專利名稱：一種蓄電池組遠程在線修復(fù)監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電池組在線修復(fù)裝置，尤其涉及一種在蓄電池遠程監(jiān)控維護系統(tǒng)中利用脈沖對蓄電池組中的單體蓄電池進行選擇性修復(fù)的在線修復(fù)裝置。
背景技術(shù)：
公開日為2003年7月9日，公開號為CN1^8886A的中國發(fā)明專利公開了一種有維護功能的充電方法及其裝置，該文獻提出了利用正、負脈沖充電延長電池使用壽命的方法，并指出該方法可對硫化蓄電池進行修復(fù)。另外，
公開日為2000年5月3日，公開號為 CN1251953A的中國發(fā)明專利公開了一種提高充電電池循環(huán)使用壽命的充電方法，該文獻亦提出了利用由正脈沖、負脈沖和零脈沖組成的復(fù)合脈沖對蓄電池進行充電，消除結(jié)晶問題 (即對蓄電池進行修復(fù))，提高蓄電池使用壽命的方法。以上述方法為依據(jù)，
公開日為2006年7月12日，公開號為CN1801523A的中國發(fā)明專利公開了一種大容量密封鉛酸蓄電池的無損修復(fù)裝置，該裝置基于上述方法采用PWM 波對蓄電池進行修復(fù)，但該種無損修復(fù)裝置是離線式的，其只能在操作人員的控制下完成對蓄電池的離線式操作。另外，以上述方法為依據(jù)，
公開日為2006年7月12日，公開號為 CN1801524A的中國發(fā)明專利公開了一種大容量密封鉛酸蓄電池在線維護儀，該種維護儀與蓄電池之間只能進行一對一修復(fù)，即在使用時需要為每個蓄電池配備一臺維護儀，這明顯提高了維護成本，并且也不易操作。在上述在線式維護儀的基礎(chǔ)上，授權(quán)公告日為2011年11月9日，授權(quán)公告日為 CN 101577438的中國發(fā)明專利公開了一種基于遠程監(jiān)控平臺的大容量后備電源的維護方法所用設(shè)備，其提出了在蓄電池組與電池修復(fù)儀之間利用修復(fù)切換開關(guān)進行選擇性修復(fù)的概念，但該文獻并未對該種修復(fù)切換開關(guān)給出具體的實施方案，而且該種修復(fù)切換開關(guān)僅具有選擇所需修復(fù)的蓄電池的作用，修復(fù)所需的正、負脈沖由電池修復(fù)儀產(chǎn)生，該種結(jié)構(gòu)的修復(fù)裝置不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本也相對較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的可進行在線和選擇性修復(fù)的蓄電池組在線修復(fù)裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種蓄電池組在線修復(fù)裝置，其中，所述蓄電池組包括串聯(lián)在一起的η個單體蓄電池，其中，η為自然數(shù)，且η 21 ；所述蓄電池組在線修復(fù)裝置包括一直流電源發(fā)生器，直流電源發(fā)生器與各單體蓄電池之間形成的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個充電回路，以及與各單體蓄電池一一對應(yīng)的η個放電回路，各充電回路和各放電回路上均設(shè)置有受控開關(guān)；第i個充電回路上的受控開關(guān)在受控導通時配合直流電源發(fā)生器產(chǎn)生正脈沖，以選擇第i個單體蓄電池進行修復(fù)，第i個放電回路上的受控開關(guān)在受控導通時使第i個單體蓄電池產(chǎn)生負脈沖，以選擇第i個單體蓄電池進行修復(fù)，其中i為自然數(shù)，且 1 <i <n ο頁其中，所述直流電源發(fā)生器為直流穩(wěn)壓電源發(fā)生器。其中，所述蓄電池組在線修復(fù)裝置包括開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣包括電連接于開關(guān)矩陣的第一連接端子與各單體蓄電池的陽極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個行開關(guān)，以及，電連接于開關(guān)矩陣的第二連接端子與各單體蓄電池的陰極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個列開關(guān)；所述直流電源發(fā)生器電連接于開關(guān)矩陣的第一和第二連接端子之間，所述在線修復(fù)裝置還包括電連接于直流電源發(fā)生器與開關(guān)矩陣的第一或者第二連接端子之間的第一選擇開關(guān)，以及電連接于開關(guān)矩陣的第一和第二連接端子之間的第二選擇開關(guān)和放電負載；其中，第一選擇開關(guān)，以及第i個行開關(guān)和第i個列開關(guān)構(gòu)成第i個充電回路上的受控開關(guān)；第二選擇開關(guān)，以及第i個行開關(guān)和第i個列開關(guān)構(gòu)成第i個放電回路上的受控開關(guān)。