專利名稱：一種蓄電池極化除硫和整流組合裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電源領域，具體來說，涉及一種用于對蓄電池進行極化除硫和整流的
組合裝置。
背景技術：
現(xiàn)有的開關電源技術主要是完成對蓄電池的浮充、均充的管理，以及電池下電保護功能。在市電正常情況下，為補充蓄電池自放電的容量損失開關電源對蓄電池進行低電壓、小電流的浮充充電。在蓄電池放電后或為改善單體蓄電池電壓及容量的一致性進行高電壓、大電流的均衡充電。在蓄電池放電過程中，為保護蓄電池不至于放虧而強行斷開負載進行下電控制。圖1是現(xiàn)有技術中開關電源模塊的電路框圖，如圖1所示，所述開關電源模塊之中，由依次連接在一起的交流輸入濾波電路、輸入整流濾波電路、逆變電路、輸出整流濾波電路，在所述輸出整流濾波電路的輸出端與逆變電路之間設有采樣反饋控制電路；并且，所述采樣反饋控制電路又包括采樣電路、比較放大電路、脈沖調(diào)制器和基準電壓電路。其中，交流電依次經(jīng)過上述交流輸入濾波電路、輸入整流濾波電路、逆變電路、輸出整流濾波電路，形成平直的直流電源?，F(xiàn)有蓄電池在線除硫技術主要是對一種蓄電池極化除硫化的裝置，是維護人員通過蓄電池測試儀表或蓄電池的使用年限、外觀等諸多因素判斷蓄電池的性能及其硫化程度，設定一定的活化除硫周期按照自身的規(guī)律對蓄電池進行除硫養(yǎng)護。即輸出不同的脈沖對蓄電池組中的硫化單體蓄電池晶體產(chǎn)生反復諧振效應，致使固化的硫酸鹽晶體轉(zhuǎn)化為溶解于電解夜的自由離子充分參與電化學反應，達到養(yǎng)護除硫的目的。目前，現(xiàn)有開關電源技術主要滿足蓄電池的一般常規(guī)性的均、浮充的管理，該方案的缺點在于1、開關電源未能實現(xiàn)蓄電池的在線除硫保養(yǎng)的功能；2、開關電源充電效率低。而現(xiàn)有在線蓄電池極化除硫化的裝置是一種蓄電池維護補救的一種方案。該方案的缺點在于1、需要購買獨立的在線蓄電池活化儀，成本較高；2、在線蓄電池活化儀安裝、 拆除存在風險；3、在線蓄電池活化儀不能較好地與開關電源充電同步，修復效率低，且增加維護量。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有的開關電源在線除硫養(yǎng)護的需要，提供一種蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其能夠在均充的同時完成蓄電池除硫，一方面進行均充、另一方面實現(xiàn)除硫保養(yǎng)，通過合成的脈沖提高充電效率。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案如下一種蓄電池極化除硫和整流組合裝置，包括開關電源模塊以及脈沖除硫模塊，其中，所述開關電源模塊用于將交流電轉(zhuǎn)變成直流電以給蓄電池組進行充電，所述脈沖除硫
3模塊用于生成脈沖振蕩信號以給蓄電池組進行除硫，其中，在所述開關電源模塊和脈沖除硫模塊之間還設有采樣控制模塊，所述采樣控制模塊對開關電源模塊的輸出進行采樣，并根據(jù)采樣信號的大小控制所述脈沖除硫模塊，所述脈沖振蕩信號與所述直流電疊加以后輸入到蓄電池組之中。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述采樣控制模塊包括連接在一起的電流采樣轉(zhuǎn)換電路和由繼電器組成的繼電器控制電路，其中，采樣電流信號經(jīng)過電流采樣轉(zhuǎn)換電路后形成一個采樣電壓，當所述采樣電壓大于繼電器的吸合電壓時，所述繼電器吸合所述采樣電壓以導通所述脈沖除硫模塊。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述采樣控制模塊包括連接在一起的電壓采樣比較電路和由繼電器組成的繼電器控制電路，其中，采樣電壓信號經(jīng)過電壓采樣比較電路后輸出一個采樣電壓，當所述采樣電壓大于繼電器的吸合電壓時，所述繼電器吸合所述采樣電壓以導通所述脈沖除硫模塊。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述采樣控制模塊包括電流采樣轉(zhuǎn)換電路、電壓采樣比較電路、由繼電器以及一個或門電路組成的繼電器控制電路，其中，所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路和電壓采樣比較電路分別與或門電路的兩個輸入端連接，所述或門電路的輸出端與所述繼電器連接，其中，從所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路和電壓比較電路輸出的任一采樣電壓大于或門電路的觸發(fā)電壓時，所述或門電路將所述采樣電壓輸出給所述繼電器，所述繼電器吸合所述采樣電壓導通送至所述脈沖除硫模塊。