充電機的脈沖充電技術(shù)
2018/1/7 17:19:40??????點擊：
充電機的脈沖充電技術(shù)
充電蓄電池最主要的兩個指標是有效容量及在有效容量條件下的循環(huán)使用壽命。這固然與電池本身的技術(shù)發(fā)展有關(guān)，然而作為其能量再次補充裝置的充電器是一個至關(guān)重要的設(shè)備，它直接決定著充電電池補充能量的有效程度以及循環(huán)使用壽命的長短。
電池能量的再次補充，必須依靠充電器來實現(xiàn)。在充電過程中，電池實際上是充電器的一個負載，這個負載有別于常見的阻性負載、容性負載及感性負載，而是一個時變的、非定常的動態(tài)負載。因此，必須了解清楚電池在充電過程中的電化學反應(yīng)，分析其充放電特性，這樣才能設(shè)計出符合電池充電要求的充電器。以閥控密封鉛酸蓄電池為例，它的正極為活性物質(zhì)二氧化鉛，負極的活性物質(zhì)為深灰色海綿狀金屬鉛，如果不能采用有效的充電方式，將嚴重影響蓄電池的直接使用價值。常規(guī)的充電方法是采用小電流慢充方式，新的閥控密封鉛酸蓄電池初充需70小時以上，進行普通充電也需10小時以上。充電時間過長，不但會拉長充電監(jiān)測時間，造成電能的浪費．而且長時間小電流充電極易造成充電過程出現(xiàn)”極化”現(xiàn)象，內(nèi)部出現(xiàn)硫化結(jié)品，極大地縮短蓄電池的循環(huán)使用壽命。現(xiàn)在的分段式充電法（即先恒壓、再恒流或先恒流、再恒壓）在充電過程初期，充電電流遠遠小于蓄電池可接受的充電電流，因而充電時間太長；在充電過程后，充電電流又大于蓄電池可接受的電流，蓄電池內(nèi)部溫度升高得很快，，致使充電副反應(yīng)加劇，嚴重時還會導致蓄電池“熱失控”,將產(chǎn)生大量的氣永久地損壞電池。采用恒流期泡及恒壓充電方式，要求充電器其有極高的穩(wěn)壓、穩(wěn)流特性以及枯確的充電時間控制功能，這樣才能減少充電過程巾的副反應(yīng)及“極化”現(xiàn)象。根據(jù)充電過程中電池的化學反應(yīng)，如果充電過程中能減小或消除副反應(yīng)，去除極化內(nèi)阻對充電電流的阻礙作用，則充電時間將大大縮短，充電有效容量將大大提高。由于翻反應(yīng)很小或幾乎不存在，電池的循環(huán)使用壽命也將大幅度提高。在做了大量消除電池充電過程副反應(yīng)的研究工作中，發(fā)現(xiàn)無論怎樣對傳統(tǒng)的恒壓、恒流方式進行改進．都不能消除充電過程中的副反應(yīng)；而極化電壓的產(chǎn)生跟充電電流的大小及輸出方式有密切關(guān)系，恒流、恒壓充電方式，其充電電流是不間斷地一直輸出，根本不可能消除電池的”極化”現(xiàn)象。當電池充電停止時，電池的歐姆極化消失，濃差極化和電化學極化也逐漸減弱，充電副反應(yīng)也隨之停止。若能在電池充電過程中為其提供一條放電通道讓其反向放電，則極化現(xiàn)象將迅速消失，電池內(nèi)部溫度也會因放電而得到有效控制，充電副反應(yīng)也將不復(fù)存在，電池就可接受較大充電電流，充電速度大大加快，充電容量也將大大提高，這就是脈沖充電方式的原始理論依據(jù)．試驗證明，在對蓄電池充電的過程中適時地暫停充電．并且加人適當?shù)姆烹娒}沖．就可迅速有效地消除各種極化電壓，從而提高充電速度。充電器的充電電流以脈沖方式輸出，還可以加快活性物質(zhì)的反應(yīng)速度．有效地防止電解液硫化結(jié)品，并且可以有效地擊碎已經(jīng)出現(xiàn)的結(jié)晶顆粒。脈沖電流充放電對電池極板有加強其韌性的效果，可以大大提高蓄電池的循環(huán)使用壽命。同時，由于電池“極化”現(xiàn)象的消失，脈沖電流又可以深層次地激活電池內(nèi)部的活性物質(zhì)，從而大幅度地提高蓄電池的充電有效容量。現(xiàn)代脈沖智能充電器以高頻開關(guān)電源技術(shù)為基礎(chǔ)，嵌人先進的智能控制數(shù)字電路，采用智能檢測和控制技術(shù)來調(diào)節(jié)充電器的脈沖輸出比例，實現(xiàn)可控去極化功能。在充電過程中采用自適應(yīng)技術(shù)實時檢測電池的充電情況，自動調(diào)整充電模式，實現(xiàn)最佳模式控制。現(xiàn)代脈沖智能充電器還具有完善的保護功能．最大限度地保證充電設(shè)備運行的穩(wěn)定性及可靠性。在效果方面，電池的充電時間縮短，提高了電池充電的有效容量，并延長了電池的使用壽命．
總之，脈沖智能充電器在科技含量、充電效果方面所表現(xiàn)出來的充電時間短、充電效率高，充電容量大以及使用壽命長等優(yōu)勢，都具有一般階段式充電器無法比擬的優(yōu)點．以高預(yù)開關(guān)電源為基礎(chǔ)的脈沖充電技術(shù)的發(fā)展和進步，必將直接影響、促進和提高采用二次電池供電的產(chǎn)品的技術(shù)品質(zhì)和商品化的性能．
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