其中，所述蓄電池組在線修復(fù)裝置包括開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣包括電連接于開關(guān)矩陣的第一連接端子與各單體蓄電池的陽極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個行開關(guān)，以及，電連接于開關(guān)矩陣的第二連接端子與各單體蓄電池的陰極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個列開關(guān)，所述開關(guān)矩陣還包括電連接于開關(guān)矩陣的第一連接端子與第η個單體蓄電池的陰極之間的第(η+1)個行開關(guān)；所述直流電源發(fā)生器電連接于開關(guān)矩陣的第一和第二連接端子之間；其中，第i個行開關(guān)和第i個列開關(guān)構(gòu)成第i個充電回路上的受控開關(guān)；第i和第(i+Ι)個行開關(guān)構(gòu)成第i個放電回路上的受控開關(guān)，各放電回路上均電連接有放電負載。其中，所述受控開關(guān)包括驅(qū)動電源，以及第一和第二 MOS管，驅(qū)動電源的正、負極之間電連接有分壓電路，第一和第二 MOS管的柵極均電連接于分壓電路的第一電位點上， 第一和第二 MOS管的源極均電連接于分壓電路的第二電位點上，分壓電路的第一和第二電位點之間電連接有受控于蓄電池遠程監(jiān)控維護系統(tǒng)的主控單元的開關(guān)器件，其中，開關(guān)器件導通時，第一和第二電位點之間的電壓小于第一和第二 MOS管的開啟電壓，開關(guān)器件截止時，第一和第二電位點之間的電壓大于等于第一和第二 MOS管的開啟電壓；所述第一和第二 MOS管的漏極為受控開關(guān)的兩個連接端子。其中，所述開關(guān)器件為三極管，所述三極管的集電極和發(fā)射極電連接于第一和第二電位點之間，基極作為開關(guān)器件的使能端用于與主控單元連接。其中，所述分壓電路包括順次電連接于驅(qū)動電源的正、負極之間的第三和第四電阻，第四電阻的高電位點和低電位點分別作為所述第一和第二電位點。其中，所述第一和第二電位點之間電連接一穩(wěn)壓管。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的蓄電池組在線修復(fù)裝置可以進行在線修復(fù)和選擇性修復(fù)，即可利用一臺本發(fā)明的在線修復(fù)裝置對串聯(lián)有多個單體蓄電池的蓄電池組進行維護；另外，本發(fā)明的在線修復(fù)裝置無需采用專門的可產(chǎn)生正、負脈沖的電池修復(fù)儀，通過成本很低的直流電源發(fā)生器配合受控于維護系統(tǒng)的主控單元的受控開關(guān)產(chǎn)生所需的正、負脈沖，在此受控開關(guān)參與形成修復(fù)脈沖和選擇所需修復(fù)的單體蓄電池，通過使其具有雙重作用大大簡化了在線修復(fù)裝置的結(jié)構(gòu)，降低了成本。


圖1為根據(jù)本發(fā)明所述蓄電池組在線修復(fù)裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明所述蓄電池組在線修復(fù)裝置的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3示出了圖1和圖2所示受控開關(guān)的一種實施結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明。本發(fā)明的蓄電池組在線修復(fù)裝置可針對包括串聯(lián)在一起的η個單體蓄電池的蓄電池組進行在線的選擇性修復(fù)，其中，η為自然數(shù)，且η Sl，對于本發(fā)明的在線修復(fù)裝置，在 η乏2的情況下更能體現(xiàn)出其優(yōu)勢。蓄電池組在線修復(fù)裝置可在線選擇性修復(fù)例如是包括串聯(lián)在一起的6個單體蓄電池BATl ΒΑΤ6的蓄電池組，即η=6。在此基礎(chǔ)上，蓄電池組在線修復(fù)裝置包括一直流電源發(fā)生器，直流電源發(fā)生器與各單體蓄電池BATl ΒΑΤ6之間形成6個充電回路，6個充電回路與6個單體蓄電池一一對應(yīng)，即第1個充電回路與第1個單體蓄電池BATl相對應(yīng)，以此類推，以及與各單體蓄電池BATl ΒΑΤ6 —一對應(yīng)的6個放電回路，即第1個放電回路與第 1個單體蓄電池BATl相對應(yīng)，以此類推。各充電回路和各放電回路上均設(shè)置有受控開關(guān)，這樣，在第i個充電回路上的受控開關(guān)在受控導通時就可配合直流電源發(fā)生器產(chǎn)生正脈沖， 以選擇第i個單體蓄電池BATi進行修復(fù)，而在第i個放電回路上的受控開關(guān)在受控導通時使第i個單體蓄電池BATi產(chǎn)生負脈沖(即第i個單體蓄電池進行脈沖式放電)，以選擇第i 個單體蓄電池進行修復(fù)，其中i為自然數(shù)，且。