鉛酸蓄電池的快速充電
2007/1/20 15:42:12 電源在線網(wǎng)
1.鉛酸蓄電池快速充電的技術指標
（1）常規(guī)充電和快速充電
在一般條件下，鉛酸蓄電池以小于放電（小于額定容量10%）電流充電為常規(guī)充電，大于此電流的充電方式均稱為快速充電。
一般情況下均采用常規(guī)充電，快速充電僅用于特殊的應急情況。
（2）出氣量和出氣率
出氣量是蓄電池充電過程化學反應程度的重要標志。出氣量是指蓄電池整個充電過程中，正負極板析出氣體壓強達到0.1MPa時氣體重量的總和；出氣率是指充電的某一階段，在0.1MPa壓強下，單位時間內(nèi)正負極板析出的氣體重量。充電過程中，出氣會使電解液從極板孔隙內(nèi)流出，影響蓄電池的化學反應，降低充電速度。出氣率過大時，產(chǎn)生的氣體會使活性物質脫落，影響蓄電池的容量和壽命。為延長蓄電池壽命、提高充電速度，應盡量降低出氣率。
（3）溫升
鉛酸蓄電池在快速充電時，會產(chǎn)生較高的溫升，縮短蓄電池壽命，一般應使溫升控制在45℃以內(nèi)。
（4）壽命
指快速充電時，蓄電池能達到的充放電循環(huán)次數(shù)。鉛酸蓄電池采用快速充電比常規(guī)充電壽命低。
2.快速充電的一般方法
（1）恒定出氣率充電法
利用氣體傳感器檢測蓄電池析出氣體的速率，進而控制充電電流。充電開始時以大電流充電，當蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體達到一定值時，根據(jù)傳感器參數(shù)的變化，對充電電路發(fā)出控制信號，減小充電電流，以保持恒定出氣率。該方法不能用于密封或免維護蓄電池充電。大電流充電時間應在30分鐘以內(nèi)。
（2）電量控制法
通過檢測充入蓄電池的電量來控制充電電流。用該方法充電，需掌握充電過程的不同充電狀態(tài)，由此控制充電電流。
（3）恒定電壓充電法
在確定并保持充電電壓為某恒定值的情況下，進行快速充電。充電初期蓄電池電壓較低，充電電流較大，隨著充電的進行，電流逐漸減小。該方法簡單，控制系統(tǒng)容易實現(xiàn)。
（4）無負載恒定電壓充電法
暫時中斷充電電流并在恢復充電前很快測定出電壓，使其保持無負載恒壓，該電壓不含蓄電池內(nèi)阻壓降，該方法適用于不同結構、不同使用年限和不同充電狀態(tài)的蓄電池。
（5）定電流定周期快速充電法
以電流幅度恒定和周期恒定的脈沖充電電流對蓄電池充電，兩個充電脈沖之間有一放電脈沖進行去極化，以提高蓄電池的充電接受能力。在充電過程中，充電電流及其脈寬不受蓄電池充電狀態(tài)的影響。該方法易將蓄電池充滿，但若不增加防過充的保護裝置，容易造成過充電。
（6）定電流定出氣率快速充電法
在整個充電過程中，充電電流脈沖的幅值和蓄電池的出氣率始終保持不變。方法是通過氣敏元件及時發(fā)出控制信號，迫使蓄電池停止充電，并進行短時間放電。使蓄電池內(nèi)部的極化作用很快消失，出氣率始終保持較低的值。
（7）定電流定電壓快速充電法
以恒定大電流充電，當充到蓄電池的出氣電壓時，停止充電并進行放電，然后進行大電流充電，充放電過程依次交替進行。放電脈沖的寬度隨充入電量增加，充電脈沖寬度隨充入電量增加而減小。當充電量和放電量基本相等時，表明蓄電池已基本充滿，立即結束充電。 （8）定電壓定頻率快速充電法
充電脈沖的電壓幅值保持恒定，隨著充電的進行，蓄電池電動勢逐漸上升，充電電流幅值逐漸減小，充電脈沖電流的頻率恒定，在兩個脈沖之間加入放電去極化脈沖。
