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淺談鉛酸蓄電快速充電的技術(shù)知識

2015年03月05日 14:13揚州市菲柯特電氣有限公司點擊量：2390

　　常規(guī)充電的方法采用小電流慢充方式，對新的鉛酸鉛酸鉛酸蓄電池初充電需70h以上，進行普通充電也需10h以上。充電時間太長，不但會拉長充電監(jiān)測的時間、造成電能的浪費，還限制了鉛酸鉛酸蓄電池的循環(huán)利用次數(shù)，并增加維護工作量。此外，對于像電動汽車等要求鉛酸鉛酸蓄電池連續(xù)供電的場合，使用起來很不方便。而采用快速充電方法，可以縮短鉛酸鉛酸蓄電池的充電時間，提高充電效率，節(jié)約能源，并更好地滿足工業(yè)應(yīng)用的需要，具有重大的現(xiàn)實意義。
　　
　　20世紀60年代中期，美國科學(xué)家馬斯對鉛酸鉛酸蓄電池充電過程中的出氣問題作了大量的試驗研究工作，提出了以zui低出氣率為前提的鉛酸鉛酸蓄電池可接受的充電電流曲線，如圖1所示[1]。從圖中可以看出，在充電過程中，只要充電電流不超過鉛酸鉛酸蓄電池可接受的電流，鉛酸鉛酸蓄電池內(nèi)部就不會產(chǎn)生大量的氣泡。而常規(guī)充電一般采用先恒流、后恒壓的兩階段充電法，在充電過程初期，充電電流遠遠小于鉛酸鉛酸蓄電池可接受的充電電流，因而充電時間大大延長；充電過程后期，充電電流又大于鉛酸鉛酸蓄電池可接受電流，因而鉛酸鉛酸蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量的氣泡。
但是，如果在整個充電過程中能使實際充電電流始終等于或接近于鉛酸鉛酸蓄電池可接受的充電電流，則充電速度就可大大加快，而且出氣率也可控制在很低的范圍內(nèi)。這就是快速充電的基本理論依據(jù)。然而，在充電過程中，鉛酸鉛酸蓄電池中產(chǎn)生的極化電壓會阻礙其本身的充電，并且使出氣率和溫升顯著升高，因此，極化電壓是影響充電速度的重要因素。由此可知，要想實現(xiàn)快速充電，必須設(shè)法消除極化電壓對鉛酸鉛酸蓄電池充電的影響。從極化電壓的形成機理可以推知，極化電壓的大小是緊隨充電電流的變化而改變的。當停止充電時，電阻極化消失，濃差極化和電化學(xué)極化亦逐漸減弱；而如果為鉛酸鉛酸蓄電池提供一條放電通道讓其反向放電，則濃差極化和電化學(xué)極化將迅速消失，同時鉛酸鉛酸蓄電池內(nèi)溫度也因放電而降低。
因此，在鉛酸鉛酸蓄電池充電過程中，適時地暫停充電，并且適當?shù)丶尤敕烹娒}沖，就可迅速而有效地消除各種極化電壓，從而提高充電速度。目前，大家比較認同的快速充電方法是脈沖充電、脈沖放電去極化方法。圖2為脈沖充電、脈沖放電去極化快速充電的波形圖。研究表明，利用如圖3所示開關(guān)充電電源可有效地實現(xiàn)鉛酸鉛酸蓄電池脈沖快速充電。
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