铅酸蓄电池的快速充电技术指标及方法
铅酸蓄电池快速充电技术研究
摘要:根据以最低出气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线,本文提出一种铅酸蓄电池四阶段充电法。
该方法可以缩短蓄电池的充电时间,提高充电效率,节约能源,并更好地满足工业应用的需要,具有重大的现实意义。
关键词:铅酸蓄电池;四阶段充电法1、引言蓄电池主要有普通铅酸蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池二类。
普通铅酸蓄电池由于具有使用寿命短、效率低、维护复杂、所产生的酸雾污染环境等问题,其使用范围很有限,目前已逐渐被阀控式密封铅酸蓄电池所淘汰。
阀控式密封铅酸蓄电池整体采用密封结构,不存在普通铅酸蓄电池的气涨、电解液渗漏等现象,使用安全可靠、寿命长,正常运行时无须对电解液进行检测和调酸加水,又称为免维护蓄电池。
它已被广泛地应用到通信、交通、军事等许多领域。
铅酸蓄电池主要由极板组、电解液和电池槽等部分组成。
正、负极板都由板栅和活性物质构成,其中正极板上的活性物质是棕色的二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质为深灰色的海绵状纯铅(Pb)。
电解液是用蒸馏水(H2O)和纯硫酸(H2SO4)按一定的比例配成的。
在蓄电池正、负极板之间接入负载,便开始了蓄电池的放电过程。
此时,正极板电位下降,负极板电位上升,正负极板上的活性物质(PbO2和Pb)都不断地转变为硫酸铅(PbSO4),电解液中的硫酸逐渐转变为水,电解液比重逐渐下降,从而使蓄电池内阻增加、电动势降低。
如果在蓄电池的正、负极板之间接入输出电压比蓄电池端电压高的直流电源,蓄电池的充电过程便开始了。
此时,正极板电位因正电荷聚集而上升,负极板电位因负电荷聚集而下降,正极板上的PbSO4逐渐变为PbO2,负极板上的PbSO4逐渐变为海绵状Pb。
同时,电解液中H2SO4合成逐渐增多,水分子逐渐减少,电解液比重逐渐增加,蓄电池端电压也不断提高。
2蓄电池快速充电技术理论依据常规充电的方法采用小电流慢充方式,对新的铅酸蓄电池初充电需70小时以上,进行普通充电也需几十小时以上。
充电时间太长,不但会拉长充电监测的时间、造成电能的浪费,还限制了蓄电池的循环利用次数,并增加维护工作量。
铅酸蓄电池充电方法及特性说明
铅酸蓄电池充电方法及特性说明铅蓄电池的充电特征就是指蓄电池在恒定流充电状态下,电解液相对密度ρ(15℃)、蓄电池端电压UC随充电时间的变化规律。
图5-12是将某型号铅蓄电池以5A进行恒流充电时测得的规律曲线。
充电过程中,电解液相对密度基本以直线逐渐上升。
这是因为采用等流充电,充电机每单位时间向蓄电池输入的电量相等,每单位时间内电解液中的水变为硫酸的量也基本相等。
充电过程中,铅蓄电池端电压上升的规律由四个阶段组成:第一阶段:充电开始,端电压上升较快。
这是由于极板活性物质孔隙内部的水迅速变为硫酸,孔隙外部的水还未来得及渗透入补充,极板内部电解液相对密度迅速上升所致。
第二阶段:端电压上升较平稳,至单格电压2.4V。
该阶段,每单位时间内极板内部消耗的水与外部渗入的水基本相等,处于动态平衡状态。
第三阶段:端电压由2.4V迅速上升至2.7V,该阶段电解液中的水开始电解,正极板表面逸出氧气,负极板处逸出氢气电解液中冒出气泡,出现所谓的电解液“沸腾”现象。
第四阶段:该阶段过充电阶段,端电压不再上升。
为了观察端电压和电解液相对密度不再上升的现象,保证蓄电池充分充电,一般需要过充电2h~3h。
由于过充电时剧烈地放出气泡会导致活性物质脱落,造成蓄电池容量降低,使用寿命缩短,因此应尽量避免长的时间过充电。
过充电时,蓄电池逸出的氢气与氧气混合,混合气体具有易烯、易爆特点,因此充电的蓄电池附近应免明火出现。
铅蓄电池充电终了的特征是:(1)端电压和电解液相对密度上升到最大值,且2h~3h内不再上升。
(2)电解液中产生大量气泡,呈现“沸腾”状态。
3.蓄电池的充放电控制技术在实际光伏发电系统的蓄池中,为了实现设定的充电模式,须对充电过程进行控制,运用正确的充电控制方法,有利于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。
(1)充电过程阶段的划分在实际光伏发电系统的蓄池中,为了实现设定的充电模式,须对充电过程进行控制,运用正确的充电控制方法,有利于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。
