CN106169620A - 一种铅酸蓄电池电能回收方法及双向电子开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅酸蓄电池电能回收方法及双向电子开关，其中铅酸蓄电池电能回收方法包括，步骤一：将两组电容分别并联到两组铅酸蓄电池上；步骤二：将双向电子开关串联到两组电容和两组铅酸蓄电池之间。双向电子开关包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管和电阻，所述第一场效应晶体管、第二场效应晶体管和电阻并联电连接。本发明的优点：能够对铅酸蓄电池进行有效的保护，并且能够实现电能回收对铅酸蓄电池进行脉冲充电，能够对铅酸蓄电池进行保养延长铅酸的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸电池领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池电能回收方法及双向电子开关。
背景技术
铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸电池在充电、放电或者突然改变状态时会产生反向的脉冲波，不仅会对电池本身造成损伤还造成了大量能量的浪费。现有技术中的铅酸蓄电池都是直接与负载电连接，在使用过程中造成了大量的能量浪费并且产生的反向脉冲波对铅酸电池造成损伤，减少了铅酸电池的使用寿命。
发明内容
针对现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种能够进行回收电能并对铅酸蓄电池进行有效保护的铅酸蓄电池电能回收方法及双向电子开关。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铅酸蓄电池电能回收方法，包括：
步骤一：将两组电容分别并联到两组铅酸蓄电池上；
步骤二：将双向电子开关串联到两组电容和两组铅酸蓄电池之间；
当铅酸蓄电池充电或放电时通过双向电子开关将电容的两端与铅酸蓄电池接通；
当铅酸蓄电池处于静止状态时通过双向电子开关将电容与铅酸蓄电池断开。
进一步的，所述步骤一和步骤二中的电容为超级电容。
进一步的，所述电容的容量大于10000μF。
本发明的另一目的是提供一种用于如前所述的铅酸蓄电池电能回收方法的双向电子开关，包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管和电阻，所述第一场效应晶体管、第二场效应晶体管和电阻并联电连接，所述第一场效应晶体管包括第一源极、第一栅极和第一漏极，所述第二场效应晶体管包括第二源极、第二栅极和第二漏极，所述第一漏极用于连接电池正极，所述第一源极和第二源极电连接，所述第一栅极和第二栅极电连接，所述第二漏极用于连接电容正极。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
(1)电容和电池并联，实现了电容先于电池放电的作用，保护电池免受瞬间电流突变造成的损伤，能够有效的延长电池寿命。
(2)2个电容分别对2组电池起作用，减小了电池耐压要求。
(3)在电池改变状态产生反向脉冲时，电容能够回收反向脉冲能量，一方面电容有效的保护电池避免电池因脉冲造成损伤，另一方面在改变状态时存储在电容内部的电量可以充到电池中，从而达到能量回收的目的。
(4)在放电/充电/反向脉冲进入时通过双向电子开关调节2个电池组，使得至少一个电容有作用，延长电容寿命。
(5)通过双向电子开关产生的正负开关脉冲使得电池在充电时能够产生脉冲充电波，从而对电池起到保养作用。
附图说明
图1是本发明中的方法流程示意图；
图2是本发明中的双向电子开关的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参看图1，本具体实施方式披露了一种铅酸蓄电池电能回收方法，包括：
步骤一：将两组电容分别并联到两组铅酸蓄电池上。其中两组铅酸蓄电池采用串联连接，可行的，所用的电容为超级电容，电容的容量大于10000μF。通过将两个电容分别连接两组铅酸蓄电池，减小了电容耐压要求。
