鉛酸蓄電池最佳充電方法

1、鉛酸蓄電池最佳充電方法上世紀(jì)60年代中期，美國(guó)科學(xué)家馬斯對(duì)開(kāi)口蓄電池的充電過(guò)程作了大量的試驗(yàn)研究，并提出了以最低出氣率為前提的，蓄電池可接受的充電曲線，如圖1所示。實(shí)驗(yàn)表明，如果充電電流按這條曲線變化，就可以大大縮短充電時(shí)間，并且對(duì)電池的容量和壽命也沒(méi)有影響。原則上把這條曲線稱(chēng)為最佳充電曲線。 目錄 1原理簡(jiǎn)介蓄電池放電后，用直流電按與放電電流相反的方向通過(guò)蓄電池，使它恢復(fù)工作能力，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為蓄電池充電。蓄電池充電時(shí)，電池正極與電源正極相聯(lián)，電池負(fù)極與電源負(fù)極相聯(lián)，充電電源電壓必須高于電池的總電動(dòng)勢(shì)。充電方式有恒電流充電和恒電壓充電兩種。2詳細(xì)內(nèi)容蓄電池充電器原理蓄電池里面有大量的硫酸等可供

2、電離的溶液，當(dāng)插上電源，電流就通過(guò)里面的鉛板（有些電池不是鉛）電離溶液，這樣就將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；如果要使用，溶液就會(huì)轉(zhuǎn)化為電能通過(guò)電極輸送出去。這是原理上的描述，事實(shí)上，真實(shí)的情況十分復(fù)雜，可參考相關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍。充電方法制度常規(guī)充電制度是依據(jù)1940年前國(guó)際公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)法則設(shè)計(jì)的。其中最著名的就是“安培小時(shí)規(guī)則”：充電電流安培數(shù)，不應(yīng)超過(guò)蓄電池待充電的安時(shí)數(shù)。實(shí)際上，常規(guī)充電的速度被蓄電池在充電過(guò)程中的溫升和氣體的產(chǎn)生所限制。這個(gè)現(xiàn)象對(duì)蓄電池充電所必須的最短時(shí)間具有重要意義。恒流充電法恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法，保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法?？刂品椒ê?jiǎn)單，但

3、由于電池的可接受電流能力是隨著充電過(guò)程的進(jìn)行而逐漸下降的，到充電后期，充電電流多用于電解水，產(chǎn)生氣體，使出氣過(guò)甚，因此，常選用階段充電法。恒壓充電法充電電源的電壓在全部充電時(shí)間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。與恒流充電法相比，其充電過(guò)程更接近于最佳充電曲線。用恒定電壓快速充電，由于充電初期蓄電池電動(dòng)勢(shì)較低，充電電流很大，隨著充電的進(jìn)行，電流將逐漸減少，因此，只需簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)。這種充電方法電解水很少，避免了蓄電池過(guò)充。但在充電初期電流過(guò)大，對(duì)蓄電池壽命造成很大影響，且容易使蓄電池極板彎曲，造成電池報(bào)廢。鑒于這種缺點(diǎn)，恒壓充電很少使用，只有在充電電源電壓低而電流大時(shí)采用

4、。例如，汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，蓄電池就是以恒壓充電法充電的。階段充電法此方法包括二階段充電法和三階段充電法二階段法采用恒電流和恒電壓相結(jié)合的快速充電方法，首先，以恒電流充電至預(yù)定的電壓值，然后，改為恒電壓完成剩余的充電。一般兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓就是第二階段的恒電壓。三階段充電法在充電開(kāi)始和結(jié)束時(shí)采用恒電流充電，中間用恒電壓充電。當(dāng)電流衰減到預(yù)定值時(shí)，由第二階段轉(zhuǎn)換到第三階段。這種方法可以將出氣量減到最少，但作為一種快速充電方法使用，受到一定的限制?？焖俪潆姺}沖式充電法，這種充電法不僅遵循蓄電池固有的充電接受率，而且能夠提高蓄電池充電接受率，從而打破了蓄電池指數(shù)充電接受曲線的限制，這也是蓄電池充電理

5、論的新發(fā)展。脈沖充電方式首先是用脈沖電流對(duì)電池充電，然后讓電池停充一段時(shí)間，如此循環(huán)，如圖5所示。充電脈沖使蓄電池充滿電量，而間歇期使蓄電池經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時(shí)間重新化合而被吸收掉，使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了蓄電池的內(nèi)壓，使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進(jìn)行，使蓄電池可以吸收更多的電量。間歇脈沖使蓄電池有較充分的反應(yīng)時(shí)間，減少了析氣量，提高了蓄電池的充電電流接受率。2REFLEXTM 快速充電法，這種技術(shù)是美國(guó)的一項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，它主要面對(duì)的充電對(duì)象是鎳鎘電池。由于它采用了新型的充電方法，解決了鎳鎘電池的記憶效應(yīng)，因此，大大降低了蓄電池的快速充電的時(shí)間。鉛酸蓄電池

6、的充電方法和對(duì)充電狀態(tài)的檢測(cè)方法與鎳鎘電池有很大的不同，但它們之間可以相互借REFLEXTM 充電法的一個(gè)工作周期包括正向充電脈沖，反向瞬間放電脈沖，停充維持3個(gè)階段。變電流間歇充電法，這種充電方法建立在恒流充電和脈沖充電的基礎(chǔ)上，如圖7所示。其特點(diǎn)是將恒流充電段改為限壓變電流間歇充電段。充電前期的各段采用變電流間歇充電的方法，保證加大充電電流，獲得絕大部分充電量。充電后期采用定電壓充電段，獲得過(guò)充電量，將電池恢復(fù)至完全充電態(tài)。通過(guò)間歇停充，使蓄電池經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時(shí)間重新化合而被吸收掉，使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了蓄電池的內(nèi)壓，使下一輪的恒流充電能夠更加順利