电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计
电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计摘要:对快速充电原理进行了阐述,针对蓄电池充电过程中出现的种种问题,采用了分级定电流的脉冲快速充电方案,提出了充电器的硬件电路和控制软件的设计方案。
该充电方案对充分发挥蓄电池的功效,提高对蓄电池的充电速度,减少充电损耗,延长蓄电池的使用寿命具有重要意义。
关键词:电动车;铅酸蓄电池;脉冲快速充电引言以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程,它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。
目前,电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟,而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的要求,有一些理论和技术问题还有待攻关,现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。
目前,我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池,这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。
当然,也有一些高性能电池,比如锂电池、燃料电池等。
锂离子电池电动车在深圳已投入试运营,由上海研制的第二代燃料电池轿车"超越二号"也于2004年5月在北京的国际氢能大会上露面,但都还未能得到广泛的推广应用。
虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步,但作为其能量再次补充的充电器的发展非常缓慢,传统的常规充电时间过长,快速充电技术至今仍未能完全解决,严重地制约着电动车的发展。
自铅酸蓄电池问世以来,由于各种技术条件的限制,所采用的充电方法均未能遵从电池内部的物理化学规律,使整个充电过程存在着严重的过充电和析气等现象,充电效率低。
电动车用动力蓄电池与一般蓄电池还有所不同,它以较长时间中等电流持续放电为主,间或以大电流放电,用于起动、加速或爬坡。
一般来说,电动车用蓄电池多工作在深度充放电工作状态。
因此,对电动车用动力蓄电池的快速充电提出了不同于常规电池的要求,它必须具有充电时间短、对蓄电池使用寿命影响小以及充满电判断准确的特点。
铅酸蓄电池的快速充电
高 ,最大起始接受电流 I0 愈大 , 充电速度就愈快 。由此可看
出 ,充电接受率的物理意义为单位待充入容量的最大接受电
流。
数 ,在充电过程中的任一时刻 , 充电接受率 a 为充电电流 I 和 须要充入容量 Qr 之比 :
当 t = 0 , Qr = Q , I = I0
a
=
I Qr
Байду номын сангаас
Qr = Q -
20 世纪 50 年代初国外就开始铅酸蓄电池快速充电的研 究 ,60 年代有了较大的发展 。当时 ,美国已把镉镍蓄电池的充 电时间缩短到 30~40 min ,莫克洛奇 ( Mocuoch) 公司采用脉冲 充放电技术 ,甚至在 10~15 min 内就可完成完全充电 ,并对蓄 电池快速充电理论进行了研究 ,提出了马斯三定律 。近 20 a 来 ,随着对充电规律的认识和电子技术 、计算机技术的发展 ,许 多国家都开展了快速充电的研究 ,有的已进入到适用阶段 。有 的国家用电动汽车作为交通工具 ,只须在公路旁设立几个快速 充电站 ,给蓄电池充电就像加油一样方便 、快捷 。我国从 20 世 纪 70 年代开始对蓄电池快速充电技术进行研究 ,并取得了一 定的进展 ,但是发展比较缓慢 。本文对铅酸蓄电池快速充电进 行了研究和探讨 。
Vol. 27 No . 1 72 Feb. 2003
电源技术
电池用户指南
Chinese Journal of Power Sources
1. 3 温升
铅酸蓄电池快速充电时 ,会产生较大的温升 。高温充电
会缩短蓄电池的寿命 。充电过程中 ,电化学极化 、内阻和化学 反应的热力学过程是产生温升的主要原因 。在快速充电中 ,应 把温升控制在 45 ℃以内 。 1. 4 寿命