步骤二：将双向电子开关串联到两组电容和两组铅酸蓄电池之间，双向电子开关能够将电容与铅酸蓄电池进行断开或者接通。例如可以将两组电容通过双向电子开关接入到12V铅酸蓄电池上，当电压>5V时，视为铅酸蓄电池处于工作状态，双向电子开关双向导通，当电压<2V时，视为铅酸蓄电池处于静止状态，双向电子开关双向截止。具体的，双向电子开关可以采用本发明中具体实施例2中的结构。
当铅酸蓄电池充电或放电时通过双向电子开关将电容的两端与铅酸蓄电池接通。当铅酸蓄电池处于静止状态时通过双向电子开关将电容与铅酸蓄电池断开。其中，当铅酸蓄电池从工作状态突然停止时，负载会向铅酸蓄电池产生反向的脉冲，此时由于铅酸蓄电池连接在电容上，而电容的阻抗比较小，脉冲会优先流向电容，从而避免了反向脉冲波对铅酸蓄电池造成损伤。同时电容在反向脉冲的作用下充电，当反向脉冲消失后可以对铅酸蓄电池进行充电，从而充分利用了反向脉冲的能量达到了电能回收的效果。通过在放电/充电/反向脉冲进入时通过双向电子开关调节2个电池组，使得至少一个电池有作用，两电池组的交替工作，使得两组电池的电化学性能保持在平衡状态延长电池寿命。并且电容对铅酸蓄电池的充电过程为交流脉冲充电过程，通过双向电子开关产生的正负开关脉冲使得电池在充电时电容能够吸收脉冲充电波，从而对电池起到保养作用。
实施例2
参看图2，本具体实施方式披露了一种用于实施例1中的铅酸蓄电池电能回收方法的双向电子开关，包括第一场效应晶体管1、第二场效应晶体管2和电阻3，第一场效应晶体管1、第二场效应晶体管2和电阻3并联电连接。第一场效应晶体管1包括第一源极11、第一栅极12和第一漏极13，第二场效应晶体管2包括第二源极21、第二栅极22和第二漏极23。第一漏极13用于连接电池正极，第一源极11和第二源极21电连接，第一栅极12和第二栅极22电连接，第二漏极23用于连接电容正极。可行的，第一场效应晶体管1和第二场效应晶体管2反向串联，这是由于场效应管的源极和漏极之间有一个不可控的体二极管，通过将第一场效应晶体管1和第二场效应晶体管2串联能够克服体二极管的影响。
当第一场效应晶体管1和第二场效应晶体管2各自的第一栅极12和第二栅极22电连接与第一源极11和第二源极21电位差较高时即大于开通电压，第一场效应晶体管1的第一源极11和第一漏极13之间双向导通，第二场效应晶体管2的第二栅极22与第二漏极23之间双向导通，此时铅酸电池的正极与电容的正极双向导通。当第一栅极12与第一源极11电位差较低时即小于开通电压，第一源极11和第一漏极13之间截止，第二栅极22和第二源极21电位差较低时即小于开通电压，第二源极21和第二漏极23之间截止。可行的，通过在第一源极11和第二源极21设置一连接点，这样第一场效应晶体管1和第二场效应晶体管2即构成双向电子开关。能够使电容接入铅酸蓄电池实现双向控制。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种铅酸蓄电池电能回收方法，其特征在于，包括：
步骤一：将两组电容分别并联到两组铅酸蓄电池上；
步骤二：将双向电子开关串联到两组电容和两组铅酸蓄电池之间；
当铅酸蓄电池充电或放电时通过双向电子开关将电容的两端与铅酸蓄电池接通；
当铅酸蓄电池处于静止状态时通过双向电子开关将电容与铅酸蓄电池断开。
2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池电能回收方法，其特征在于，所述步骤一和步骤二中的电容为超级电容。
3.根据权利要求1或2所述的一种铅酸蓄电池电能回收方法，其特征在于，所述电容的容量大于10000μF。
4.一种用于如权利要求1所述的铅酸蓄电池电能回收方法的双向电子开关，其特征在于，包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管和电阻，所述第一场效应晶体管、第二场效应晶体管和电阻并联电连接，所述第一场效应晶体管包括第一源极、第一栅极和第一漏极，所述第二场效应晶体管包括第二源极、第二栅极和第二漏极，所述第一漏极用于连接电池正极，所述第一源极和第二源极电连接，所述第一栅极和第二栅极电连接，所述第二漏极用于连接电容正极。
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