1、蓄電池全新的充電模式2021年 08月 05日社區(qū)交流關(guān)鍵字：隨身電源戶外電源 加熱電源 電源控制技術(shù)蓄電池傳感器電源 效率內(nèi)容摘要：從閥控蓄電池內(nèi)部氧循環(huán)的設(shè)計(jì) ?理念出發(fā)，分析了現(xiàn)有各種充電方法存在的問題，提出了蓄電池全新的充電模式一自然平衡充電法，并對(duì)此方法的 原理進(jìn)行 了淺述，使用根據(jù)這一原理設(shè)訃的充電裝置，才會(huì)使蓄電池的循環(huán)使用壽 命有真正意義 上的保障和提高。引言開展中的民用電動(dòng)交通產(chǎn)品，是未來蓄電池的最大市場(chǎng)。該市場(chǎng)能否獲得快 速平 穩(wěn)的開展，關(guān)鍵取決于電動(dòng)交通產(chǎn)品的運(yùn)行本錢。其中圍繞著蓄電池的兒項(xiàng)技 術(shù)指標(biāo)， 如蓄電池的單位儲(chǔ)能指標(biāo)，循環(huán)使用壽命，放電后的充電是否平安、方 便，

2、環(huán)境溫度變 化的適應(yīng)能力等，乂是影響運(yùn)行本錢的核心。以上任一個(gè)技術(shù)指標(biāo) 的突破，都將會(huì)使蓄 電池在電動(dòng)交通產(chǎn)品上的應(yīng)用，向前邁出堅(jiān)實(shí)的一步。1 蓄電池與充電技術(shù)對(duì)于鉛酸、鎘傑、傑氫 3 類以水為溶劑的電解液蓄電池，為了使用上的安 全、方便、長(zhǎng)壽命和免維護(hù)，在全世界化學(xué)電源工作者數(shù)代人不懈的努力下，終于 從大 量的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了內(nèi)部氧循環(huán)的理論機(jī)制，使得該 3 類蓄電池所有的充放電 反響， 能在一個(gè)設(shè)計(jì)完好的帶閥控的密封容器中反復(fù)平安進(jìn)行。即蓄電池在充電和 過充電期 間，正電極析出的氧到達(dá)負(fù)電極后，能全部被負(fù)電極吸收復(fù)原，關(guān)系為 i 02析出二 i 02復(fù)原，因而，蓄電池在長(zhǎng)期的充放電過程中，不會(huì)

3、造成電解液中水的損耗，以此來保證蓄電池的循環(huán)使用壽命與充電的平安。這一理論，在能夠精確控制充電電流和其他充電副反響，同時(shí)使環(huán)境因素影響較小的情況下，顯然是正確的。遺憾的是，這個(gè)正確的理論，只是來自化學(xué)電源的研究者，長(zhǎng)期以來未被電路工作者真正理解和重視。山此造成蓄電池技術(shù)的開展領(lǐng)先于充電技術(shù)的發(fā)展，從而導(dǎo)致了今天我們?cè)趯?shí)際使用蓄電池時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)電池未到達(dá)設(shè)訃的使用壽命，就出現(xiàn)了性能下降其至報(bào)廢的現(xiàn)象，針對(duì)蓄電池使用中存在的問題，我們用了8年的時(shí)間，對(duì)傳統(tǒng)的蓄電池恒流、恒壓充電技術(shù)，以及山該技術(shù)開展延伸出來的分段恒流、限流恒壓等充電技術(shù)，進(jìn)行了深入的分析與實(shí)驗(yàn)，下面是我們對(duì)傳統(tǒng)充電技術(shù)的認(rèn)識(shí)。內(nèi)容

4、摘要：從閥控蓄電池內(nèi)部氧循環(huán)的設(shè)計(jì) ？理念出發(fā)，分析了現(xiàn)有各種充電 方法 存在的問題，提出了蓄電池全新的充電模式一自然平衡充電法，并對(duì)此方法的原理進(jìn)行了淺述，使用根據(jù)這一原理設(shè)訃的充電裝置，才會(huì)使蓄電池的循環(huán)使用壽命有真正意義上的保障和提高。5 0條件：吐池140%破乜佛？処行充業(yè)2 O-2 I I<22 2100三-一-卜80? 一c-6040? 20農(nóng)0T"""' |°032 364048121620 2428閥控鉛酸蓄電池的充電特性曲線恒流充電方式，顧名思義是指蓄電池放完電后，在充電恢復(fù)容量過程中，要 求充 電器根據(jù)電池的不同 A?