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，在所述或門觸發(fā)電路和所述門控制繼電器之間設有第一控制開關，所述第一控制開關是常閉開關。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，還設有直流控制電源，所述直流控制電源與所述脈沖除硫模塊的輸入端連接，并且，在直流控制電源和脈沖除硫模塊的輸入端之間設有第二控制開關，所述控制開關是常開開關。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述開關電源模塊包括由依次連接在一起的交流輸入濾波電路、輸入整流濾波電路、逆變電路、輸出整流濾波電路的形成的整流模塊，其中，在所述輸出整流濾波電路的輸出端與逆變電路之間設有采樣反饋控制電路。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述脈沖除硫模塊包括連接在一起的脈沖振蕩電路和運放反相器電路；其中，所述脈沖振蕩電路根據(jù)接收的電壓信號生成脈沖振蕩波。本實用新型采取了上述技術方案以后，具有下列的優(yōu)點第一，與現(xiàn)有的開關電源整流技術相比，該方案填補了整流模塊蓄電池在線除硫功能，能夠在開關電源進行均衡充電的時候同時進行脈沖除硫，進而提高了開關電源整流模塊的充電效率；第二，與現(xiàn)有的蓄電池除硫活化儀相關，該方案增加了蓄電池除硫控制的自適應性，即脈沖除硫模塊能夠根據(jù)上述開關電源處于均充/浮充的時候，開啟/關閉所述脈沖除硫模塊，達到了充電和除硫活化的同步/異步技術；并且，脈沖除硫模塊和開關電源模塊整合在一起，不需要進行安裝、拆卸，進而提高了整體裝置的安全性，提升了快捷功能。

圖1是現(xiàn)有技術中開關電源模塊的電路框圖；[0022]圖2是本實用新型蓄電池極化除硫和整流組合裝置的電路框圖；圖3a 3c是本實用新型蓄電池極化除硫和整流組合裝置的不同實施例的電路示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行描述，以使得本實用新型的上述優(yōu)點和特征更加明確。圖2是本實用新型蓄電池極化除硫和整流組合裝置的電路框圖。如圖2所示，所述蓄電池極化除硫和整流組合裝置，包括開關電源模塊1以及脈沖除硫模塊2，其中，所述開關電源模塊1用于將交流電轉(zhuǎn)變成直流電以給蓄電池組3進行充電，所述脈沖除硫模塊2用于生成脈沖振蕩信號以給蓄電池組3進行除硫，其中，在所述開關電源模塊1和脈沖除硫模塊2之間還設有采樣控制模塊5，所述采樣控制模塊5對開關電源模塊1的輸出進行采樣，并且在所述開關電源模塊1進行均衡充電的時候，根據(jù)其采樣的采樣電壓信號和/或采樣電流信號控制所述脈沖除硫模塊的運作，同時，所述脈沖振蕩信號與所述直流電疊加以后輸入到蓄電池組之中，進而達到了脈沖除硫和直流均衡充電同步進行的技術效果。現(xiàn)有的開關電源主要有以下幾種充電狀態(tài)A 在市電正常情況下，為補充蓄電池自放電的容量損失開關電源對蓄電池進行低電壓、小電流的浮充充電，此時，該電壓多是在53. 5V 54V之間。B:在蓄電池放電后或為改善單體蓄電池電壓及容量的一致性進行高電壓、大電流的均衡充電，其中，又包括Bl 放電后來電均衡充電狀態(tài)所述蓄電池在進入到該充電狀態(tài)后，因放電深度的不同，放電深度越深蓄電池轉(zhuǎn)均充的起始電壓就越低，電流則越大，放電深度越淺蓄電池轉(zhuǎn)均充的起始電壓相對提高，電流則相對降低，這些情況并隨著充電的持續(xù)，蓄電池的充電電壓逐步上升，充電電流逐步降低，一般地，該電壓在46V 51V之間，電流在大于10個小時充電率以上；以及，B2:為改善單體蓄電池電壓及容量的一致性進行的自動周期均衡充電狀態(tài)此時，其進行的高電壓、大電流的均衡充電，一般地，其電壓在55. 2V 57V之間。由此原理的啟示，本實用新型被設計成所述采樣控制模塊僅僅在開關電壓Bl和/ 或B2狀態(tài)時，開啟所述脈沖除硫模塊。實施例1 圖3a是本實用新型的一個優(yōu)選的實施例的電路示意圖。