铅酸蓄电池快速充电
一、铅酸蓄电池的基本特性二、常用充电的方法及优劣2.1恒压充电恒压充电法电压的选择原则是保证该电压为蓄电池充电过程中出气点所对应的电压值。
由于电池内阻很小,充电初期电池自身电压很低,恒压充电会导致初始充电电流过大使电池产生析气现象。
充电后期充电电压较小,蓄电池会有欠充现象。
因而恒压充电法充电时间长,电池过充和欠充过程降低电池使用寿命。
2.2恒流充电恒流充电法电,充电初期蓄电池充电电流过小,后期充电电流偏大,延长了电池充电时间。
2.3恒流恒压充电三、铅酸蓄电池去极化的方法铅酸蓄电池处于外部开路状态时称蓄电池的两电极处于平衡态,在这种状态下电池的端电压值刚好等于其电动势,此时的电动势被叫做平衡电动势;当在有电流通过时,电极电位偏离了其平衡电极电位的现象称之为电极的极化。
在实际充电过程中如果充电电流大于电池可接受电流,电池内部压力温度急剧上升,导致电池析气现象发生,这主要是由于蓄电池电极极化现象严重引起的。
蓄电池电极极化是指,当电流通过时蓄电池时端电压Vd偏离其静态电动势V emf 的现象。
蓄电池电极极化包括欧姆极化、浓度差极化和电化学极化。
欧姆/电阻极化:蓄电池内部导电部分,如电解质、电极材料等都有一定的电阻当电流通过时会产生欧姆压降,充电停止后即会消失。
浓度差极化:充电过程中,由于电化学反应的生成物与反应物不能及时扩散,导致极板附近的电解液密度相对较高,这种由电解液浓度差异引起的电极电位偏离平衡值的现象就是浓度差极化。
停止充电后,随着分子的扩散,浓度差极化会慢慢消失。
电化学极化:当极板表面的活性物质大部分转变为二氧化铅和铅时,若继续充电,水分子开始电解。
由于负极板附近堆积多余的氢离子,使负极板电位降低;正极板周围充满氧离子形成过氧化电极,导致正极电位升高,这就是电化学极化,此极化与充电电流的大小有关。
切断电流后,电化学极化显著减小。
大电流充电与极化现象是贯穿于整个快速充电过程的矛盾,如何在缩短充电时间的前提下去极化是快速充电研究的核心问题。
【精品】铅酸蓄电池充电模式和参数设置
铅酸蓄电池充电模式和参数设置摘要:分析了铅酸蓄电池用三段式充电模式及其充电器忽略了电池的负温度特性的缺陷,从充电器充电的波形和频率出发,提出应采用兼有常规性充电功能和修补性充电功能的多功能充电器,并给出了常规性充电阶段和补充性充电阶段的技术参数.电动车(以下简称“EB”)产业的兴起,对充电器提出了高要求.目前EB所配置的充电器,多属于传统的三段式充电器,三段式充电器的充电模式是将充电过程分为恒流、恒压、浮充三个充电阶段,以我国EB采用较多的36V12Ah铅酸蓄电池组为例,第一阶段以1。
8A的恒定电流将电池充到约44.4V;第二阶段将充电电流减小至约0。
3A,再次将电池电压充到44。
4V;第三阶段将电压降至约41.4V,电流减至约50MA对电池进行浮充。
从几年来的使用情况看,三段式充电器暴露了一些问题。
以下仍以36V12Ah 铅酸蓄电池组为例,谈谈三段式充电器的缺陷和解决方案。
1、三段式充电器忽略了电池的负温度特性三段式充电器充电参数的设定除受所配电池单体极板面积大小、电极特性、电解液密度等因素影响外,还受蓄电池的环境温度的影响.虽然一直以来,人们都明白电化学的温度效应是不能回避的,但却在充电器问题上忽略了。
原因可以有很多,但特别应在此指出的是:过去人们对蓄电池容量、寿命与温度之间关系的感触和认识从来没有象今天这样直接和具体,须知,这是千万个EB用户参与了“实验"的结果。
在我国几乎所有的地区,使用无温度补偿的充电器,都会对电池造成损害。
夏季过充,冬季欠充,过充和欠充容易造成电池失水和硫酸盐化,电池失水后,硫酸浓度提高,加剧了板极腐蚀,就更容易产生硫酸盐化,硫酸盐化的电池表现为更容易失水。
这是一种连锁反应。
铅酸电池硫酸盐化是影响EB续驶里程和电池寿命的重要因素。
无温度补尝的充电器究竟对电池的损害有多大,目前还缺少实验数据,对蓄电池进行定量分析要比定性分析复杂困难得多,但以下的数据可以参考:EB标准规定,铅酸蓄电池的循环次数不得不少于350次,但实际上有相当多的电池使用时间不到8个月,即循还次数不足240次。
铅酸蓄电池大电流快速充电方法探讨
关键 词 : 电动 自 车 ; 行 铅酸 蓄 电池; 速充 电 快
Ke r :ee ti iy l;e d— cd b t re ;a tc a g y wo ds lcrcb c ce la a i at is fs h r e
中 图分 类 号 :H1 T 6
