的负极相连。

进一步的，直流接触器的吸合线圈端与第一二极管的负极相连，第一二极管的正极与深循环胶体蓄电池的正极相连，直流接触器的吸合线圈的另一端作为控制端通过连线引出到防爆箱体外。

进一步的，直流接触器的吸合线圈端还与第二二极管的负极相连，第二二极管的正极与超级电容器的正极相连。

本实用新型利用二极管的单向导电性能将深循环胶体蓄电池与超级电容器的正极连接到直流接触器的吸合线圈上，超级电容器作为主储能部件通过电缆将电能输出至发动机的启动供电回路，无论是深循环胶体蓄电池或超级电容器有电能，都可通过直流接触器控制：将深循环胶体蓄电池与超级电容器电气连接而并联在一起。

本实用新型提供的一种防爆启动型的蓄电池，关键技术是采用胶体深循环电池与超级电容器进行互补组合，设备运行时并联工作，设备停机或库存期间，直流接触器处于分断状态。由于胶体深循环电池的自放电很小，充盈后非连续高温状态搁置一年，仍能保持20%的电量（当然内阻已经相当大）。当设备再次投入运行，首先控制直流接触器闭合（由胶体深循环电池对接触器供电），将两个储能器件并联，胶体深循环电池的电能慢慢（几秒~几十秒钟）的转移到超级电容器上，发动机的启动回路可从超级电容器上取得足够的启动电流。另外一种可能：万一胶体深循环电池完全亏电了。这时候，用户并不需更换新电池。只要采用外置的充电器将超级电容器充满，启动发动机后，合上直流接触器，深放电的胶体深循环电池仍能多次得到恢复。