[发明专利]一种基于混沌的铅酸蓄电池离线除硫方法及其实现装置

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体指一种基于混沌的铅酸蓄电池离线除硫方法及其实现装置。

背景技术

由于铅酸蓄电池具有极高的性价比，在交通运输，电信电力，国防军工等领域有着广泛地应用。在诸如电信电力等领域，铅酸蓄电池的市场占有率甚至达到了95%。但在实际应用中由于使用不当和维护不善，负极板上会逐渐产生一种坚硬且导电不良的粗晶粒硫酸铅。这种硫酸铅用常规方法充电很难还原，在充电时充电接受能力很差，大量析出气体，这种现象被称为“不可逆硫酸铅盐化”，简称“硫化”。这使得导致电池容量降低、缩短使用寿命。从而产生了巨大的资源浪费和直流电源系统故障率。同时，由于铅酸蓄电池的组成中，电解液硫酸占到电池总重量16%左右，含铅物质占到重量的70%以上。这些报废的铅酸蓄电池对环境污染危害极大，酸液会污染土壤和地下水，还会对人畜造成血铅中毒。因为重金属污染的最大特点是在自然界中不能被降解，也就是说，一旦水体或土壤被污染，该污染将会持续几十年到上百年的时间。

传统的铅酸蓄电池除硫方法有1.大电流法。2.负脉冲法。3.添加活性剂法等。目前有最有效的铅酸蓄电池修复技术为复合电脉冲法，该方法利用充电脉冲中的高次谐波与大的硫酸铅结晶谐振的方法，在修复过程中消除电池硫化。这种方法在给电池修复的时候，修复效率高，对电池损伤小，使电池寿命延长，减少用户因更换电池而带来的巨额费用，极大的减轻了铅酸蓄电池对环境的污染。

晶体在分子结构确定以后都有谐振频率，而这个谐振频率与晶体的尺寸有关。晶体的尺寸不同，谐振频率不同。复合电脉冲法的特点就是采用高频正负脉冲发生器，对电池不断的产生高低变频脉冲。其一可以具有溶解大硫酸铅的条件，其二是脉冲扰动，破坏了大硫酸铅继续生长的条件。以达到快速，高效的除硫效果。但是，由该方法产生的脉冲谐波频率还不够丰富。在实际使用时，由于蓄电池的硫化情况不同，其内部产生的硫酸铅结晶大小多种多样，复合电脉冲法所产生的频率不能满足除硫需求，除硫效率还不够高。

发明内容

本发明的目的是针对铅酸蓄电池除硫技术中存在的问题，提出一种结构简单，能够完成快速，高效的离线除硫方法及其装置。

本发明采用的技术方案是：

一种基于混沌的铅酸蓄电池离线除硫方法，该方法利用混沌电路，产生具有丰富频谱的脉冲波，将这种脉冲波施加于蓄电池两端；使得蓄电池内，不同大小的硫酸铅结晶都能获得与之谐振频率接近的脉冲波；从而击碎并溶解大的硫酸铅结晶，使之溶于电解液中，最终随着充电的进行，分解成铅离子和硫酸根离子参加反应，以达到快速，高效除硫的目的。

一种基于混沌的铅酸蓄电池离线除硫装置，包括蓄电池，还包括混沌信号发生器，波形选择器和内阻检测器；其连接方式为：混沌信号发生器的输出端连接到波形选择器的输入端，波形选择器的输入端与内阻检测器的输出端连接，而波形选择器的输出端通过单刀双掷开关和蓄电池的输入端或内阻检测器的输入端连接；所述离线除硫设备的输入端连接充电设备的输出端；该除硫设备的输出端加载到蓄电池两端；而蓄电池的输出端则与用电设备相连接。

一种基于混沌的铅酸蓄电池离线除硫装置，包括若干蓄电池，还包括混沌信号发生器，波形选择器和若干内阻检测器；其连接方式为：混沌信号发生器的各输出端分别连接到波形选择器的各输入端，波形选择器的各输入端分别与对应的内阻检测器的输出端连接；而波形选择器的各输出端通过各自的单刀双掷开关分别与对应的蓄电池的输入端或对应的内阻检测器连接；所述离线除硫设备的输入端连接充电设备的输出端；该除硫设备的输出端加载到蓄电池两端；而蓄电池的输出端则与用电设备相连接。

本发明利用混沌电路，产生出具有不同频率特性的宽频谱混沌信号。相比于现有最有效的复合电脉冲的修复方法。该方法所产生的频率信号更为丰富，对于不同大小的硫酸铅结晶都有与之谐振频率相近的频率信号。这样，就可以提高蓄电池的修复速度，达到快速，高效的修复目的。

本发明提高了蓄电池的使用寿命，避免了大量蓄电池的提前报废。节约了大量的经济成本，减少了由于蓄电池性能下降造成的故障率。

由于铅酸蓄电池的组成中，电解液硫酸占到电池总重量16%左右，含铅物质占到重量的70%以上。这些报废的铅酸蓄电池对环境污染危害极大，酸液会污染土壤和地下水，还会对人畜造成血铅中毒。由于本发明所涉及的技术提高了电池使用寿命，从而避免了大量蓄电池提前报废所带来的环境污染问题。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构框图；