文 献 标 识 码 : A
摘要 : 以 电动 自行车 上广 泛使 用的全 密封 型免 维护 铅 酸蓄 电池为 对 象, 过对 智 能充 电算 法 的研 究 , 用 单 片机作 控 制 器, 本文 通 采 实时监控 电 压 、 流, 充 电过程 按理 想 的充 电 曲线 进行 , 电 使 达到 既保 护 电池 , 又能使 电池充 满的最 优效 果 。
c agn lo i m ,u ig SCM t o to,ra —t ni rn otg ,c re t O t a h h r ig prc s o h r ig b h de l ure ,t oh h r ig ag rt h sn o c nr l e l i me mo t ig v l e u r n,S h tt e c a gn o e s fc a gn y te i a c v o a o b t p oe tt eb tey i a f c h atr sflyo tma. r tc h atr , tc n ef tte b t y i ul pi 1 e e
A s a t T ew ds r d ueo l tcbcc so l sa d m i e a c —r a — c a e e r h bet y e tru hteit l e t bt c: h iep a s f e r i l n a e l a tn ne f e l d a i b t r sf eo j p . ho g h n lgn r e e ci y e l e n e e d ti o t ct ei
铅酸蓄电池最佳充电技术
有感于许多鱼机兄弟朋友,由于充电方法不当,造成蓄电池使用寿命极大缩短,特公布我多年前自行设计并一直使用正常的充电器电路。
能使正品蓄电池每天用一次,充电一次,都能用一年半以上。
共两款,今天先公布一款,顶的朋友多了我再发带自动修复的另一款。
数据绝对真实。
一、工作原理:根据20世纪60年代中期,美国蓄电池专家马斯对蓄电池最佳充电技术的研究成果,他提出了以最低析气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线,是一条按指数规律充电电流逐步下降的曲线。
即充电开始时电流很大,随着蓄电池电压不断上升,充电电流不断减小,直至充满,此时充电电流趋近为零。
然后自动转为恒压充电,以保持蓄电池自放电的电量损失。
充电再久都不会过充电。
这样的充电方式可极大地延长蓄电池的使用寿命,同时缩短充电时间。
二、R8是调节充电电流的,我是用2只0.15/2W的电阻并在一起的,36AH放电完毕,蓄电池此时电压10.8V。
起始充电电流大约6A左右。
调整RW使空载电压为16.3V。
充满时蓄电池在线电压16V至16.1V。
三、工作模式为反激式,工作频率是100KHz, 变压器的饶制采用夹芯面包式,即把次极包在两层初级中间,以减小漏感,增加初、次级间的耦合强度。
粗陋之作,大师们不要见笑啊!四、本机75W适用于12AH至60AH的铅酸蓄电池充电,改变R8可在一定范围内调整初始充电电流。
如果做60AH至120AH的蓄电池充电,要更换换更大的磁芯,高频变压器也需重新设计,否则充电时间要延长许多。
比如换用PQ3230、EE40以及EC40,在220V至230V输入电压的前提下可以做到150W。
加大开关IC 及输出整流二极管的散热片,减小R8,其它无需变动。
确实比变压器二极管的傻瓜充电好点。
但说最好也有点过了。
我不是指我的充电机最佳,而是指马斯这位值得尊敬的蓄电池行业的权威的在大量实验数据的基础上得出的结论准确。
半个世纪过去了,普通铅酸蓄电池的充电技术理论上没有重大突破。
12v铅酸电瓶的最佳充电参数
一、概述12v铅酸电瓶作为一种常见的电源设备,广泛应用于汽车、摩托车、UPS系统等领域。
而不正确的充电参数不仅会影响电瓶的充电效率,还会缩短电瓶的使用寿命。
确定12v铅酸电瓶的最佳充电参数对于保障电瓶的性能和稳定运行至关重要。
二、充电参数的选择1. 充电电压:12v铅酸电瓶的标称电压为12v,因此在充电时,充电电压应控制在13.8v至14.4v之间。
如果充电电压过高,会加快电解液的蒸发,缩短电瓶的使用寿命;如果充电电压过低,电瓶无法完全充满,影响电瓶的容量和性能。
2. 充电电流:一般情况下,充电电流可以设置为电瓶的容量的10至20,超过这个范围会导致电瓶发热过大,影响寿命,低于这个范围则充电时间过长。
