直流電存貯電池補電方法及補電裝置與流程
2023-05-18 23:03:41 1
本發明涉及電存貯體補電領域，特別涉及直流電存貯電池的多次補電方法。
背景技術：
自從人類的電科學研究先驅者，在大自然的電閃雷鳴聲中，用風箏將空中的雷電能量引一縷入萊頓瓶存貯後，對電現象的研究，開始有了穩定的直流電能量源依託。在穩定睥直流電能量源的使用過程中，又發現了恆穩直流電流周圍伴生的人工恆穩磁場，人工恆穩直流電流伴生的人工恆穩磁埸強度與恆穩直流電流的強度成正比；繼而發現了電磁相生的人工交變電磁場的存在。人類從萊頓瓶存貯技術開始，延伸、累積而成的電磁科學研究成果，是當今社會賴以生存的人工電磁能源的基礎成果，便利著當代人們的日常生活。一般地，電能量源的輸出特性都用電指標描述，直流電能量源的電壓輸出上，伴有的電壓波動被稱為直流能量源的電壓紋波係數，作為高品質的直流電能量源的提供者，一直以減小直流源輸出電壓的紋波係數為己任，很少從直流負載對象的需求角度考慮負載對象是否也需要一適度的電波動。例如，面向直流電存貯電池（例如電池）的補電需求，仿真風箏引電入萊頓瓶的被動電過程，在直流電能量源的電壓輸出上，有目的地疊加一適度的電波動，如半導體業內所謂的散彈噪聲電壓，見圖1，定製一準穩壓直流能量源。
現代物理學指出：所有肉眼可見的物體都是由元素組成。元素由原子核及核外運動電子形成的電子云組成，原子核有較大的質量，其核外運動電子形成的電子云質量遠小於原子核質量，原子核外運動電子形成的電子云，一直處在波動態中，稱為原子核外運動電子概率雲。物理學家愛因斯坦指出物體的質量指標可以用能量指標描述，其著名的質能等價公式為：E =mc²。其中E為能量，m為質量，c為光速。按這一公式揭示的質能等價關係來看，幾何位置相對穩定的原子核大質量對應著一穩定的大能量存貯體，而原子核外運動電子的微小質量及電子概率雲的波動特性，對應著一波動著的微小能量存貯體。物質分子由原素組成，所以，其能量分布特性也是和原子一樣；是由一穩定的大能量體，伴有一波動的微小能量存貯體。
常見的直流電存貯電池，例如電池，顯然也是由分子及原子構成，其存貯能量基本分布特性也可描述成：是由一穩定的大能量體，伴著一波動的相對微小能量存貯體。
因此，根據直流電存貯電池這一特性，仿真風箏引電入萊頓瓶的被動電過程，研究了相應的對這一直流電存貯電池釋放電能後再充入電能的多次補電方法。
現代電化學的反應原理告知人們，化學物質的合成或分解過程中，原子核外運動電子形成的電子云起了決定性的作用，化學物質轉換反應中的原子核是不變的存在，原子核之間的碰撞除了產生熱量之外，顯然對化學物質的轉換是無益的額外消耗。
人們在使用直流電存貯電池如電池內貯電量之後，都希望對直流電存貯電池如電池多次充貯電量，發展了種種補電技術，以保有有效資源，減少環境汙染。而現有直流電存貯電池補電時，往往被採用強力電脈衝的補電方法，以縮短補電等待時間。強力電脈衝容易改變電池內化學物質的原子核的幾何位置，增大了原子核之間的碰撞機率，碰撞時產生的熱量，促使電池內液體物質中的水份蒸發，改變著電池內物質的配比，從而減少了電池的循環使用次數。特別地對於以乾性化學物質為主要成份的乾電池，補電時產生的熱量減少了電池的水份，較溼式電池，水份減少後不易多次補電。並讓電池的快速補電有了安全隱患。特別地，脈衝平頂波形在時域內缺乏和諧波動的水波特徵。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對上述直流電存貯電池補電的技術現狀而提供一種直流電存貯電池的補電方法，其能夠對直流電存貯電池多次補電，能多次使用直流電存貯電池。
本發明還相應地使用上述補電方法而提供一種對直流電存貯電池補電的補電裝置。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：
直流電存貯電池補電方法，其用一種補電電源對直流電存貯電池進行補電，其特徵在於：補電電源電壓包括恆定電壓和波動電壓，波動電壓同步疊加在恆定電壓上，所述恆定電壓的電壓值是需要補電的直流電存貯電池的標稱電壓值的1.18—1.20倍，波動電壓時域波形經富裡葉變換後的譜域分布的譜線總數值在6—11之間，所述波動電壓幅值是需要補電的直流電存貯電池的單體電池電壓標稱值的0.180倍。
所述恆定電壓的電壓值是需要補電的直流電存貯電池的標稱電壓值為1.18倍。
所述波動電壓的波動周期值是：7.13—7.57ms或0.947—1.006 ms。
所述波動電壓的波動周期值為7.35 ms 或0.977ms。
補電電源電壓包括恆定電壓和波動電壓，波動電壓同步疊加在恆定電壓上，所述恆定電壓的電壓值是需要補電的直流電存貯電池的標稱電壓值的1.18—1.20倍，波動電壓時域波形經富裡葉變換後的譜域分布的譜線總數值在6—11之間，所述波動電壓幅值是需要補電的直流電存貯電池的單體電池電壓標稱值的0.180倍。
所述恆定電壓的電壓值是需要補電的直流電存貯電池的標稱電壓值為1.18倍。