如圖3a所示，所述采樣控制模塊包括一個電壓采樣比較電路51和一個由繼電器J 組成的繼電器控制電路61，其中，所述電壓采樣比較電路51主要包括第一電阻R1、第一電容Cl、比較器IC5以及第二反相器IC2，其中，所述比較器IC5并聯(lián)在第一電容Cl的兩端， 所述第一電容Cl的一端接地，另一端與第一電阻Rl連接，并且該公共端和第二反相器IC2 的一端連接，所述第二反相器IC2的另一端與所述繼電器J連接在一起。其中，所述第一電阻Rl與第一電容Cl形成采樣電路，其采集到的電壓信號與所述比較器IC5之中的基準電壓進行比較，當其絕對值大于所述基準電壓時，所述比較器IC5輸出該采樣電壓。在本實施例之中，由于上述采樣電壓實際上是一個負的電壓，為此，上述電壓又進入到所述第二反相器IC2之中，經(jīng)過該反相器IC2將上述采樣電壓進行反轉(zhuǎn)成正的采樣電壓輸送到所述繼電器控制電路61之中。實施例2 圖北是本實用新型的一個優(yōu)選的實施例的電路示意圖。如圖北所示，所述采樣控制模塊包括一個電流采樣轉(zhuǎn)換電路52和一個由繼電器 J組成的繼電器控制電路61，所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路52主要包括第二電阻R2、變壓器Tl、 第三電阻R3、第四電阻R4、第二電容C2以及一個第一反相器IC1。其中，所述第二電阻R2與變壓器Tl形成采樣電路，所述第三電阻R3、第四電阻R4 形成分壓電路，在第三電阻R3上并聯(lián)所述第二電容C2，其中，所述變壓器Tl、第三電阻R3 和第二電容C2的公共連接端與所述第四電阻R4連接，所述第四電阻R4的另一端與第一反相器ICl連接在一起；同時，所述第三電阻R3和變壓器Tl以及第二電容C2的另一端接地。其中，采樣電流信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換后形成一個負的采樣電壓，經(jīng)過上述第一反相器ICl 反轉(zhuǎn)后形成正的采樣電壓進入到繼電器控制電路61之中。實施例3 圖3c是本實用新型的另一個優(yōu)選的實施例的電路示意圖。如圖3c所示，所述采樣控制模塊包括如實施例1中的電壓采樣比較電路、如實施例2中的電流采樣轉(zhuǎn)換電路以及一個由繼電器J和或門電路IC3組成的繼電器控制電路6， 其中，所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路和電壓采樣比較電路分別與所述或門電路IC3的兩個輸入端連接，所述或門電路IC3的輸出端與所述繼電器J連接在一起。其中，當從所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路和電壓采樣比較電路中輸入的任一采樣電壓大于或門電路IC3的觸發(fā)電壓時，所述或門電路IC3將所述采樣電壓輸出給所述繼電器J，所述繼電器J吸合所述采樣電壓進而導通所述脈沖除硫模塊。并且，上述或門電路IC3的觸發(fā)電壓被定義為小于開關電源在處于Bl和B2狀態(tài)時從所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路52和電壓比較電路51中輸入的任意采樣電壓，而又大于開關電源處于A狀態(tài)時從所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路52和電壓比較電路51中輸入的任一采樣電壓；此外，所述繼電器J的吸合電壓小于所述或門電路IC3的觸發(fā)電壓。此外，在上述圖加 2c所示的任一實施例之中，所述脈沖振蕩除硫單元都包括一個由電感L、一個隨著電流大小變化的變?nèi)蓦娙軨4、第三電容C3、第五電容C5和一個三極管 B組成的振蕩電路以及一個包含反相器IC4的運放反相器電路，其中，所述振蕩電路主要根據(jù)輸入電壓產(chǎn)生脈沖波形，所述運放反相器電路對上述脈沖波形進行倒相處理，其中，所述振蕩電路根據(jù)變?nèi)蓦娙軨4的電壓的變化使振蕩頻率工作在ΙΚΗζ-ΙΜΗζ，并且，電壓越高振蕩的頻率越高，其中，不同的頻率脈沖與不同的硫酸結(jié)晶產(chǎn)生共振達到消滅或減少硫酸晶體。下面以實施例3的結(jié)構(gòu)對本實用新型的工作方式進行描述，但應當理解，本實施例中所示的工作方式都可以適用于實施例1或?qū)嵤├?之中。其中，當所述開關電源處于浮充狀態(tài)A的情況下時電壓采樣電壓或電流采樣電流(電壓)小于或門電路IC3的觸發(fā)電壓，繼電器J的線包得不到工作電壓，即采樣電路不能送出除硫脈沖觸發(fā)信號，此時，蓄電池組處于整流工作狀態(tài)。