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光宇蓄電池充電方法

光宇蓄電池充電方法

   上世紀60年代中期,美國科學家馬斯對開口光宇蓄電池的充電過程作了大量的試驗研究,并提出了以低出氣率為前提的,光宇蓄電池可接受的充電曲線。實驗表明,如果充電電流按這條曲線變化,就可以大大縮短充電時間,并且對電池的容量和壽命也沒有影響。原則上把這條曲線稱為充電曲線。

哈爾濱光宇蓄電池

   哈爾濱光宇蓄電池充電器原理

   光宇蓄電池里面有大量的硫酸等可供電離的溶液,當插上電源,電流就通過里面的鉛板(有些電池不是鉛)電離溶液,這樣就將電能轉化為化學能;如果要使用,溶液就會轉化為電能通過電極輸送出去。這是原理上的描述,事實上,真實的情況十分復雜,可參考相關專業(yè)書籍。

充電方法制度

   常規(guī)充電制度是依據(jù)1940年前國際公認的經(jīng)驗法則設計的。其中最著名的就是“安培小時規(guī)則”:充電電流安培數(shù),不應超過光宇蓄電池待充電的安時數(shù)。實際上,常規(guī)充電的速度被光宇蓄電池在充電過程中的溫升和氣體的產生所限制。這個現(xiàn)象對光宇蓄電池充電所必須的最短時間具有重要意義。

恒流充電法

    恒流充電法是用調整充電裝置輸出電壓或改變與光宇蓄電池串聯(lián)電阻的方法,保持充電電流強度不變的充電方法?刂品椒ê唵危捎陔姵氐目山邮茈娏髂芰κ请S著充電過程的進行而逐漸下降的,到充電后期,充電電流多用于電解水,產生氣體,使出氣過甚,因此,常選用階段充電法。

恒壓充電法

充電電源的電壓在全部充電時間里保持恒定的數(shù)值,隨著光宇蓄電池端電壓的逐漸升高,電流逐漸減少。與恒流充電法相比,其充電過程更接近于充電曲線。用恒定電壓快速充電,由于充電初期光宇蓄電池電動勢較低,充電電流很大,隨著充電的進行,電流將逐漸減少,因此,只需簡易控制系統(tǒng)。

這種充電方法電解水很少,避免了光宇蓄電池過充。但在充電初期電流過大,對光宇蓄電池壽命造成很大影響,且容易使光宇蓄電池極板彎曲,造成電池報廢。鑒于這種缺點,恒壓充電很少使用,只有在充電電源電壓低而電流大時采用。例如,汽車運行過程中,光宇蓄電池就是以恒壓充電法充電的。

階段充電法

此方法包括二階段充電法和三階段充電法

①二階段法采用恒電流和恒電壓相結合的快速充電方法,首先,以恒電流充電至預定的電壓值,然后,改為恒電壓完成剩余的充電。一般兩階段之間的轉換電壓就是第二階段的恒電壓。

②三階段充電法在充電開始和結束時采用恒電流充電,中間用恒電壓充電。當電流衰減到預定值時,由第二階段轉換到第三階段。這種方法可以將出氣量減到最少,但作為一種快速充電方法使用,受到一定的限制。

快速充電法

①脈沖式充電法,這種充電法不僅遵循光宇蓄電池固有的充電接受率,而且能夠提高光宇蓄電池充電接受率,從而打破了光宇蓄電池指數(shù)充電接受曲線的限制,這也是光宇蓄電池充電理論的新發(fā)展。脈沖充電方式首先是用脈沖電流對電池充電,然后讓電池停充一段時間,如此循環(huán),如圖5所示。充電脈沖使光宇蓄電池充滿電量,而間歇期使光宇蓄電池經(jīng)化學反應產生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被吸收掉,使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除,從而減輕了光宇蓄電池的內壓,使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進行,使光宇蓄電池可以吸收更多的電量。間歇脈沖使光宇蓄電池有較充分的反應時間,減少了析氣量,提高了光宇蓄電池的充電電流接受率。

②2REFLEXTM快速充電法,這種技術是美國的一項專利技術,它主要面對的充電對象是鎳鎘電池。由于它采用了新型的充電方法,解決了鎳鎘電池的記憶效應,因此,大大降低了光宇蓄電池的快速充電的時間。鉛酸光宇蓄電池的充電方法和對充電狀態(tài)的檢測方法與鎳鎘電池有很大的不同,但它們之間可以相互借REFLEXTM充電法的一個工作周期包括正向充電脈沖,反向瞬間放電脈沖,停充維持3個階段。

③變電流間歇充電法,這種充電方法建立在恒流充電和脈沖充電的基礎上,如圖7所示。其特點是將恒流充電段改為限壓變電流間歇充電段。充電前期的各段采用變電流間歇充電的方法,保證加大充電電流,獲得絕大部分充電量。充電后期采用定電壓充電段,獲得過充電量,將電池恢復至完全充電態(tài)。通過間歇停充,使光宇蓄電池經(jīng)化學反應產生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被吸收掉,使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除,從而減輕了光宇蓄電池的內壓,使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進行,使光宇蓄電池可以吸收更多的電量。

④變電壓間歇充電法,在變電流間歇充電法的基礎上又有人提出了變電壓間歇充電法,如圖8所示。與變電流間歇充電方法不同之處在于首階段的不是間歇恒流,而是間歇恒壓。在每個恒電壓充電階段,由于是恒壓充電,充電電流自然按照指數(shù)規(guī)律下降,符合電池電流可接受率隨著充電的進行逐漸下降的特點。

⑤變電壓變電流波浪式間歇正負零脈沖快速充電法,合脈沖充電法、ReflexTM快速充電法、變電流間歇充電法及變電壓間歇充電法的優(yōu)點,變電壓變電流波浪式正負零脈沖間歇快速充電法得到發(fā)展應用。脈沖充電法充電電路的控制一般有兩種:

1)脈沖電流的幅值可變;

2)脈沖電流幅值固定不變。

脈沖電流幅值和PWM信號的頻率均固定,PWM占空比可調,在此基礎上加入間歇停充階段,能夠在較短的時間內充進更多的電量,提高光宇蓄電池的充電接受能力。

鉛酸光宇蓄電池是世界上廣泛使用的一種化學電源,該產品具有良好的可逆性,電壓特性平穩(wěn),使用壽命長,適用范圍廣,原材料豐富(且可再生使用)及造價低廉等優(yōu)點。主要應用在交通運輸,通信,電力,鐵路,礦山,港口等國民經(jīng)濟各個部門,是社會生產經(jīng)營活動中不可缺少的產品,具有廣闊的發(fā)展前景。


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