[发明专利]一种用于电动车辆的蓄电池在线修复的装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池维护技术领域，尤其涉及一种用于电动车辆的蓄电池在线修复的装置及系统。

背景技术

铅酸蓄电池是一种应用广泛的动力电源，具有可靠性好，价格便宜，原材料易得等优点。近年来，随着电动自行车技术的不断发展、加上其经济实用又环保的优势，电动自行车的市场占有率不断增长，对铅酸蓄电池的需求不断增加。蓄电池在使用过程中，如果电池的使用和维护不善，由于不完全放电，过量放电或者在放电状态下长时间未使用等原因发生硫化，基板上形成了粗粒的硫酸铅结晶，这种结晶导电性差，体积大，结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅，还会沉淀附着在电极板上，造成了电极板工作面积下降，电池容量不断下降，导致蓄电池失效或损坏。蓄电池硫化是不可避免的，但蓄电池失效后，铅作为重金属存在毒性，对环境会产生影响，因此，降低蓄电池的硫化速度，延长蓄电池的使用寿命，不仅能够降低运行成本，也能顺应环保的需求。

现有的铅酸蓄电池修复技术，通常都是对电池进行离线修复，如：1）采用大电流充电，使大的硫酸铅结晶产生负阻击穿来溶解；2）采用脉冲充电法，在充电过程中加入负脉冲，以消除电池负极板硫酸盐恢复容量；3）添加活性剂的化学方法等。

采用上述蓄电池修复技术，采用添加活性剂的化学方法进行电池修复，修复的效果不明显；采用大电流充电修复，如充电电流过大，会导致电池发热严重而导致电池损坏；采用脉冲充电进行修复，成本过高，周期过长，并且存在脉冲频率相对固定，无法对不同体积的不可逆硫酸铅晶体共振达到最佳去硫效果的问题。上述方法只能在电池不使用的情况下进行修复，即离线修复，使修复效率低、修复条件局限性大且修复过程复杂。

因此，需要一种能够简化电池修复过程，具有广泛适用性的能够对电池进行在线修复的装置及系统。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷和不足，本发明提出一种用于电动车辆的蓄电池在线修复的装置及系统，解决了目前电池修复过程复杂，修复条件局限性大，修复效率低且只能在离线条件下继续电池修复的问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于电动车辆的蓄电池在线修复的装置，所述装置包括电压检测单元、控制单元、电流激励单元和接口单元，其中，所述接口单元用于接收外部电池提供的电源信号及外部信号检测单元提供的检测信号，所述电压检测单元用于检测电池的电压信号，所述控制单元根据信号检测单元提供的检测信号控制所述修复装置的工作状态，并根据所述电压检测单元检测的电池电压信号控制所述电流激励单元输出大小及频率可调的放电电流，对电池进行在线修复。

进一步地，所述外部信号检测单元用于检测车辆处于运行状态时的运行电流，并将所述运行电流与预设的电流阈值进行比较，所述控制单元根据比较结果控制所述修复装置的工作状态：当检测的车辆运行电流大于预设的电流阈值时，所述控制单元控制所述电池修复装置不工作；当检测的车辆运行电流小于或等于预设的电流阈值时，所述控制单元根据电压检测单元检测的电池电压信号调节电流激励单元输出电流的大小及频率，对电池进行在线修复。

进一步地，所述预设的电流阈值为车辆处于运行状态时，通过电池放电驱动电机工作的电流。

进一步地，当电压检测单元检测的电池电压达到预设的电压阈值时，所述控制单元控制电池修复装置停止工作。

进一步地，所述控制单元包括第一控制电路和第二控制电路，当车辆处于运行状态时，所述第一控制电路根据外部信号检测单元提供的检测信号控制电池修复装置的工作状态，并在电池修复装置处于工作状态时，根据电压检测单元检测的电池电压信号调节电流激励单元输出激励电流的大小及频率；当车辆处于闲置或者充电状态时，所述第二控制电路控制电池修复装置工作，并根据电压检测单元检测的电池电压信号调节电流激励单元输出激励电流的大小及频率。

进一步地，所述电流激励单元包括脉冲电流单元和恒定电流单元，所述脉冲电流单元输出大小及频率可调的脉冲电流，所述恒定电流单元输出恒定电流，所述脉冲电流与恒定电流同时对电池进行修复。

进一步地，所述脉冲电流单元包括脉冲发生电路和脉冲电流电路，所述脉冲发生电路用于产生脉冲波形，所述脉冲电流电路根据所述脉冲波形产生相应的脉冲放电电流；所述恒定电流单元包括恒定电压源、第一开关控制电路、负载和负载电流反馈电路，当电池修复装置处于工作状态时，所述控制单元控制第一开关控制电路工作，恒定电流单元输出电流，通过负载电流反馈电路调节输出恒定电流。

进一步地，所述脉冲电流采用上升沿陡峭的高频电流对电池进行修复。