（1）常規(guī)充電和快速充電
在一般條件下，鉛酸蓄電池以小于放電（小于額定容量10%）電流充電為常規(guī)充電，大于此電流的充電方式均稱為快速充電。
一般情況下均采用常規(guī)充電，快速充電僅用于特殊的應急情況。
（2）出氣量和出氣率
出氣量是蓄電池充電過程化學反應程度的重要標志。出氣量是指蓄電池整個充電過程中，正負極板析出氣體壓強達到0.1MPa時氣體重量的總和；出氣率是指充電的某一階段，在0.1MPa壓強下，單位時間內(nèi)正負極板析出的氣體重量。充電過程中，出氣會使電解液從極板孔隙內(nèi)流出，影響蓄電池的化學反應，降低充電速度。出氣率過大時，產(chǎn)生的氣體會使活性物質脫落，影響蓄電池的容量和壽命。為延長蓄電池壽命、提高充電速度，應盡量降低出氣率。
（3）溫升
鉛酸蓄電池在快速充電時，會產(chǎn)生較高的溫升，縮短蓄電池壽命，一般應使溫升控制在45℃以內(nèi)。
（4）壽命
指快速充電時，蓄電池能達到的充放電循環(huán)次數(shù)。鉛酸蓄電池采用快速充電比常規(guī)充電壽命低。
2.快速充電的一般方法
（1）恒定出氣率充電法
利用氣體傳感器檢測蓄電池析出氣體的速率，進而控制充電電流。充電開始時以大電流充電，當蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體達到一定值時，根據(jù)傳感器參數(shù)的變化，對充電電路發(fā)出控制信號，減小充電電流，以保持恒定出氣率。該方法不能用于密封或免維護蓄電池充電。大電流充電時間應在30分鐘以內(nèi)。
（2）電量控制法
通過檢測充入蓄電池的電量來控制充電電流。用該方法充電，需掌握充電過程的不同充電狀態(tài)，由此控制充電電流。
（3）恒定電壓充電法
在確定并保持充電電壓為某恒定值的情況下，進行快速充電。充電初期蓄電池電壓較低，充電電流較大，隨著充電的進行，電流逐漸減小。該方法簡單，控制系統(tǒng)容易實現(xiàn)。
（4）無負載恒定電壓充電法
暫時中斷充電電流并在恢復充電前很快測定出電壓，使其保持無負載恒壓，該電壓不含蓄電池內(nèi)阻壓降，該方法適用于不同結構、不同使用年限和不同充電狀態(tài)的蓄電池。
（5）定電流定周期快速充電法
以電流幅度恒定和周期恒定的脈沖充電電流對蓄電池充電，兩個充電脈沖之間有一放電脈沖進行去極化，以提高蓄電池的充電接受能力。在充電過程中，充電電流及其脈寬不受蓄電池充電狀態(tài)的影響。該方法易將蓄電池充滿，但若不增加防過充的保護裝置，容易造成過充電。
（6）定電流定出氣率快速充電法
在整個充電過程中，充電電流脈沖的幅值和蓄電池的出氣率始終保持不變。方法是通過氣敏元件及時發(fā)出控制信號，迫使蓄電池停止充電，并進行短時間放電。使蓄電池內(nèi)部的極化作用很快消失，出氣率始終保持較低的值。
（7）定電流定電壓快速充電法
以恒定大電流充電，當充到蓄電池的出氣電壓時，停止充電并進行放電，然后進行大電流充電，充放電過程依次交替進行。放電脈沖的寬度隨充入電量增加，充電脈沖寬度隨充入電量增加而減小。當充電量和放電量基本相等時，表明蓄電池已基本充滿，立即結束充電。 （8）定電壓定頻率快速充電法
充電脈沖的電壓幅值保持恒定，隨著充電的進行，蓄電池電動勢逐漸上升，充電電流幅值逐漸減小，充電脈沖電流的頻率恒定，在兩個脈沖之間加入放電去極化脈沖。
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