引言

铅酸蓄电池作为传统储能技术的核心，在通信基站、电动汽车等领域仍占据重要地位，但其充放电效率与能量回收问题亟待优化。本文介绍的无线通讯电能回收式铅酸电池充放仪，通过集成智能控制模块与能量回馈技术，实现了充电过程的三阶段动态调节（预充、直充、浮充），显著提升电池寿命与电能利用率。其无线通讯功能支持远程监控与数据交互，适配现代能源管理系统需求。该设备不仅解决了传统铅酸电池的析气损耗问题，还通过双向电能计量技术，将放电余量转化为可用能源，推动储能系统向高效、环保方向发展。

1 背景技术

铅酸蓄电池应用广泛，尤其在新能源储能系统和电动汽车领域作为关键性储能部件，影响着整个系统的稳定性和安全性。在使用过程中，蓄电池通过正负极端子或端子引线连接到控制器中，进行有线模式的充放电。这种使用方式对蓄电池安装过程提出较高的要求，需要有较为专业的人员进行安装，如正负极端子连接不当或引线连接不牢靠会导致蓄电池工作不正常，导致系统故障。而正负极端子裸露在外，易受到水分、盐类等腐蚀，也会出现端子漏酸的现象，成为蓄电池的安全隐患。因此，有必要寻求一种新型的铅酸蓄电池来解决上述问题。

2具体内容

具有无线充放电功能的铅酸蓄电池，在于解决现有技术中存在的不足，提供一种具有无线充放电功能的铅酸蓄电池。

其包括电池壳体，电池壳体内部设置有无线充放电控制装置和电源组件，无线充放电控制装置包括充放电控制芯片以及由充放电控制芯片控制的充放电线圈；电源组件包括若干个电源单体，每个电源单体包括正极端子、负极端子、隔板和电解液，正极端子和负极端子分别通过正极连线和负极连线连接于充放电控制芯片，且每个电源单体的电压为2V，各个电源单体串联，使蓄电池整体的标称电压达到2XnV，其中η为正整数。

其中，无线充放电控制装置用于在蓄电池充电阶段接收无线充电器的电能并在放电阶段将蓄电池中的电能释放出去；电源组件用于在充电时接收无线充放电控制装置输入的电能并在放电时将电能释放出来。

壳体包括底壳以及盖于底壳上端的上盖，无线充放电控制装置安装于以下任意位置：上盖内部、底壳内部侧壁或底壳内部的底部；且无线充放电控制装置的电压控制范围为0V～48V，电流输入/输出范围为0～100A。

充放电线圈由以下任意一种材料制成：铜、银和铜银合金。充放电控制芯片实时监测和控制充放电线圈的电压以及电流，并在蓄电池充电阶段根据蓄电池电压变化情况及时终止充电，防止过充电；在蓄电池放电阶段可根据蓄电池电压变化情况及时终止放电，防止过放电。

电源单体极板结构为平板式、管式、卷绕式等的一种或几种；电解液性状为液体或胶体；隔板的制作材料为超细玻璃纤维、橡胶、纸质、聚氯乙烯、聚氯乙烯-二氧化硅、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等的一种或几种。

有益效果：本发明可通过无线充放电控制装置对铅酸蓄电池进行充放电以及充放电检测与控制；并且本发明的无线充放电控制装置和电源组件的连接部分完全密封于电池壳体之中，蓄电池外部无引线、端子及其它用于连接蓄电池正负极的金属部件；能避免漏电触电等意外事故的发生。

3具体实施方式

具有无线充放电功能的铅酸蓄电池，包括壳体，壳体由底壳以及盖于底壳上端的上盖组成，壳体内设置有无线充放电控制装置、置于底壳内的电源组件及极群；无线充放电控制装置包括无线充放电线圈及充放电控制芯片，并密封隐藏在上盖内；充放电控制芯片通过无线充放电控制装置的正极连线和负极连线分别连接在密封的正极端子和密封的负极端子上，正极连线和负极连线密封隐藏在上盖内；正极端子和负极端子为电源部分的单体及极群最外端的引出部分，并密封隐藏于上盖及底壳内；上盖中还包括安全阀、盖片及线圈位置标记。

上述电源组件由1个及1个以上的单体串联组成，端子从电源部分引出后，首先与无线充放电控制装置的正负极连线相连，再通过密封手段隐藏在壳体中。

4 工作原理

在充电阶段，无线充电器充电线圈与本发明的无线充放电线圈位置对准后，接收无线充电器输出的电能，对蓄电池进行充电，同时通过充放电控制芯片的电压监测和电压、电流控制功能，在蓄电池充电阶段根据蓄电池电压变化情况及时终止充电，防止过充电；放电阶段，负载线路的无线充电接收线圈与本发明的无线充放电线圈位置对准后，电源部分产生的电能通过无线充放电控制装置释放出去，同时通过充放电控制芯片的电压监测和电压、电流控制功能，在蓄电池放电阶段根据蓄电池电压变化情况及时终止放电，防止过放电。