在此，在修復(fù)時正脈沖和負脈沖的占空比，以及時間間隔均可由在線維護系統(tǒng)的主控單元根據(jù)現(xiàn)有的修復(fù)方法控制各受控開關(guān)完成。上述直流電源發(fā)生器特別是直流穩(wěn)壓電源發(fā)生器，即產(chǎn)生恒定的直流電源為選擇修復(fù)的單體蓄電池進行脈沖式充電，這里所說的直流穩(wěn)壓電源發(fā)生器通常指有限流功能的直流穩(wěn)壓電源。在以下實施例1和2中，上述蓄電池組均包括串聯(lián)在一起的6個單體蓄電池。實施例1 如圖1所示，本實施例中的蓄電池組在線修復(fù)裝置包括開關(guān)矩陣，開關(guān)矩陣包括電連接于開關(guān)矩陣的第一連接端子LVl與各單體蓄電池BATl ΒΑΤ6的陽極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的6個行開關(guān)Sla S6a，即第1個單體蓄電池BATl與第1個行開關(guān)Sla相對應(yīng)，以此類推，以及，電連接于開關(guān)矩陣的第二連接端子LV2與各單體蓄電池 BATl BAT6的陰極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的6個列開關(guān)Slb S6b，在此，a表示為行開關(guān)，b表示為列開關(guān)。該直流電源發(fā)生器電連接于第一和第二連接端子LV1，LV2之間，在線修復(fù)裝置還包括電連接于直流電源發(fā)生器與第一或者第二連接端子LV1，LV2之間的第一選擇開關(guān)Sc，以及電連接于第一和第二連接端子LVl，LV2之間的第二選擇開關(guān)Sd和放電負載R ；其中，第一選擇開關(guān)Sc，以及第i個行開關(guān)Sia和第i個列開關(guān)Sib構(gòu)成上述第i個充電回路上的受控開關(guān)；第二選擇開關(guān)Sd，以及第i個行開關(guān)Sia和第i個列開關(guān) Sib構(gòu)成上述第i個放電回路上的受控開關(guān)。在實施例1中，該蓄電池組在線修復(fù)裝置的修復(fù)原理為當?shù)谝贿x擇開關(guān)&在主控單元的控制下導通(第二選擇開關(guān)Sd斷開)時，若主控單元控制第i個行開關(guān)Sia和第i個列開關(guān)Sib導通和斷開，可實現(xiàn)正脈沖電流和零脈沖， 當?shù)诙x擇開關(guān)Sd在主控單元的控制下導通(第一選擇開關(guān)&斷開)時，若主控單元控制第i個行開關(guān)Sia和第i個列開關(guān)Sib導通，可實現(xiàn)負脈沖電流，形成正負組合脈沖對第i 個單體蓄電池BATi進行修復(fù)。
實施例2，如圖2所示，本實施例中的蓄電池組在線修復(fù)裝置包括開關(guān)矩陣，開關(guān)矩陣包括電連接于開關(guān)矩陣的第一連接端子LVl與各單體蓄電池BATl BAT6的陽極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的6個行開關(guān)Sla S6a，即第1個單體蓄電池BATl與第1個行開關(guān)Sla相對應(yīng)，以此類推，以及，電連接于開關(guān)矩陣的第二連接端子LV2與各單體蓄電池 BATl BAT6的陰極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的6個列開關(guān)Slb S6b，在此，a表示為行開關(guān)，b表示為列開關(guān)。另外，該開關(guān)矩陣還包括電連接于第一連接端子LVl與第6個單體蓄電池的陰極之間的第7個行開關(guān)S7a，直流電源發(fā)生器電連接于第一和第二連接端子LV1，LV2之間；其中，第i個行開關(guān)Sia和第i個列開關(guān)Sib構(gòu)成上述第i個充電回路上的受控開關(guān)；而第i個行開關(guān)Sia和第(i+Ι)個行開關(guān)S (i+1) a構(gòu)成第i個放電回路上的受控開關(guān)，即第1個行開關(guān)Sla和第2個行開關(guān)Sh構(gòu)成針對第1個單體蓄電池BATl 的放電回路，以此類推，第6個行開關(guān)S6a和第7個行開關(guān)S7a構(gòu)成針對第6個單體蓄電池 BAT6的放電回路，各放電回路上均電連接有放電負載R。實施例2中，開關(guān)矩陣的第一連接端子LVl與各單體蓄電池BATl BAT6的陽極之間，以及，開關(guān)矩陣的第一連接端子LVl與第6個單體蓄電池BAT6的陰極之間均電連接有上述放電負載R。