其中，當需要在開關電源處于均充狀態(tài)B2下進行脈沖除硫時此時，上述開關電源模塊的輸出經(jīng)第一電阻R1、第一電容Cl后采集到一個電壓， 該電壓與比較器IC5比較，當電壓的絕對值小于基準電壓時，例如，-55V時，所述比較器IC5 輸出該采樣電壓到第二反相器IC2之中，此時，上述第二反相器IC2將上述電壓反向并輸出該采樣電壓到所述或門電路IC3之中，所述或門電路IC3將該采樣電壓輸出給所述繼電器 J，此時，所述繼電器J吸合所述采樣電壓并改變并觸發(fā)所述脈沖除硫模塊。并且，電壓越高振蕩的頻率越高，再經(jīng)過運放反相器產(chǎn)生負的脈沖波與開關電源整流波合成輸出對蓄電池進行充電和除硫養(yǎng)護。此外，當自動均充結(jié)束時，除硫同時結(jié)束，當下一個自動均充來到時再進入自動均充除硫狀態(tài)。這樣周而復始完成自動除硫。其中，當需要在開關電源處于均衡充電狀態(tài)Bl下進行脈沖除硫時此時，上述開關電源模塊的輸出經(jīng)第二電阻R2、變壓器Tl、第三電阻R3、第四電阻 R4、第二電容C2進行電流采樣以及轉(zhuǎn)換后獲取一個采樣電壓，該采樣電壓信號直接經(jīng)過第一反相器ICl的反轉(zhuǎn)后反相形成一個正的采樣電壓去觸發(fā)或門電路IC3，接著，所述繼電器 J獲得上述采樣電壓并吸合上述采樣電壓去改變并觸發(fā)脈沖振蕩除硫模塊，此時，電壓越高振蕩的頻率越高，再經(jīng)過運放反相器產(chǎn)生負的脈沖波與開關電源整流波合成輸出對蓄電池進行充電和除硫養(yǎng)護。當均充結(jié)束轉(zhuǎn)浮充時，脈沖除硫模塊關閉無脈沖輸出，開關電源浮充為負載和蓄電池充電，下一個停電放電后來電后再進入均充除硫狀態(tài)。通過上述設計，當開關電源處于狀態(tài)A時，不論是電流采樣轉(zhuǎn)換電路還是電壓采樣比較電路都無法觸發(fā)所述或門電路IC3 ；而當開關電源處于狀態(tài)Bl和B2的時候，電流采樣轉(zhuǎn)換電路和電壓采樣比較電路中至少有一個能夠觸發(fā)所述或門電路IC3，進而實現(xiàn)了開關電源無論是進入到均衡充電的狀態(tài)Bl還是B2的時候，都能夠進行脈沖除硫和整流的技術效果。此外，在上述任一實施例之中，在所述繼電器61和所述電壓采樣比較電路51之間還可以設有第一控制開關K1，并且，該控制開關Kl是常閉開關。此外，在上述任一實施例之中，所述脈沖除硫模塊2還可以連接有一個控制電源模塊4，包括與脈沖除硫模塊2的輸出端連接的直流電源Vcc，此外，在直流電源Vcc和脈沖除硫模塊2的輸出端之間設有第二控制開關K2，其中，所述控制開關K2是常開開關。當不需要除硫時，同時斷開第一開關Kl和第二開關K2，此時，繼電器J始終處于斷開狀態(tài)，變?nèi)荻O管C4也不能通過第二開關K2獲得外部的直流電壓Vcc以進行振蕩，此時，脈沖振蕩電路關閉無輸出，此時，上述開關電源實現(xiàn)普通的均充、浮充管理。當需要強制除硫時，閉合第二開關K2，此時，不論開關電源是否處于均充還是浮充，一個固定的高電壓被加在變?nèi)荻O管C4之上進行振蕩，此時，運放反相器IC4以2、3月為周期的脈沖除硫輸出，可以對蓄電池直接進行充電除硫操作。此外，在上述任一實施例之中，還可以在電路之中設有一個或多個保護電阻，例如，在開關電源模塊和蓄電池組之間串聯(lián)一個保護電阻R8，以及，在所述直流控制電源Vcc和脈沖除硫模塊2之間串聯(lián)一個保護電阻R6。本實用新型在采取了上述技術方案以后，集成了開關電源技術和蓄電池在線除硫技術，是一種蓄電池極化除硫化和整流組合裝置1、與現(xiàn)有的開關電源整流技術相比，該申請?zhí)钛a了整流模塊蓄電池在線除硫功能，提高了開關電源整流模塊的充電效率；2、與現(xiàn)有的蓄電池除硫活化儀相關，增加了蓄電池除硫控制的自適應性，實現(xiàn)了充電與除硫活化的同步/異步的技術，提高了安全性，提升了快捷功能。需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本實用新型的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。本領域技術人員應該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實用新型的目的，并非用于限制本實用新型。