3. 充电时间:充电时间一般应根据电瓶的残余电量来确定,如果电瓶处于较低电量状态,可以采用恒流充电方式,充满后转为恒压充电,以充分保证电瓶的充电效果。
三、充电过程的注意事项1. 充电环境:应选择通风良好、干燥的环境进行充电,避免在潮湿或高温环境下进行充电,以防止发生意外事故或影响充电效果。
2. 充电设备:建议使用经过认证的充电设备进行充电,确保充电过程的安全性和稳定性。
3. 充电状态监控:在充电过程中,建议定期检查电瓶的充电状态,确保充电参数设定的准确性和有效性。
4. 循环充放电:对于长时间不用的电瓶,建议定期进行循环充放电,以保证电瓶的性能和稳定性。
四、总结确定12v铅酸电瓶的最佳充电参数对于延长电瓶的使用寿命、提高电瓶性能至关重要。
在选择充电参数时,应充分考虑电瓶的实际情况和使用环境,合理设定充电电压、电流和时间,以保证电瓶的充电效果和稳定性。
在充电过程中,也要注意充电环境和设备的选择,定期监控充电状态,保证电瓶的安全和稳定运行。
希望本文的内容能够为大家提供一些参考和帮助。
五、充电电压的选择充电电压是影响12v铅酸电瓶充电效果的重要因素之一。
正确的充电电压可以保证电瓶的充电效率和稳定性。
一般来说,标称电压为12v 的铅酸电瓶,在充电时,充电电压应该控制在13.8v至14.4v之间。
新铅酸蓄电池充电方法
新铅酸蓄电池充电方法铅酸蓄电池是一种常用的蓄电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源等领域。
它的充电方法可以分为常规充电和快速充电两种方式。
下面我将详细介绍这两种充电方法。
常规充电方法:1. 恒流充电:恒流充电是最常见的一种充电方式。
在这种充电方式下,通过限定充电电流来进行充电,并且充电电流保持不变,直到电池电压达到一定的充满标准。
一般情况下,恒流充电的充电电流可选取电池容量的0.1倍至0.2倍左右,充电电压控制在2.35-2.45V/单体电池。
2. 恒压充电:在电池充电过程中,当电池电压逐渐升高,当达到设定的充电电压上限时,充电器会自动切换为恒压充电方式。
恒压充电时,充电电流逐渐减小,直至最后趋近于零。
恒压充电时,电池会逐渐达到满电状态。
3. 漂浮充电:漂浮充电是指在充满电后将电池维持在一定的电压(浮充电压)下进行充电。
在此状态下,电池通过吸收外界微弱的电流来保持其充满电状态。
充电器通过监测电池电压,根据需要向电池提供额外的电荷以补充自放电损失,从而在长时间存放或备用的情况下维持电池的容量和电压。
快速充电方法:当需要在短时间内快速充电时,可以采用以下方法:1. 快速恒流充电:在快速充电过程中,充电器输出电流较大,且保持恒定,直到充电电压达到满电电压为止。
快速恒流充电时,充电器需要控制好充电电流的大小和充电状态的监测,以防止电池损坏。
2. 快速恒压充电:与常规恒压充电类似,快速恒压充电也要根据电池容量和充电需求设置好充电时间和电流电压值。
在快速充电中,充电电流较大,但电池电压限制在一定范围内,以保证电池充电过程的安全性。
总结:无论是常规充电还是快速充电,对于铅酸蓄电池的充电过程来说,控制好充电电流和电压是关键。
过大的充电电流会导致电池内部温度上升过快,损害电池寿命;过高的充电电压会导致电解液分解,损坏电池,甚至引发安全事故。
此外,充电过程中,需要及时监测电池的充电状态,以便及时停止充电,以免过度充电或过度放电影响电池寿命。
铅酸电池快速充电技术
5.1 充电电流大有利于延长寿命
• 巴甫洛夫认为:大电流充电时溶液中 Pb(OH)4过饱和程度大,促使PbO(OH)2PbO2凝胶加速形成;形成与正极活性物质 骨架紧密连接的聚集体;还进入其他聚集 体之间改善它们的互相接触和连接(类似 “焊接”作用)。另,高饱和度的Pb(OH)4 溶液改善正极活性物质的微孔结构,使其 有利于正极活性物质的电化学反应。
2定义
• 号称快速充电的方法和充电机很多,字面 概念模糊,很难说清怎样才算快速充电? • 快速充电定义:在几分钟(3-10分钟)内 充入30-70%容量的部分荷电快速充电。 • 要点和含义: 1/充电时间短,在几分钟(3-10分钟)内; 2/充入容量多;充入放出容量的30-70%; 3/充电结束处于部分荷电状态,即未充满。
3.快速充电技术的发展概况
3.1对快速充电的认识 3.1.1传统充电规则——不允许快速充电 3.1.2快速充电的探索 3.1.3现代快速充电技术的兴起和发展 3.2各种快速充电技术 3.2.1大电流恒流方法 3.2.2多阶段恒流方法(变电流间歇 ) 3.2.3 大电流限流恒压方法(无阻恒压) 3.2.4脉冲充电方法(负脉冲有无、慢脉冲等) 3.2.5专有快速充电方法
