高频谐振式铅酸蓄电池修复系统的研究.pdf

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1、第46卷第4期电力电子技术Vo1．46，No．42012年4月PowerElectronicsApril2012高频谐振式铅酸蓄电池修复系统的研究雷映，王春芳，张永超(青岛大学，自动化工程学院，山东青岛266071)摘要：针对铅酸蓄电池充放电过程中存在极板易硫化导致电池失效报废现象，研制了一款高频谐振式修复仪。采用恒压电源叠加高频谐振电路的方法，修复电路产生频率丰富的谐波信号并与硫酸铅晶体产生共振．从而溶解不同体积和形状的硫酸铅晶体，消除铅酸蓄电池的硫化。恢复蓄电池原有容量。高频谐振及放电电路作为主电

2、路，以AVR单片机为核心设计了控制系统。实验和运行表明，所研究的修复系统可安全可靠地实现对硫化铅酸蓄电池的修复，达到了设计要求。关键词：铅酸蓄电池；高频谐振；单片机中图分类号：TM912文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)04—0029—03ResearchonHighFrequencyResonantRepairSystemofLead-acidBatteryLEIYi，WANGChun—fang，ZHANGYong—chao(Q’ingdaoUnivers，Qingdao2660

3、71，China)Abstract：Tothephenomenonthattheleadacidbatteryplateiseasytovulcanizeandleadtoscrapindailycharginganddischarging，ahighfrequencyresonantrepairsystemoflead—acidisdeveloped．Thesuperpositionofconstantvolt—agepowersupplyandhighfrequencyresonantcircui

4、tisusedinsystem．sulfuricacid—leadcrystalresonancet}lrichharmonicssignalproducedbyrepairecircuit，thus，diferentsizeandshapeofsulfuricacid-leadcrystalisdissolved．Thevulcanizationoflead—acidbatteryplateiseliminated．Thecapacityofbatteryisrecovered．Thecircuit

5、ofhishfre—quencyresonantanddischargingisadoptedasthemaincircuit，andthecontrolsystemisdesignedbasedonanAVRsinglechipmicrocomputer．Theexperimentsandapplicationsshowthattherepairsystemcanbeimplementedsafelyandreliablyandmeetthedesignrequ：irements．Keywords：

6、lead—acidbattery；highfrequencyresonant；singlechipmicrocomputer1引言修复仪并未将其与高频谐振电路一体化，15V直流恒压电源限流电路如图1所示。通过控制开关铅酸蓄电池因其结构简单、价格低廉、使用可，K，K的关断和闭合来改变限流电阻的大小，靠而得到广泛应用[11。由于铅酸蓄电池经常出现从而改变恒压源的输出电流大小。针对不同容量使用或维护不当等问题，其极板上会生成白色粗的铅酸蓄电池．通过控制上述3个开关的状态来晶粒硫化铅。简称硫化或极化。铅酸蓄电

7、池的硫化设置不同的修复模式，使修复仪更加智能化。会导致蓄电池内阻增大，容量下降，使许多铅酸蓄电池过早报废。实际上报废电池中有80％以上都可以修复而延长使用寿命。随着开关电源技术的不断应用，利用高频谐波与硫酸铅晶体实现共振。并击碎硫酸铅晶体达到修复目的的方法比较有前景，具有重要的经济效益和社会效益。图115V直流恒压电源限流电路Fig．1Currentlimitedcircuit2修复仪主电路2．1直流恒压电源2．2高频谐波及放电电路修复仪采用恒压电源叠加高频谐振的方法，高频谐波及放电电路如图2所示。1

8、5V的直在高频谐振电路前级有一个15v直流恒压电源，流电源系统的输出经过滤波电感送入修复单元，每个修复单元由2个电感、1个电容、1个二极管定稿日期：20n一10—08和1个开关管组成。通过高频脉冲控制开关管作者简介：雷呋(1987一)，男，湖北宜昌人，硕士研究生，VT3，VT4的开通与关断，电感与电容谐振产生的高研究方向为电力电子应用技术。频谐波信号可与铅酸蓄电池中硫酸铅晶体共振而29第46卷第4期电力电子技术Vo1．46，No．42012年4月Powe