蓄电池充电方法.docx

该【蓄电池充电方法 】是由【菲菲】上传分享，文档一共【7】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【蓄电池充电方法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。编号:
时间:2021年x月x日
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
页码:
蓄电池充电方法
蓄电池充电理论基础
上世纪60年月中期,美国科学家马斯对张口蓄电池的充电过程作了大
量的试验研究,并提出了以最低出气率为前提的,蓄电池可接受的充电曲线,如
图1所示。实验表示,假如充电电流按这条曲线变化,就能够大大缩短充电时间,并且对电池的容量和寿命也没有影响。原则上把这条曲线称为最正确充电曲线,进而确立了快速充电方法的研究方向[1,2]。
由图1能够看出:初始充电电流很大,可是衰减很快。主要原由是充
电过程中产生了极化现象。在密封式蓄电池充电过程中,内部产生氧气和氢气,
当氧气不可以被实时汲取时,便聚积在正极板(正极板产生氧气),使电池内部压
力加大,电池温度上涨,同时减小了正极板的面积,表现为内阻上涨,出现所谓
的极化现象。
蓄电池是可逆的。其放电及充电的化学反响式以下:
PbO2+Pb+2H2SO42→PbSO4+2H2O(1)
很明显,充电过程和放电过程互为逆反响。可逆过程就是热力学的平
衡过程,为保障电池能够一直保持在均衡状态之下充电,一定尽量使经过电池的
电流小一些。理想条件是外加电压等于电池自己的电动势。可是,实践表示,蓄
电池充电时,外加电压一定增大到必定数值才行,而这个数值又因为电极资料,
溶液浓度等各样要素的差异而在不一样程度上超出了蓄电池的均衡电动势值。在化
学反响中,这类电动势超出热力学均衡值的现象,就是极化现象。
一般来说,产生极化现象有3个方面的原由。
编号:
时间:2021年x月x日
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
页码:
1)欧姆极化充电过程中,正负离子向两极迁徙。在离子迁徙过程中不
可防止地遇到必定的阻力,称为欧姆内阻。为了战胜这个内阻,外加电压就一定
额外施加必定的电压,以战胜阻力推进离子迁徙。该电压以热的方式转变给环境,
出现所谓的欧姆极化。跟着充电电流急剧加大,欧姆极化将造成蓄电池在充电过
程中的高温。
2)浓度极化电流流过蓄电池时,为保持正常的反响,最理想的状况是
电极表面的反响物能实时获取增补,生成物能实时离开。实质上,生成物和反响
物的扩散速度远远比不上化学反响速度,进而造成极板邻近电解质溶液浓度发生
变化。也就是说,从电极表面到中部溶液,电解液浓度散布不平均。这类现象称
为浓度极化。
3)电化学极化这类极化是因为电极长进行的电化学反响的速度,落伍
于电极上电子运动的速度造成的。比如:电池的负极放电前,电极表面带有负电
荷,其邻近溶液带有正电荷,二者处于均衡状态。放电时,立刻有电子开释给外
电路。电极表面负电荷减少,而金属溶解的氧化反响进行迟缓Me-eMe+,
不可以实时增补电极表面电子的减少,电极表面带电状态发生变化。这类表面负电
荷减少的状态促使金属中电子走开电极,金属离子Me+转入溶液,加快Me-
Me+反响进行。总有一个时刻,达到新的动向均衡。但与放电前对比,电极表面所带负电荷数量减少了,与此对应的电极电势变正。也就是电化学极化电压
变高,进而严重阻挡了正常的充电电流。同理,电池正极放电时,电极表面所带
正电荷数量减少,电极电势变负。
这3种极化现象都是跟着充电电流的增大而严重。
编号:
时间:2021年x月x日
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
充电方法的研究


页码:
惯例充电制度是依照1940年前国际公认的经验法例设计的。此中最著
名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数,不该超出蓄电池待充电的安时数。
实质上,惯例充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升随和体的产生所限制。这
个现象对蓄电池充电所一定的最短时间拥有重要意义。
一般来说,惯例充电有以下3种。
恒流充电法
恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串连电阻的方
法,保持充电电流强度不变的充电方法,如图2所示。控制方法简单,但因为电
池的可接受电流能力是跟着充电过程的进行而渐渐降落的,到充电后期,充电电
流多用于电解水,产生气体,使出气过头,所以,常采纳阶段充电法。
阶段充电法
此方法包含二阶段充电法和三阶段充电法。
1)二阶段法采纳恒电流和恒电压相联合的快速充电方法,如图3所示。
第一,以恒电流充电至预约的电压值,而后,改为恒电压达成节余的充电。一般
两阶段之间的变换电压就是第二阶段的恒电压。
2)三阶段充电法在充电开始和结束时采纳恒电流充电,
中间用恒电压充电。当电流衰减到预约值时,由第二阶段变换到第三
阶段。这类方法能够将出肚量减到最少,但作为一种快速充电方法使用,遇到一
定的限制。
编号:
时间:2021年x月x日
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
恒压充电法