7、地進(jìn)行，使蓄電池可以吸收更多的電量。變電壓間歇充電法，在變電流間歇充電法的基礎(chǔ)上又有人提出了變電壓間歇充電法，如圖8所示。與變電流間歇充電方法不同之處在于第一階段的不是間歇恒流，而是間歇恒壓。在每個(gè)恒電壓充電階段，由于是恒壓充電，充電電流自然按照指數(shù)規(guī)律下降，符合電池電流可接受率隨著充電的進(jìn)行逐漸下降的特點(diǎn)。 變電壓變電流波浪式間歇正負(fù)零脈沖快速充電法，合脈沖充電法、ReflexTM 快速充電法、變電流間歇充電法及變電壓間歇充電法的優(yōu)點(diǎn)，變電壓變電流波浪式正負(fù)零脈沖間歇快速充電法得到發(fā)展應(yīng)用。脈沖充電法充電電路的控制一般有兩種：1）脈沖電流的幅值可變.2）脈沖電流幅值固定不變.脈沖電流幅值和P

8、WM 信號(hào)的頻率均固定，PWM 占空比可調(diào)，在此基礎(chǔ)上加入間歇停充階段，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)充進(jìn)更多的電量，提高蓄電池的充電接受能力。3定量研究恒壓充電時(shí)計(jì)算充電電流鉛酸蓄電池恒壓充電時(shí), 充電電流設(shè)電池安時(shí)值的10%。如165AH 的充電，為16.5A! 充電電流是個(gè)變量，跟容量、時(shí)間有關(guān)系，充電時(shí)間越長(zhǎng)，伴隨著電池儲(chǔ)能的增加，充電電流會(huì)一路衰減。不過(guò)，選擇電池參數(shù)的時(shí)候，是不會(huì)去考慮充電電流這一項(xiàng)的，只考慮電池的放電電流，電池廠家都要提供放電曲線的。 蓄電池充電電流與時(shí)間的關(guān)系每一種電池的充電電壓和電流都是不同的, 這在購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候, 廠家會(huì)提供這些參數(shù)的. 以12V 鉛酸電池為例, 最佳充電

9、電壓為14.5-15V 。充電流一般都是容量的10%即10小時(shí)率. 比如100AH12V 的電池, 最佳充電電壓和電流分別為:15V 10A蓄電池的充電電流大小限制一個(gè)100AH 的蓄電池，充電電流最大不能大于30A 。循環(huán)充電時(shí)，充電器提供的最高電壓應(yīng)有限制，6V 電池的充電電壓為7.27.5V ，12V 電池充電電壓為14.415V ，充電最大電流不大于額定容量值的30%A（比如2A H 的蓄電池最大充電電流不能大于2×0.3=0.6安培）；以10小時(shí)充電率為宜（比如2A H 的蓄電池以0.2安培為宜），若充電電流過(guò)大，則蓄電池易發(fā)熱，造成極板脫落、斷裂、短路以致造成爆炸、燃燒等

10、事故。如何計(jì)算充電電池充電時(shí)間充電時(shí)間（小時(shí)）=充電電池容量（mAh ）/充電電流（mA ）*1.5的系數(shù) 例如你用1600mAh 的充電電池，充電器用400mA 的電流充電，則充電時(shí)間為:1600/400*1.5=6小時(shí)（注意：這種方法不適用新購(gòu)買(mǎi)或長(zhǎng)期未使用的充電電池）。電池的放電一般說(shuō)用戶(hù)最感興趣的是電池的放電參數(shù)，因?yàn)檫@就是選用電池容量的根據(jù)。通常人們常說(shuō)用一個(gè)公式來(lái)計(jì)算電池的容量，而實(shí)際上沒(méi)有一個(gè)通用的公式適合于所有的情況。因?yàn)殡姵匾坏姆烹姴皇蔷€性的，況且各種品牌的電池也不盡相同。比如以某品牌的10Ah 的12V 電池為例，以放電到10.5(1.75X6V為準(zhǔn)。 如果按0.05C 即

11、0.5A 放電時(shí)，可放20h ，放出10Ah 的容量；如果按0.4C 即4A 放電時(shí)，可放2h ，放出8Ah 的容量；如果按1C 即10A 放電時(shí)，可放0.5h ，放出5Ah 的容量；如果按3C 即30A 放電時(shí)，可放0.025h ，放出2.5Ah 的容量。就是說(shuō)，放電電流越大，放出的容量就越小，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果就越不準(zhǔn)確。因此，若想在工程上比較精確地求出規(guī)定時(shí)間的電池容量，必須計(jì)算和查表或曲線相結(jié)合。4記憶效應(yīng)鎳氫充電電池和鋰離子充電電池其實(shí)也是有記憶效應(yīng)，使用起來(lái)真的不用放電嗎？事實(shí)上鎳氫充電電池和鋰離子充電電池的記憶效應(yīng)是十分輕微的，并不值得我們?nèi)プ⒁馑?。?qǐng)注意看到這里時(shí)，就不要利用充電器的放電功能對(duì)鎳氫充電電池和鋰離子充電