5、h數(shù)，以某一確定的輸出電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，該 電流從蓄 電池的充電開始到充電結(jié)束，始終是恒定不變的。觀察恒壓充電方式，顧名思義是指蓄電池放完電后，在充電恢復(fù)容量的過程中， 要求 充電器按不同種類的蓄電池，以某一確定的輸出電壓對(duì)蓄電池進(jìn)行的充電，該 電壓從蓄 電池的充電開始到充電結(jié)束，始終是恒定不變的。以國(guó)內(nèi)外使用最多也最為普遍，研究分析也最為深刻的鉛酸蓄電池為例。請(qǐng)一幅在研究閥控式鉛酸蓄電池技術(shù)方面，經(jīng)?？吹胶陀玫降膱D1。這里我們要 說明的是，這幅圖是專家們拋開日常環(huán)境溫度變化對(duì)蓄電池充電過程的影響，用經(jīng)過改良的恒壓限流方法對(duì)蓄電池充電所獲得的。因是恒壓限流充電方式，所以代表電流變化的I線，

6、起始段有一小段是限流值。代表電壓的V線起始段是一段很陡的 上升線，更確切地講山于充電器的限流作用應(yīng)是電壓的下跌線。圖1中，左邊的縱軸線為蓄電池充電電壓，橫軸線為時(shí)間，I線代表蓄電池 在充電過程中不同時(shí)刻受電能力的電流變化曲線，V線代表蓄電池充電過程中各時(shí) 刻能接受的最高平安電壓，也是設(shè)計(jì)充電器的恒壓輸出線，c線代表蓄電池充電過 程中容量隨時(shí)間 的增加表現(xiàn)的恢復(fù)曲線。十A .B圖2自然平衡充電原理簡(jiǎn)示圖從I曲線上可清楚看到，充電過程中蓄電池在不同時(shí)刻的電流接受能力。顯然，在時(shí)間軸上，蓄電池電流接受曲線 I是一條變化很大的非線性曲線，各個(gè)時(shí)刻蓄電池的電流接受能力是完全不同的，那么該曲線上哪一時(shí)刻的

7、電流用作蓄電池恒流充電，能使蓄電池既平安，乂能在人們可接受的有限時(shí)間上將蓄電池充滿，包括恒流充電法改良后的有限次數(shù)的分段恒流法在內(nèi)，無論怎么看，我們都覺得是難以實(shí)現(xiàn)的，更加困難的是，電池每次使用的放電深度是不一樣的，環(huán)境溫度都不一樣，新舊程度也不一樣，如果每次充電都用同樣的電流和時(shí)間去充，造成的電池?fù)p害是不可逆轉(zhuǎn)的。再看恒壓充電法，從 V線上我們看到充電器的輸出電壓，始終是在充電器設(shè) 計(jì)者 認(rèn)為蓄電池平安受電的最高允許電壓上，低于這個(gè)電壓，將無法使蓄電池充滿，這個(gè)電壓是否真的平安？有關(guān)資料明確告訴我們，充電過程中，單體蓄電池的充電電壓比電池自身實(shí)時(shí)的電壓高出100訶，通過蓄電池的充電電流比蓄電

8、池的最大平安受電電流要增大 10 倍以上。而充電前蓄電池一般都是在放完電后，這時(shí)的蓄電池肯定是處在最低的電壓上。如單體鉛酸蓄電池，放電后一般為1.8? 2. 0V, 而此時(shí)的充電電壓如果是恒定在2. 25? 2.4V, 可見充電器輸出的電壓和蓄電池電壓的差已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 lOOmVo這樣的恒壓充電，通過蓄電池的充電電流將是蓄電池最大平安電流的兒十 倍，如果 充電器的輸出功率與容量足夠大的話，必定會(huì)造成蓄電池的損壞，如果充 電器的容量不 夠，那就必定會(huì)造成充電器的過載燒毀。經(jīng)過改良后的恒壓限流充電 方式，為了能保障 蓄電池和充電器不致遭到損壞的厄運(yùn)，卻降低了充電效率，增加 了損耗，延長(zhǎng)了充電時(shí) 間，