在此，負載電阻R也可在開關(guān)矩陣的第一連接端子LVl與各單體蓄電池 BATl BAT6的陽極之間，以及，開關(guān)矩陣的第一連接端子LVl與第6個單體蓄電池BAT6的陰極之間間隔配置，即只要保證各放電回路上配置有放電電阻即可。由于大容量(100AH以上)的蓄電池組在線修復(fù)裝置的工作電流較大，通常可達 IOA以上(比如20A)，而作為一種受控開關(guān)的繼電器開關(guān)的觸點電阻的典型值為0. 1 這樣，比如20A的電流就要在繼電器開關(guān)的觸點上產(chǎn)生2V的壓降和40W的功耗，這不僅會產(chǎn)生能量的耗費、而且功耗會大大超過常規(guī)繼電器觸點的額定值，因此，上述受控開關(guān)、第一和第二選擇開關(guān)特別是具有低內(nèi)阻的開關(guān)。本發(fā)明針對該問題，還提出了一種如圖3所示的具有低內(nèi)阻的受控開關(guān)，其包括驅(qū)動電源，以及第一 MOS管Tl和第二 MOS管T2，驅(qū)動電源的正極DV+與負極DV-之間電連接有例如是包括第三電阻R3和第四電阻R4的分壓電路，第一和第二 MOS管的柵極均電連接于分壓電路的作為第一電位點的第四電阻R4的高電位點上，第一和第二MOS管的源極均電連接于分壓電路的作為第二電位點的第四電阻R4的低電位點上，分壓電路的第一和第二電位點之間電連接有受控于主控單元的開關(guān)器件，其中，開關(guān)器件導通時，第一和第二電位點之間的電壓小于二者的開啟電壓，開關(guān)器件截止時，第一和第二電位點之間的電壓大于等于二者的開啟電壓；第一和第二 MOS管的漏極為開關(guān)電路的兩個連接端子(I/O)連接于上述充電和放電回路中。這樣，當主控單元輸出的控制信號C無效時，開關(guān)器件導通，第一和第二 MOS管截止，兩個連接端子之間斷路，當主控單元輸出的控制信號C有效時，開關(guān)器件截止，第一和第二 MOS管導通，兩個連接端子之間導通。上述第一和第二電位點之間還可電連接一穩(wěn)壓管D1，以保證第一和第二 MOS管的導通電壓恒定。在此，第一和第二 MOS管的柵極和源極的連接電位取決于所應(yīng)用的MOS管類型，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的等效變型，在此不再贅述。在圖1所示的實施例中開關(guān)器件的三極管Q1，三極管Ql的集電極和發(fā)射極電連接于第一和第二電位點之間，基極作為開關(guān)器件的使能端用于與主控單元的矩陣控制端連接，接收控制信號C，在此，矩陣控制端經(jīng)上拉電阻Rl與驅(qū)動電源的正極DV+電連接，并經(jīng)限流電阻R2與三極管Ql的基極電連接。 以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施方式，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍，但凡在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)所做的等效變化及修飾，皆應(yīng)認為落入了本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種蓄電池組在線修復(fù)裝置，其中，所述蓄電池組包括串聯(lián)在一起的η個單體蓄電池，其中，η為自然數(shù)，且η ；其特征在于所述蓄電池組在線修復(fù)裝置包括一直流電源發(fā)生器，直流電源發(fā)生器與各單體蓄電池之間形成的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個充電回路，以及與各單體蓄電池一一對應(yīng)的η個放電回路，各充電回路和各放電回路上均設(shè)置有受控開關(guān)；第i個充電回路上的受控開關(guān)在受控導通時配合直流電源發(fā)生器產(chǎn)生正脈沖， 以選擇第i個單體蓄電池進行修復(fù)，第i個放電回路上的受控開關(guān)在受控導通時使第i個單體蓄電池產(chǎn)生負脈沖，以選擇第i個單體蓄電池進行修復(fù)，其中i為自然數(shù)，且Sn。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池組在線修復(fù)裝置，其特征在于所述直流電源發(fā)生器為直流穩(wěn)壓電源發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池組在線修復(fù)裝置，其特征在于包括開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣包括電連接于開關(guān)矩陣的第一連接端子與各單體蓄電池的陽極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個行開關(guān)，以及，電連接于開關(guān)矩陣的第二連接端子與各單體蓄電池的陰極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個列開關(guān)；所述直流電源發(fā)生器電連接于開關(guān)矩陣的第一和第二連接端子之間，所述在線修復(fù)裝置還包括電連接于直流電源發(fā)生器與開關(guān)矩陣的第一或者第二連接端子之間的第一選擇開關(guān)，以及電連接于開關(guān)矩陣的第一和第二連接端子之間的第二選擇開關(guān)和放電負載；其中，第一選擇開關(guān)，以及第i個行開關(guān)和第i 