3.1.3现代快速充电技术兴起和发展
1987-91年奴尔证实了几分钟的快速充电是可行, 制造了充电机。 • 先镍镉电池实现5分钟快速充电;后到铅蓄电池; • 还证实了快速充电对蓄电池寿命是有利而无害。 现在证明:各种电池都可用几分钟的快速充电,充 电到30-70%的部分荷电状态;效率高;可延长电 动车的行程;对老化的蓄电池有激活、修复作用; 可延长蓄电池的循环寿命。 因此,快速充电概念被人们接受,并不断发展。
6.5定期进行完全充电 快速充电中蓄电池处于部分荷电态,虽然 对寿命有利,但长期如此对阀控铅蓄电池 不利,因此要定期进行完全充电。 6.6合理设计行程 • 用快速充电后电动车的行程几乎不受限制, 因此电动车一次充电的行程要合理设计。 铅蓄电池的比能量低,电池重量约占35%, 优化车重和行程关系,不单求行程,使车 有更好的综合性能,值得考虑。
铅酸蓄电池充电方法和注意事项
铅酸蓄电池充电方法和注意事项新的蓄电池投入使用后,必须定期地进行充电和放电。
充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量,以满足用电设备的需要。
放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数,及促进电极活性物质的活化反应。
蓄电池充电和放电状况的好坏,将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。
目前对蓄电池充电的方法很多,选择科学合理的充电方法将会大大提高蓄电池的维护效果。
1 蓄电池常用的充电方法1)恒定电流充电法在充电过程中充电电流始终保持不变,叫做恒定电流充电法,简称恒流充电法或等流充电法。
在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高,充电电流逐渐下降,为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小,充电过程必须逐渐升高电源电压,以维持充电电流始终不变,这对于充电设备的自动化程度要求较高,一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。
恒流充电法,在蓄电池最大允许的充电电流情况下,充电电流越大,充电时间就可以缩短。
若从时间上考虑,采用此法有利的。
但在充电后期若充电电流仍不变,这时由于大部分电流用于电解水上,电解液出气泡过多而显沸腾状,这不仅消耗电能,而且容易使极板上活性物质大量脱落,温升过高,造成极板弯曲,容量迅速下降而提前报废。
所以,这种充电方法很少采用。
2)恒定电压充电法在充电过程中,充电电压始终保持不变,叫做恒定电压充电法,简称恒压充电法或等压充电法。
由于恒压充电开始至后期,电源电压始终保持一定,所以在充电开始时充电电流相当大,大大超过正常充电电流值。
但随着充电的进行,蓄电池端电压逐渐升高,充电电流逐渐减小。
当蓄电池端电压和充电电压相等时,充电电流减至最小甚至为零。
由此可见,采用恒压充电法的优点在于,可以避免充电后期充电电流过大而造成极板活性物质脱落和电能的损失。
但其缺点是,在刚开始充电时,充电电流过大,电极活性物质体积变化收缩太快,影响活性物质的机械强度,致使其脱落。
而在充电后期充电电流又过小,使极板深处的活性物质得不到充电反应,形成长期充电不足,影响蓄电池的使用寿命。
阀控铅酸蓄电池充电方法
充电方法有以下三种:
1、浮充充电
以0.1C10A的恒压限流对电池组充电,到电池单体平均电压上
升到2.23V后,进入浮充状态。
2、快速充电
在某种情况下,要求电池尽快充足电,可采用快速充电,最大
充电电流≤0.1C10A,充电电流过大会使电池鼓涨,并影响电池使
用寿命。
在恒电压充电情况下,充电后期的充电电流连续3小时不变,即
可视为电池已充足电。
图10表示采用恒压限流充电方法,限压在
2.23V(25℃)进行充电的特性曲线。
均衡充电
电池在使用过程中,当单体电池浮充电压低于2.18V时,应进行均衡充电。
均充电压设定为2.30V/单体(25℃)。
充电最大电流为0.10C10A,均充时间不少于10h,如机站供电状况恶劣,停电频率高,应根据情况定期均充。
表7 开关电源相关参数设置表
7、电池在运行维护过程中,需经常检查哪些项目?