本實用新型的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，包括開關電源模塊以及脈沖除硫模塊，其中，所述開關電源模塊用于將交流電轉(zhuǎn)變成直流電以給蓄電池組進行充電，所述脈沖除硫模塊用于生成脈沖振蕩信號以給蓄電池組進行除硫；在所述開關電源模塊和脈沖除硫模塊之間還設有采樣控制模塊，所述采樣控制模塊對開關電源模塊的輸出進行采樣， 并根據(jù)采樣信號的大小控制所述脈沖除硫模塊，所述脈沖振蕩信號與所述直流電疊加以后輸入到蓄電池組之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，所述采樣控制模塊包括連接在一起的電流采樣轉(zhuǎn)換電路和由繼電器組成的繼電器控制電路，其中，采樣電流信號經(jīng)過電流采樣轉(zhuǎn)換電路后形成一個采樣電壓，當所述采樣電壓大于繼電器的吸合電壓時，所述繼電器吸合所述采樣電壓以導通所述脈沖除硫模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，所述采樣控制模塊包括連接在一起的電壓采樣比較電路和由繼電器組成的繼電器控制電路，其中，采樣電壓信號經(jīng)過電壓采樣比較電路后輸出一個采樣電壓，當所述采樣電壓大于繼電器的吸合電壓時，所述繼電器吸合所述采樣電壓以導通所述脈沖除硫模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，所述采樣控制模塊包括電流采樣轉(zhuǎn)換電路、電壓采樣比較電路、由繼電器和或門電路組成的繼電器控制電路，其中，所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路和電壓采樣比較電路分別與或門電路的兩個輸入端連接，所述或門電路的輸出端與所述繼電器連接，其中，從所述電流采樣轉(zhuǎn)換電路和電壓比較電路輸出的任一采樣電壓大于或門電路的觸發(fā)電壓時，所述或門電路將所述采樣電壓輸出給所述繼電器，所述繼電器吸合所述采樣電壓以導通所述脈沖除硫模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，在所述或門觸發(fā)電路和所述門控制繼電器之間還設有第一控制開關，所述第一控制開關是常閉開關。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，還設有直流控制電源，所述直流控制電源與所述脈沖除硫模塊的輸入端連接，并且，在直流控制電源和脈沖除硫模塊的輸入端之間設有第二控制開關，所述控制開關是常開開關。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，還設有直流控制電源，所述直流控制電源與所述脈沖除硫模塊的輸入端連接，并且，在直流控制電源和脈沖除硫模塊的輸入端之間設有第二控制開關，所述控制開關是常開開關。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，所述開關電源模塊包括由依次連接在一起的交流輸入濾波電路、輸入整流濾波電路、逆變電路、 輸出整流濾波電路的形成的整流模塊，其中，在所述輸出整流濾波電路的輸出端與逆變電路之間設有采樣反饋控制電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的蓄電池極化除硫和整流組合裝置，其特征在于，所述脈沖除硫模塊包括連接在一起的脈沖振蕩電路和運放反相器電路；其中，所述脈沖振蕩電路根據(jù)輸入的電壓生成脈沖振蕩波。
專利摘要本實用新型公開了一種蓄電池極化除硫和整流組合裝置，包括開關電源模塊以及脈沖除硫模塊，其中，所述開關電源模塊用于將交流電轉(zhuǎn)變成直流電以給蓄電池組進行充電所述脈沖振蕩信號與所述直流電疊加以后輸入到蓄電池組之中，此外，在所述開關電源模塊和脈沖除硫模塊之間還設有采樣控制模塊，所述采樣控制模塊對開關電源模塊的輸出進行采樣，并根據(jù)采樣信號的大小控制所述脈沖除硫模塊，所述脈沖除硫模塊用于生成脈沖振蕩信號以給蓄電池組進行除硫。與現(xiàn)有的開關電源整流技術相比，該方案填補了整流模塊蓄電池在線除硫功能；與現(xiàn)有的蓄電池除硫活化儀相關，增加了蓄電池除硫控制的自適應性，實現(xiàn)了充電與除硫活化的同步/異步的技術。
文檔編號H02J7/00GK202145486SQ20112024338
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者吳宗柒 申請人:中國移動通信集團安徽有限公司