個列開關(guān)構(gòu)成第i個充電回路上的受控開關(guān)；第二選擇開關(guān)，以及第i個行開關(guān)和第i個列開關(guān)構(gòu)成第i個放電回路上的受控開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池組在線修復(fù)裝置，其特征在于包括開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣包括電連接于開關(guān)矩陣的第一連接端子與各單體蓄電池的陽極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個行開關(guān)，以及，電連接于開關(guān)矩陣的第二連接端子與各單體蓄電池的陰極之間的與單體蓄電池一一對應(yīng)的η個列開關(guān)，所述開關(guān)矩陣還包括電連接于開關(guān)矩陣的第一連接端子與第η個單體蓄電池的陰極之間的第(η+1)個行開關(guān)；所述直流電源發(fā)生器電連接于開關(guān)矩陣的第一和第二連接端子之間；其中，第i個行開關(guān)和第i個列開關(guān)構(gòu)成第i個充電回路上的受控開關(guān)；第i和第(i+Ι)個行開關(guān)構(gòu)成第i個放電回路上的受控開關(guān)，各放電回路上均電連接有放電負載。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池組在線修復(fù)裝置，其特征在于所述受控開關(guān)包括驅(qū)動電源，以及第一和第二 MOS管，驅(qū)動電源的正、負極之間電連接有分壓電路，第一和第二 MOS管的柵極均電連接于分壓電路的第一電位點上，第一和第二 MOS管的源極均電連接于分壓電路的第二電位點上，分壓電路的第一和第二電位點之間電連接有受控于蓄電池遠程監(jiān)控維護系統(tǒng)的主控單元的開關(guān)器件，其中，開關(guān)器件導通時，第一和第二電位點之間的電壓小于第一和第二 MOS管的開啟電壓，開關(guān)器件截止時，第一和第二電位點之間的電壓大于等于第一和第二 MOS管的開啟電壓；所述第一和第二 MOS管的漏極為受控開關(guān)的兩個連接端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電池組在線修復(fù)裝置，其特征在于所述開關(guān)器件為三極管，所述三極管的集電極和發(fā)射極電連接于第一和第二電位點之間，基極作為開關(guān)器件的使能端用于與主控單元連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電池組在線修復(fù)裝置，其特征在于所述分壓電路包括順次電連接于驅(qū)動電源的正、負極之間的第三和第四電阻，第四電阻的高電位點和低電位點分別作為所述第一和第二電位點。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電池組在線修復(fù)裝置，其特征在于所述第一和第二電位點之間電連接一穩(wěn)壓管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄電池組在線修復(fù)裝置，蓄電池組包括串聯(lián)在一起的n個單體蓄電池，其包括一直流電源發(fā)生器，直流電源發(fā)生器與各單體蓄電池之間形成的n個充電回路，與各單體蓄電池一一對應(yīng)的n個放電回路，各充電和放電回路上均設(shè)置有受控開關(guān)；第i個充電回路上的受控開關(guān)在受控導通時配合直流電源發(fā)生器產(chǎn)生正脈沖，第i個放電回路上的受控開關(guān)在受控導通時使第i個單體蓄電池產(chǎn)生負脈沖，以選擇第i個單體蓄電池進行修復(fù)。本發(fā)明無需采用專門的可產(chǎn)生正、負脈沖的電池修復(fù)儀，通過直流電源發(fā)生器配合受控開關(guān)產(chǎn)生所需的正、負和零脈沖，使受控開關(guān)具有形成修復(fù)脈沖和選擇的雙重作用，這大大簡化了在線修復(fù)裝置的結(jié)構(gòu)，降低了成本。
文檔編號H01M10/42GK102569920SQ201210012550
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者石朝暉, 許可, 鐘石, 鐘陽, 黎永昌 申請人:深圳市迪迪美環(huán)?？萍加邢薰?br>