飛思智能車競賽外圍模塊模塊電源電池

1、正確使用鎳鎘可充電電池Freescale MCU /DSP 應用開發(fā)現(xiàn)在市面上常見的充電電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、堿性電池和封閉式鉛酸電池等幾大類。由于鎳鎘電池具有價格便宜、技術(shù)成熟、電路簡單、瞬間大電流供應能力強等優(yōu)勢，它占據(jù)了大部分的消費性電子產(chǎn)品市場。因此在本次的 Freescale 車模大賽中，國產(chǎn)鎳鎘可充電電池被選為動力車的電源。眾所周知，電池作為動力車的心臟，其性能的好壞將直接影響到整個車的運行，因此，如何正確管理和使用鎳鎘電池就成為每一位參賽者必須考慮以供參考。本文將從每位參賽者的角度出發(fā)，簡要的介紹鎳鎘充電電池的正確使用方法，單個鎳鎘電池只能提供 1.2V 的供電

2、電壓。這次比賽所使用的電池是用 6 節(jié)相同型號的電池串連起來從而得到 7.2V 的電池組，其標稱容量為 2000mAh，也就是說，該電池組可以在 2A 的供電電流下持續(xù)供電 1 小時。放電曲線如圖 1 所示（在 3A 的大電流放電條件下得到的結(jié)果）。圖 1鎳鎘電池組放電曲線對于充電電池而言，電池除了發(fā)生能量、的一次反應以外，同時還發(fā)生其他一系列的化學反應，稱為二次化學反應。二次反應不但會釋出額外的熱量，而且隨著時間與周期（充電與放電的次數(shù)）的增加，還會產(chǎn)生一些固態(tài)、液態(tài)或是氣態(tài)的副產(chǎn)品，其中固態(tài)雜質(zhì)會在電池的反應表面上結(jié)晶，并且遮住可用來電荷的反應位置；熱量會使液體電解質(zhì)中蒸發(fā)出重量較輕的成份

3、并產(chǎn)生氣體，如果氣體的產(chǎn)生速率大于電池零件所能吸收的速率，就會在密封電池的產(chǎn)生壓力，而未密封的電池則會造成氣體外泄的現(xiàn)象，并改變化學物質(zhì)的組份。如果對一只已經(jīng)處于滿電位的電池繼續(xù)以較大電流充電，那么二次反應的速度就會大幅加快，這就是所謂的電池過度充電，它不但讓電池的蓄電能力降低，還會縮短電池的周期。此外，過度放電也會造成同樣的效果。為了釋出的壓力，電池的密封有可能被這些高壓氣體沖破，可能造成暫時或是性的破壞。同時，電池還有一個自放電率，這是指在未供應電流給外部負載的情形下，電池自行泄漏電力的速度。當電池完成充電后，仍須進行性或浮充電，而且充電速率必須等于電池的自放電率，才能讓電池一直保持在滿電

4、力的狀態(tài)。以下是可充電鎳鉻電池使用中的注意事項，提醒參賽者注意。1、正確充電如果電池充電不滿，將直接影響到動力車的運行時間，而過充電又會降低電池性能甚至發(fā)生，那么就需要合理充電，既將電池充滿又不讓它過充電。因此不能隨便使用充電器對電池組充電。使用比賽選配的充電器。該充電器是為玩具電池設計的廉價的充電器，沒有智能充電控制電路，只能采用恒功率充電模式，最大充電電流為 700mA，平均充電電流 300mA，涓流充電電流小于 100mA，充電時間約為 10 小時。當然，這種充電方式并不是最好的，參賽者也可自行研制其充電器。例如采用-V 充滿控制方法。即鎳鉻電池充滿電后，電池電壓會從最高電壓點處開始略微

5、下降，出現(xiàn)-V。此時浮充電電流為-V 值，約為 60mV。對某一塊電池組做了實驗，在 1.5A 大電流恒流充電的條件下得到的電壓曲線，如圖 2 所示。圖 2 以 1.5A 恒流充電時的充電曲線從圖上可以看出，該電池組在過充之后并沒有出現(xiàn)下降沿，也就是說，如果使用-V控制作為充滿電的指示的話，該控制將不起作用，電池將很容易發(fā)生。提出這個問題的目的是為了給有自行開發(fā)智能充電器的參賽者提個醒：在研制充電器之前，一定要確實了解電池的電氣指標，不要想當然。2、合理放電由于鎳鎘電池具有深度放電又會導致電池同樣是需要參賽者考慮效應，對電池的不完全放電將會人為的降低電池的電容量；同時，結(jié)構(gòu)變化，造成對電池的。

6、損害，因此，電池使用中合理放電從圖 1 的放電曲線可以看出，隨著電池電量的減少，其電壓也會逐漸降低，當電壓降低到某個閾值后繼續(xù)放電，電池電壓將很快的跌落。這個閾值就是電池的放電下限電壓。廠家給出了放電下限電壓為 6V。因此，在使用時，建議在動力車的電源設計中加入電池保護電路，當電池電壓低于 6V 時切斷電路，用來保護電池。如果沒有保護電路，要注意，電池接通時人不要離開。因為當電池電壓降到接近 6V 時，電池已經(jīng)給不出多少電流，已經(jīng)沒有能力驅(qū)動電機了，此時一定要及時斷開電路，到了給電池充電的時候了。3. 其他注意事項應絕對避免電池外部短路；不得投入火中或水中，絕對加熱電池；不得在電池上直接進行焊接；不得拆解電池；電池不得長時間大電流充電或過放電；注意電池正負極，不要接反；不同型號 ,不同制造商的電池，不得混用，新舊電池也不得混用。過度放電會毀壞電池，如果因短路、過度放電，使電池的極間電壓已經(jīng)遠低于 6V，說明電池已經(jīng)損壞。給已經(jīng)損壞了的電池充電，不但不可