所述波動電壓的波動周期值是：7.13—7.57ms或0.947—1.006 ms。
所述波動電壓的波動周期值為7.35 ms或0.977ms。
所述直流電存貯電池不含超級電容。
本發明的直流電存貯電池補電裝置對常見的電存貯體的充貯多用實驗效果見實施例，其具有充貯時間短、歐姆損耗小、被充直流電存貯電池不易發熱的優點，及能使一次性電池充貯多用的效果，有益於電池的多次使用，防止電池的過早遺棄，減少被棄電池對自然生存環境的侵蝕，具備顯著的環保效果及節能效益。
附圖說明
圖1是與本發明相關的半導體業內散彈噪聲電壓的時域波形經富裡葉變化後的頻域分布構成圖。
圖2是本發明實施例補電電源的周期電壓波動構成圖。
圖3是本發明實施例直流電存貯電池的補電裝置原理示意圖。
圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9是本發明波動電壓時域波形的經富裡葉變換後的頻域分布構成圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步描述。
如圖2所示，直流電存貯電池補電方法，其用一種補電電源對直流電存貯電池S進行補電，補電電源電壓包括恆定電壓V1和波動電壓V 2(t)，波動電壓同步疊加在恆定電壓上。直流電存貯電池補電方法的具體充電裝置見圖3。
上述直流電存貯電池S由N個單體電池串接，其總電壓值為Vcb=Vb×N，Vb是單體電池標稱電壓值，N是電池組內串接單體電池的個數。
所述恆定電壓V1的電壓值、波動電壓V 2(t)時域波形經富裡葉變換後的譜域分布的譜線總數值、所述波動電壓幅值及波動周期T均是實驗條件。
|V 2(t) |的大小與直流電存貯電池S內串接單體電池的個數N關係不大，|V 2(t) |的幅值是需要補電的直流電存貯電池的單體電壓標稱值的0.180倍數值也已由實驗驗證。
以下用實施例再來具體說明本發明。
實施例1：先對一雙鹿鹼性電池（1.5V Lr6 aa）作電池容量試驗，起始電壓1.6v，放電電流I=500mA,放電至1.0v，電池容量為1.0AH。所述鹼性電池靜置30min後，用所述補電方法及補電裝置對該鹼性電池補電150min，被補電池體無明顯溫升。該鹼性電池靜置30min後，作電池容量試驗，起始電壓1.6V，放電電流I=500mA，放電至1.0v，該鹼性電池容量還是1.0AH。
補電條件如下：
V1=（0.18+1）×1. 5＝1.77V ︳V2(t) ︳＝0.18×1.5＝270mV，T=0.977ms。
時域波動電壓波形經富裡葉變換後譜域分布的離散譜線總數值：
（1）數值如下表，圖形見圖4
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（2）數值如下表，圖形見圖5
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（3）數值如下表，圖形見圖6
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（4）數值如下表，圖形見圖7
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（5）數值如下表，圖形見圖8
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（6）數值如下表，圖形見圖9
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
實施例2：先對Sony某一筆記本鋰電池組（6單體內芯10.80v）作電池組容量試驗，起始電圧12.3V，放電電流I=550mA,放電至9v，鋰電池容量為2.2AH。上述鋰電池組靜置30min後，用用所述補電方法及補電裝置對上述鋰電池組補電250min，被補鋰電池組體無明顯溫升。上述鋰電池組靜置30min後，作電池組容量試驗，放電電流I=500mA，放電至9v，上述鋰電池組容量還是2.2AH。
補電條件如下：
V1＝（0.18+1）×10.8=12.8V，︳V2(t) ︳＝0.18×10.8/6＝320mV ，T=7.35ms。
時域波動電壓波形經富裡葉變換後譜域分布的離散譜線總數值：
（1）數值如下表，圖形見圖4
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（2）數值如下表，圖形見圖5
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（3）數值如下表，圖形見圖6
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（4）數值如下表，圖形見圖7
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（5）數值如下表，圖形見圖8
歸一化譜幅值可在±3%內變化。
（6）數值如下表，圖形見圖9
歸一化譜幅值可在±3%內變化。