答:(1)、电池的总电压、充电电流及各电池的浮充电压:(2)、电池连接条有无松动、腐蚀现象;
(3)、电池壳体有无渗漏和变形:
(4)、电池的极柱、安全阀周围是否有酸雾溢出;。
铅酸蓄电池充电模式和参数设置
铅酸蓄电池充电模式和参数设置摘要:分析了铅酸蓄电池用三段式充电模式及其充电器忽略了电池的负温度特性的缺陷,从充电器充电的波形和频率出发,提出应采用兼有常规性充电功能和修补性充电功能的多功能充电器,并给出了常规性充电阶段和补充性充电阶段的技术参数。
电动车(以下简称“EB”)产业的兴起,对充电器提出了高要求。
目前EB所配置的充电器,多属于传统的三段式充电器,三段式充电器的充电模式是将充电过程分为恒流、恒压、浮充三个充电阶段,以我国EB采用较多的36V12Ah铅酸蓄电池组为例,第一阶段以1.8A 的恒定电流将电池充到约;第二阶段将充电电流减小至约0.3A,再次将电池电压充到;第三阶段将电压降至约,电流减至约50MA对电池进行浮充。
从几年来的使用情况看,三段式充电器暴露了一些问题。
以下仍以36V12Ah铅酸蓄电池组为例,谈谈三段式充电器的缺陷和解决方案。
1、三段式充电器忽略了电池的负温度特性三段式充电器充电参数的设定除受所配电池单体极板面积大小、电极特性、电解液密度等因素影响外,还受蓄电池的环境温度的影响。
虽然一直以来,人们都明白电化学的温度效应是不能回避的,但却在充电器问题上忽略了。
原因可以有很多,但特别应在此指出的是:过去人们对蓄电池容量、寿命与温度之间关系的感触和认识从来没有象今天这样直接和具体,须知,这是千万个EB用户参与了“实验”的结果。
在我国几乎所有的地区,使用无温度补偿的充电器,都会对电池造成损害。
夏季过充,冬季欠充,过充和欠充容易造成电池失水和硫酸盐化,电池失水后,硫酸浓度提高,加剧了板极腐蚀,就更容易产生硫酸盐化,硫酸盐化的电池表现为更容易失水。
这是一种连锁反应。
铅酸电池硫酸盐化是影响EB续驶里程和电池寿命的重要因素。
无温度补尝的充电器究竟对电池的损害有多大,目前还缺少实验数据,对蓄电池进行定量分析要比定性分析复杂困难得多,但以下的数据可以参考:EB标准规定,铅酸蓄电池的循环次数不得不少于350次,但实际上有相当多的电池使用时间不到8个月,即循还次数不足240次。
铅酸蓄电池最佳充电方法
铅酸蓄电池最佳充电方法铅酸蓄电池最佳充电方法LT铅酸蓄电池最佳充电方法上世纪60年代中期,美国科学家马斯对开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。
实验表明,如果充电电流按这条曲线变化,就可以缩短充电时间,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佳充电曲线。
目录1原理简介2详细内容1.2.1蓄电池充电器原理2.2.2充电方法制度3.2.3恒流充电法4.2.4恒压充电法5.2.5阶段充电法6.2.6快速充电法3定量研究1.3.1恒压充电时计算充电电流2.3.2蓄电池充电电流与时间的关系3.3.3蓄电池的充电电流大小限制4.3.4如何计算充电电池充电时间5.3.5电池的放电4记忆效应1道理简介蓄电池放电后,用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池,使它规复事情能力,这个过程称为蓄电池充电。
蓄电池充电时,电池正极与电源正极相联,电池负极与电源负极相联,充电电源电压必须高于电池的总电动势。
充电体式格局有恒电流充电和恒电压充电两种。
2详细内容蓄电池充电器道理蓄电池里面有大量的硫酸等可供电离的溶液,当插上电源,电流就通过里面的铅板(有些电池不是铅)电离溶液,这样就将电能转化为化学能;如果要使用,溶液就会转化为电能通过电极运送出去。
这是道理上的描述,究竟上,真实的情况非常庞大,可参考相干专业册本。
充电方法制度常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。
其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数,不应超过蓄电池待充电的安时数。
实际上,常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。
这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。
恒流充电法恒流充电法是用调解充电装置输出电压或改动与蓄电池串联电阻的办法,保持充电电流强度稳定的充电办法。
掌握办法简单,但由于电池的可接受电流能力是跟着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生机体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。
快充 慢充 技术指标