9、這是恒壓充電 V 線的起始時(shí)間段；到 V 線的最后階段， 山于絕大多數(shù)的充電器沒有 環(huán)境溫度變化的跟蹤補(bǔ)償能力，充電器此時(shí)還保存著最 大的電流輸出能力。如不及時(shí)關(guān) 斷充電電源，極易在環(huán)境溫度變化中造成蓄電池的 損壞。至此，我們可以看出，造成閥 控式蓄電池使用中出現(xiàn)早期性能下降和損失容 量的重要原因，大多是傳統(tǒng)蓄電池充電技 術(shù)落后與過程控制不力所致。2 全新的充電模式分析了傳統(tǒng)蓄電池充電技術(shù)存在的問題，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的思考與實(shí)驗(yàn)，我們提 出 了蓄電池自然平衡充電法的新模式，該充電法的充電過程如下。圖2中有A、B二個(gè)電源EA及EB,當(dāng)電源EA與電源EB處在同一環(huán)境溫度 下， 正極和正極相連，負(fù)極和負(fù)極

10、相連，它們所形成的閉合回路中，存在如下的關(guān)系，EA電源如果高出電源EB, A電源將向B電源提供EA-EB=AE的電壓，將按的大小，提供一 Ai 電流，使電源 EB 上升到完全等于電源 EA 的電壓時(shí)，在 蓄電池中表現(xiàn)為， 蓄電池端電壓的上升和電荷存儲(chǔ)量的增加。電源 EA 將停止向 電源 EB 提供電流，也 就是 EA 二 EB, AE=O, Ai=0 。內(nèi)容摘要：從閥控蓄電池內(nèi)部氧循環(huán)的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，分析了現(xiàn)有各種充電 方法 存在的問題，提出了蓄電池全新的充電模式一自然平衡充電法，并對(duì)此方法的 原理進(jìn)行 了淺述，使用根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的充電裝置，才會(huì)使蓄電池的循環(huán)使用壽 命有真正意義 上的保障和

11、提高。電流/A充電電流Illi線圖38只串聯(lián)充電的電流接受特性圖電壓/V充電電壓Illi線1211.410.810.2i * 012345時(shí)間/h圖48只串聯(lián)充電的電壓上升曲線圖在上面描述中，我們把電源 EB換成被充電的蓄電池，尋找出在不同放電深度與環(huán)境溫度下，蓄電池對(duì)應(yīng)的電壓。將 A電源電壓EA,精心設(shè)計(jì)成在不同環(huán)境溫 度下， 能按蓄電池充電平衡需要，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的電源，與之對(duì)應(yīng)連接，完全理想化的情況下，電源 EA能根據(jù)蓄電池在任一環(huán)境溫度下，能夠接受的平安電流，對(duì)電池進(jìn)行充電，電池充足電后， AE 二 0、Ai=0, A 電源將不消耗功 率，此后， A 電源EA,只隨環(huán)境溫度的變

12、化，對(duì)被充蓄電池提供跟蹤平衡補(bǔ)償，蓄電池充電的整個(gè)過程，完全是自動(dòng)完成的，所以，我們稱之為自然平衡法。此方法完全理想化的惜況是，蓄電池充足電后，A電源EA無功率供應(yīng)蓄電池EB。實(shí)際的情況經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，與上面提出的理想情況稍有差異，即A電源在蓄電池 充滿后，山于蓄電池存在著漏電，和內(nèi)部氧循環(huán)的需要，還維持著很小的但對(duì)蓄電池組的均衡很有用的電流，山于這一特性的存在，兒乎使這一充電技術(shù)更加接近完美。為進(jìn)一步說明，特提供一組用我們?cè)O(shè)計(jì)的充電器，對(duì)市場(chǎng)上某品牌傑氫電池(Ni-HM) 5號(hào)1300mA? h, 8只串聯(lián)充放電結(jié)果的打印曲線 (環(huán)境溫度為23°C)如 圖3?圖 6所示。從這一組電池的充電電流接受曲線、充電電壓上升曲線、電池溫度變化曲線、0.3C恒流放電曲線可以看到，整個(gè)充電過程，電池溫升很小，不超過3?4°C,充滿電的時(shí)間，從標(biāo)準(zhǔn)的14? 15h,縮短為3? 4. 5ho由于整個(gè)充電過 程電池溫升很小，所以，不需 要進(jìn)行任何的人為干預(yù)。12 時(shí) IWh'°&