免維護(hù)鉛酸電池智能快速充電系統(tǒng)

整個(gè)系統(tǒng)的控制過程為：蓄電池組開始充電一段時(shí)間后，檢測(cè)電池電壓，當(dāng)達(dá)到電池出氣點(diǎn)電壓（約2.4V／單體）時(shí)，停止充電，然后進(jìn)行大電流（約2C）放電去極化，時(shí)間為1ms，充放電曲線如圖3所示。放電后，再檢測(cè)電池狀態(tài)，進(jìn)行去極化效果檢測(cè)，達(dá)到去極化效果則回轉(zhuǎn)充電，否則，再次進(jìn)行去極化放電，直至達(dá)到去極化要求的效果才回轉(zhuǎn)充電。如果連續(xù)放電n次（n＝3），電池電壓變化很小，則充電完成并結(jié)束充電狀態(tài)。



5．系統(tǒng)的工作與性能評(píng)估

　　我們用本系統(tǒng)對(duì)24V12AH免維護(hù)鉛酸電池組進(jìn)行快速充電試驗(yàn)，首先以1安培放電，放電終止電壓為20V。充電電流取8A（0.66C），充電50分鐘后，蓄電池組端電壓達(dá)到24.5V，在充電至40分鐘左右，去極化周期逐步縮短，充電電流下降到6.2A，經(jīng)過2小時(shí)10分后，充電自動(dòng)結(jié)束，蓄電池組終止電壓為28.8V，5分鐘后測(cè)試電池組端電壓為27.6V。外殼溫升15.6℃。
　　放電試驗(yàn)是用1安培放電（負(fù)載用可調(diào)電阻）放電終止電壓為20V時(shí)，放電時(shí)間為11小時(shí)25分，即充滿率達(dá)到95。通過充、放電試驗(yàn)，證明本充電控制系統(tǒng)是可行的。

　 6．討論

　　1） 快速充電的唯一辦法是遵照麥斯定律，利用充電-放電去極化的方式提高充電速度。
　　2）充電速度越高，充電器的容量要相應(yīng)增大。但是充電器的成本不成比例增加。如果進(jìn)一步加大充電電流，充電的速度還可以進(jìn)一步提高。但是，充電速度過高可能會(huì)帶來一些新的問題，必須通過實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)。有專家認(rèn)為，在快速充電過程中，只要溫升能控制得合理，對(duì)電池的壽命和電池內(nèi)部單體電池電壓均衡都有好處。
　　3） 本快速充電系統(tǒng)與傳統(tǒng)的充電器相比，可以較大范圍地提高充電速度，縮短充電時(shí)間。但是，充電器復(fù)雜系數(shù)略有增加。僅僅是增加了一個(gè)單片機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)控制環(huán)節(jié)和一個(gè)MOSFET電子開關(guān)及RC放電電路。因此，不失為一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的快速充電電路。

7．結(jié)論

　　綠色革命的一個(gè)重要體現(xiàn)是綠色交通。因此，很多國家都在致力于電動(dòng)車的開發(fā)和研究。然而，蓄電池的快速充電依然是一個(gè)必不可少的課題。目前，市場(chǎng)上已出現(xiàn)了不少電動(dòng)車和電動(dòng)助力車、電動(dòng)滑板車。根據(jù)專家的市場(chǎng)預(yù)測(cè)，2004年美國市場(chǎng)的需求量是500萬輛，中國的產(chǎn)品因?yàn)閮r(jià)廉物美而成為了主導(dǎo)產(chǎn)品。因此，肯定對(duì)快速充電器有一定的需求。隨著電動(dòng)交通工具研究的深入和發(fā)展，可以預(yù)言，今后大、中、小各種容量的快速充電器將是商機(jī)無限。

參考文獻(xiàn)

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