页码:
充电电源的电压在所有充电时间里保持恒定的数值,跟着蓄电池端电
压的渐渐高升,电流渐渐减少。与恒流充电法对比,其充电过程更靠近于最正确充
电曲线。用恒定电压快速充电,如图4所示。因为充电早期蓄电池电动势较低,
充电电流很大,跟着充电的进行,电流将渐渐减少,所以,只要简略控制系统。
这类充电方法电解水极少,防止了蓄电池过充。但在充电早期电流过
大,对蓄电池寿命造成很大影响,且简单使蓄电池极板曲折,造成电池报废。
基于这类弊端,恒压充电极少使用,只有在充电电源电压低而电流大
时采纳。比如,汽车运转过程中,蓄电池就是以恒压充电法充电的。

为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反响速度,缩短蓄电池达到满
充状态的时间,同时,保证蓄电池正负极板的极化现象尽量地少或轻,提升蓄电
池使用效率。快速充电技术最近几年来获取了快速发展。
下边介绍当前比较流行的几种快速充电方法。这些方法都是环绕着最
佳充电曲线进行设计的,目的就是使其充电曲线尽可能地逼进最正确充电曲线。
脉冲式充电法
这类充电法不单依照蓄电池固有的充电接受率,并且能够提升蓄电池
充电接受率,进而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制,这也是蓄电池充电理
论的新发展。
脉冲充电方式第一是用脉冲电流对电池充电,而后让电池停充一段时
间,这样循环,如图5所示。充电脉冲使蓄电池充满电量,而间歇期使蓄电池经
编号:
时间:2021年x月x日
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
页码:
化学反响产生的氧气和氢气有时间从头化合而被汲取掉,使浓差极化和欧姆极化
自但是然地获取除去,进而减少了蓄电池的内压,使下一轮的恒流充电能够更为
顺利地进行,使蓄电池能够汲取更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反响
时间,减少了析肚量,提升了蓄电池的充电电流接受率[5]。
快速充电法
这类技术是美国的一项专利技术,它主要面对的充电对象是镍镉电池。
因为它采纳了新式的充电方法,解决了镍镉电池的记忆效应,所以,大大降低了
蓄电池的快速充电的时间。铅酸蓄电池的充电方法和对充电状态的检测方法与镍
镉电池有很大的不一样,但它们之间能够互相借鉴[3]。
如图6所示,ReflexTM充电法的一个工作周期包含正向充电脉冲,反
向瞬时放电脉冲,停充保持3个阶段[3]。
变电流间歇充电法
这类充电方法成立在恒流充电和脉冲充电的基础上,如图7所示。其
特色是将恒流充电段改
为限压变电流间歇充电段。充电先期的各段采纳变电流间歇充电的方
法,保证加大充电电流,获取绝大多数充电量。充电后期采纳定电压充电段,获
得过充电量,将电池恢复至完整充电态。经过间歇停充,使蓄电池经化学反响产
生的氧气和氢气有时间从头化合而被汲取掉,使浓差极化和欧姆极化自但是然地
获取除去,进而减少了蓄电池的内压,使下一轮的恒流充电能够更为顺利地进行,
使蓄电池能够汲取更多的电量[4]。
变电压间歇充电法
编号:
时间:2021年x月x日
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
页码:
在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压间歇充电法,如图
所示。与变电流间歇充电方法不一样之处在于第一阶段的不是间歇恒流,而是间歇恒压。
比较图7和图8,能够看出:图8更为切合最正确充电的充电曲线。在
每个恒电压充电阶段,因为是恒压充电,充电电流自然依照指数规律降落,切合
电池电流可接受率跟着充电的进行逐?降落的特色[4]。
变电压变电流波涛式间歇正负零脉冲快速充电法
综合脉冲充电法、ReflexTM快速充电法、变电流间歇充电法及变电压
间歇充电法的长处,变电压变电流波涛式正负零脉冲间歇快速充电法获取发展应
用。脉冲充电法充电电路的控制一般有两种:
1)脉冲电流的幅值可变,而PWM(驱动充放电开关管)信号的频次
是固定的;
2)脉冲电流幅值固定不变,PWM信号的频次可调。
图9采纳了一种不一样于这二者的控制模式,脉冲电流幅值和PWM信
号的频次均固定,PWM占空比可调,在此基础上加入间歇停充阶段,能够在较
短的时间内充进更多的电量,提升蓄电池的充电接受能力。
结语
铅酸蓄电池是当前生界上宽泛使用的一种化学电源,该产品拥有优秀
的可逆性,电压特征安稳,使用寿命长,合用范围广,原资料丰
富(且可重生使用)及造价便宜等长处。主要应用在交通运输,通讯,
电力,铁路,矿山,港口等公民经济各个部门,是社会生产经营活动中不行缺乏
编号:
时间:2021年x月x日
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
的产品,拥有广阔的发展远景。

页码: