鉛酸蓄電池大電流快速充電方法探討

　　鉛酸蓄電池的實際使用壽命可以用功能關系(1-1)來表示：

　　美國科學家Max對電池的充電過程進行了大量的實驗研究，提出了以最低出線率為前提的電池可接受充電曲線，實驗表明，如果充電電流接近曲線變化，既可以縮短充電時間，又能對電池造成很小的破壞。

　　用恒壓充電法充電時，充電源的電壓保持一定值，并且隨著鉛酸蓄電池端子電壓的增加，電流逐漸減小。因此，與恒流充電法相比，充電過程更接近最優充電曲線。在充電初期，電池的恒壓、高充電電流會逐漸減小，只需一個簡單的控制系統即可。

　　GB/T1297-19891-鉛酸蓄電池工作原理及快速充電方法探討

　　鉛酸蓄電池是一種一次電池，它可以從化學能轉變為電能。鉛酸蓄電池由正負極板、電解液和電解槽組成.正極的活性物質為二氧化鉛(PbO2)，負極板的活性物質為灰色海綿金屬鉛(Pb)，電解液濃度為27~37%硫酸溶液。

　　鉛酸蓄電池快速充電分類：

　　1恒壓法。恒壓法是在充電電壓固定并保持在一定恒定值的條件下，對電池進行充電的方法。該電壓值應在電池充電時選擇對應于輸出點的電壓值。

　　2恒流法。恒流法是在充電過程中保持充電電流不變的充電方法。為了實現快速充電，必須用大電流對電池進行充電，從而使電池在充電后期產生大量的空氣。電電池的過度呼出是不允許的，所以一般不允許使用。

　　三級充電法。它包括兩級充電法和三級充電法.兩級充電一般采用恒流和恒壓快速充電方式.首先在恒流下充電到預定電壓，然后改變為恒定電壓以完成剩余的充電。一般情況下，兩級轉換電壓是第二級的恒定電壓.三相充電法在充電前后采用恒流充電，中間采用恒壓充電。當電流衰減到預定值時，將其從第二級轉換到第三級。這種方法可以將氣體產量降到最低，但作為一種快速充電的方法，它也是有限的。

　　4反射快速充電方法。反射充電模式的一個周期由三種模式組成：正向充電脈沖、反向瞬時放電脈沖以及維護和檢測脈沖。

　　5可變電流間歇充電。它以恒流充電和脈沖充電為基礎，其特點是將恒流充電段改為限壓可變電流間歇充電段。在充電初期，采用可變電流間歇充電的方法來保證充電電流的增加和充電量的絕大部分。充電后期，采用固定電壓充電段獲得過充，電池恢復到全充電狀態。

　　可變電壓間歇充電方法。在可變電路間歇充電的基礎上，提出了變電壓間歇充電的方法，該方法比變電流間歇充電更適合于最優充電曲線。

　　二次鉛酸蓄電池大電流快速充電方法

　　任何充電系統都必須規定充電電流的大小及其變化。為了縮短充電時間，必須增加電流值并控制充電電流的變化規律。在脈沖充放電快速去極化系統中，必須從充電電流和去極化措施兩個方面確定快速充電電池的原理。

　　因此，快速充電的電流值不應太大，電池2的充電電流應隨著充電而逐漸減小，充電時必須采取適當的去極化措施。討論了脈沖充電、放松充電、變電流間歇充電和可變電壓間歇充電的優點。脈沖充電方式的充電電路有兩種控制方式：脈沖電流幅值固定不變，PWM(驅動充放電開關管)信號頻率可調以調節充電電流；二是脈沖電流幅度可變，PWM信號頻率固定。結果表明，采用了一種不同的控制方式。脈沖電流幅值和PWM信號頻率固定，占空比可調。在此基礎上，增加了間歇停機階段。提高鉛酸蓄電池充電能力。

　　三鉛酸蓄電池大電流快速充電方法硬件電路的實現

　　該系統的硬件包括兩部分：充電電源設備和控制電路。它主要由半橋功率變換器、驅動器、PWM控制器、微處理器、充電電路、放電電路組成，具有過電流保護和過電壓保護。結合該軟件，還可以實現電池連接反向和電源故障檢測。將采集到的電池端電壓、充電電流、電池溫度等狀態信息送入CPU進行必要的處理和判斷，得到相應的控制電壓。單片機輸出充電信號，間歇停止充電信號.放電信號脈沖到充電、放電電路，從而實現電池充電、停止充電和放電持續時間的控制，對充電電流的各個階段和充電電壓的平均值進行調整，使之符合充電電流接受率下降的特點。同時，通過向PWM控制器的內流誤差放大器和內電壓誤差放大器反饋電阻反饋信息，實現了充電功率輸出的恒流和電壓控制。電流限值和電壓限值通過調整反饋電阻值來適應不同的電池。

　　本文針對鉛酸蓄電池動力系統，討論了各種大電流充電方法，介紹了一種新型的正負零脈沖間歇波式柔性快速充電方法。本文的主要內容如下：通過對電化學存儲濁度計機理的研究，特別是對極化現象產生原因的分析，說明了零脈沖細負極脈沖下的去極化充電方法。比較了傳統的恒流充電和恒壓充電方案、電池兩級充電方案、正、零脈沖充電方案、變電流間歇充電方案、可變電壓間歇充電方案和可變電壓間歇充電方案。本文在分析其各自特點的基礎上，提出了一種利用占空比和間歇時間的動態調整，實現變電壓、正、負零脈沖變流快速充電的方法。