快充慢充技术指标1、快速性评述铅酸蓄电池快速充电的重要技术指标是完成充电的时间。
一般认为,充电时间在5小时之内者,为快速充电。
各种蓄电池所采用的充电电流和它的容量有关,通常用蓄电池10小时率标称容量C的数值表示充电电流的大小。
例如,我国常规充电所用充电电流为。
0.1C安或。
0.2C安。
用这样小的电流充电,完成一次完全充电的时间至少要用15小时。
国外正研究用大电流充电,以便使蓄电池充电在1小时以内完成,这样的充电称为高速充电。
也有采用极大的电流充电,从而使蓄电池的完全充电在1分钟以内完成,这样的充电称为瞬息充电。
高速充电和瞬息充电仅适用于小容量蓄电池。
对起动型或动力型等大容量蓄电池采用高速充电或瞬息充电时,要求充电电源提供相当强大的电流,因而使得快速充电设备相当庞大,我国蓄电池的结构也不适应如此强大的电流。
2、出气量和出气率出气是蓄电池充电过程中极其重要的问题。
出气量是指完成蓄电池完全充电的整个充电过程中,在一个大气压下,正负极板析出气体的总和,单位为“升”。
出气率是指蓄电池充电的某一阶段,在一个大气压下,单位时间内正负极板析出的气体量,单位为“升/分”。
充电过程中,由于出气,将迫使电解液从极板孔隙内流出,造成极板的局部表面缺乏电解液。
会降低充电速度。
出气率过大时,产生的气体冲刷极板,还会破坏极板结构,造成活性物质脱落。
在充电后期,有出气现象是不可避免的。
但是,为了延长蓄电池使用寿命,提高充电速度,降低出气率已成为任何充电制度的重要目标。
有的快速充电方法由于出气率高,造成损害蓄电池和浪费电能是不可取的。
快速充电的***大出气率应比常规充电“沸腾”阶段的出气率低才好。
快速充电总的出气量应比常规充电总出气量小3、温升铅酸蓄电池在快速充电时,可能会产生较大的温升。
高温会缩短蓄电池的使用寿命。
在充电过程中,电化学极化、蓄电池内电阻和化学反应的热力学过程是蓄电池温升的三个热源,将造成充电时的热效应。
快速充电也应当把电解液的温升限制在常规充电所允许的范围内。
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(3)温升
铅酸蓄电池在快速充电时,会产生较高的温升,缩短蓄电池寿命,一般应使温升控制在45℃以内。
(4)寿命
指快速充电时,蓄电池能达到的充放电循环次.快速充电的一般方法
(1)恒定出气率充电法
利用气体传感器检测蓄电池析出气体的速率,进而控制充电电流。充电开始时以大电流充电,当蓄电池内部产生的气体达到一定值时,根据传感器参数的变化,对充电电路发出控制信号,减小充电电流,以保持恒定出气率。该方法不能用于密封或免维护蓄电池充电。大电流充电时间应在30分钟以内。
1.铅酸蓄电池快速充电的技术指标
(1)常规充电和快速充电
在一般条件下,铅酸蓄电池以小于放电(小于额定容量10%)电流充电为常规充电,大于此电流的充电方式均称为快速充电。一般情况下均采用常规充电,快速充电仅用于特殊的应急情况。
(2)出气量和出气率
出气量是蓄电池充电过程化学反应程度的重要标志。出气量是指蓄电池整个充电过程中,正负极板析出气体压强达到0.1MPa时气体重量的总和;出气率是指充电的某一阶段,在0.1MPa压强下,单位时间内正负极板析出的气体重量。充电过程中,出气会使电解液从极板孔隙内流出,影响蓄电池的化学反应,降低充电速度。出气率过大时,产生的气体会使活性物质脱落,影响蓄电池的容量和寿命。为延长蓄电池寿命、提高充电速度,应尽量降低出气率。
(4)无负载恒定电压充电法
暂时中断充电电流并在恢复充电前很快测定出电压,使其保持无负载恒压,该电压不含蓄电池内阻压降,该方法适用于不同结构、不同使用年限和不同充电状态的蓄电池。
(5)定电流定周期快速充电法
以电流幅度恒定和周期恒定的脉冲充电电流对蓄电池充电,两个充电脉冲之间有一放电脉冲进行去极化,以提高蓄电池的充电接受能力。在充电过程中,充电电流及其脉宽不受蓄电池充电状态的影响。该方法易将蓄电池充满,但若不增加防过充的保护装置,容易造成过充电。
(6)定电流定出气率快速充电法
在整个充电过程中,充电电流脉冲的幅值和蓄电池的出气率始终保持不变。方法是通过气敏元件及时发出控制信号,迫使蓄电池停止充电,并进行短时间放电。使蓄电池内部的极化作用很快消失,出气率始终保持较低的值。
(7)定电流定电压快速充电法
以恒定大电流充电,当充到蓄电池的出气电压时,停止充电并进行放电,然后进行大电流充电,充放电过程依次交替进行。放电脉冲的宽度随充入电量增加,充电脉冲宽度随充入电量增加而减小。当充电量和放电量基本相等时,表明蓄电池已基本充满,立即结束充电。 (8)定电压定频率快速充电法
(2)电量控制法
通过检测充入蓄电池的电量来控制充电电流。用该方法充电,需掌握充电过程的不同充电状态,由此控制充电电流。
(3)恒定电压充电法
在确定并保持充电电压为某恒定值的情况下,进行快速充电。充电初期蓄电池电压较低,充电电流较大,随着充电的进行,电流逐渐减小。该方法简单,控制系统容易实现。