无线充放电线圈及充放电控制芯片可以密封隐藏在底壳侧壁内，底壳侧壁外标记有线圈位置；也可以密封隐藏在底壳底部内，底壳底部外标记有线圈位置。

5其他注意事项

具有无线充放电功能的铅酸蓄电池，包括电池壳体，其特征在于：电池壳体内部设置有无线充放电控制装置和电源组件，无线充放电控制装置包括充放电控制芯片以及由充放电控制芯片控制的充放电线圈；电源组件包括若干个电源单体，每个电源单体包括正极端子、负极端子、隔板和电解液，正极端子和负极端子分别通过正极连线和负极连线连接于充放电控制芯片，且每个电源单体的电压为2V，各个电源单体串联，使蓄电池整体的标称电压达到2XnV，其中η为正整数。

壳体包括底壳以及盖于底壳上端的上盖，无线充放电控制装置安装于以下任意位置：上盖内部、底壳内部侧壁或底壳内部的底部；且无线充放电控制装置的电压控制范围为0V～48V，电流输入/输出范围为0～100A。

根据要求，具有无线充放电功能的铅酸蓄电池，其充放电线圈由铜、银和铜银合金任意一种材料制成。

充放电控制芯片实时监测和控制充放电线圈的电压以及电流，并在蓄电池充电阶段根据蓄电池电压变化情况及时终止充电，防止过充电；在蓄电池放电阶段可根据蓄电池电压变化情况及时终止放电，防止过放电。

具有无线充放电功能的铅酸蓄电池的电源单体极板结构为平板式、管式、卷绕式等的一种或几种；电解液性状为液体或胶体；隔板的制作材料为超细玻璃纤维、橡胶、纸质、聚氯乙稀、聚氯乙稀-二氧化娃、聚乙稀、聚丙稀、酸醛树脂等的一种或几种。

6结语

本技术方案通过将无线充放电控制装置与铅酸蓄电池的电源组件高度集成，实现了蓄电池系统的智能化升级。其核心创新在于采用充放电控制芯片与线圈的无线传输设计，彻底解决了传统有线连接方式存在的接触电阻损耗、接口氧化及机械磨损等问题。这种设计不仅显著提升了能量传输效率，更通过模块化结构为用户提供了“即放即用”的便捷体验，特别适用于空间受限或移动性要求高的应用场景。

在新能源领域，该蓄电池展现出多重优势：其2V单体串联的电压可调设计，可灵活适配光伏储能系统的电压需求；无线控制特性使电池组能够以任意角度、位置进行能量交换，极大提升了风力发电储能设备的部署灵活性。在电动汽车应用中，该技术消除了充电接口的物理接触，降低了维护成本，同时通过芯片级控制实现了充放电过程的精准管理，有效延长了电池循环寿命。

值得关注的是，该系统的安全性设计具有前瞻性。无线传输避免了传统充电过程中的火花风险，特别适用于石油化工、矿井等易燃易爆环境。此外，每个电源单体配备的独立隔板与电解液系统，在发生单体故障时可实现快速隔离，防止故障扩散。这种"分布式安全"设计理念，为大规模储能系统的可靠性提供了新思路。

随着5G通讯基站的普及，该蓄电池在电力通讯领域的应用前景广阔。其无线特性完美契合无人值守基站的需求，通过远程控制即可完成充放电管理，大幅降低了运维成本。未来，随着无线充电标准的统一和芯片成本的下降，该技术有望在智能电网、应急电源等领域实现更广泛的应用，推动传统铅酸蓄电池向智能化、网络化方向转型升级。

参考文献：

1. [1] 黄子帆. 基于光纤传感的铅酸蓄电池充放电特征与典型故障诊断研究[D]. 黑龙江大学,2024.
2. [2] 王淑秀,司志泽. 铅酸蓄电池充放电在线监控技术研究[J].轻工标准与质量,2019(06):72-73.
3. [3] 孟彦京, 李双双, 莫瑞瑞, 等. 一种铅酸蓄电池充放电效率测试装置及其方法[J]. 电源技术,2019,43(10):1701-1704.
4. [4] 李文萱,赵新华, 冯巧红. 铅酸蓄电池的充、放电过程的研究与分析[J].现代职业教育,2017(09):21.
5. [5] 林立鹏, 郑晓玲, 吴江一. 铅酸蓄电池充放电的监测和控制[J]. 新技术新工艺,2015(04):140-142.
6. [6] 杨明, 薛士龙, 曹金虎, 等. 基于ATMEGA16的铅酸蓄电池充放电控制器的设计[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2011,29(02):197-200+205.
7. [7] 蔚兰, 岳燕, 吴国祥. 一种新型智能铅酸蓄电池充/放电装置的设计[J]. 蓄电池,2008,45(04):175-178.
8. [8] 王刚. 基于晶闸管的铅酸蓄电池充放电系统的研究[D]. 哈尔滨理工大学,2007.