蓄電池充電技術(shù)研究

3.3停充控制

當(dāng)蓄電池充足電后，必須適時(shí)地切斷充電電流，否則蓄電池將出現(xiàn)大量出氣、失水和溫升等過充反應(yīng)，直接危及蓄電池的使用壽命。因此，必須隨時(shí)監(jiān)測蓄電池的充電狀況，保證電池充足電而又不過充電。主要的停充控制方法有：

（1）定時(shí)控制采用恒流充電法時(shí)，電池所需充

電時(shí)間可根據(jù)電池容量和充電電流的大小很容易地確定，因此只要預(yù)先設(shè)定好充電時(shí)間，一旦時(shí)間一到，定時(shí)器即可發(fā)出信號停充或降為涓流充電。定時(shí)器可由時(shí)間繼電器充當(dāng)，或者由單片機(jī)承擔(dān)其功能。這種方法簡單，但充電時(shí)間不能根據(jù)電池充電前狀態(tài)而自動調(diào)整，因此實(shí)際充電時(shí)，可能會出現(xiàn)有時(shí)欠充、有時(shí)過充的現(xiàn)象；

（2）電池溫度控制對CdNi電池而言，正常充

電時(shí)，蓄電池的溫度變化并不明顯，但是，當(dāng)電池過充時(shí)，其內(nèi)部氣體壓力將迅速增大，負(fù)極板上氧化反應(yīng)使內(nèi)部發(fā)熱，溫度迅速上升（每分鐘可升高幾個(gè)攝氏度）。因此，觀察電池溫度的變化，即可判斷電池是否已經(jīng)充滿。通常采用兩只熱敏電阻分別檢測電池溫度和環(huán)境溫度，當(dāng)兩者溫差達(dá)到一定值時(shí)，即發(fā)出停充信號。由于熱敏電阻動態(tài)響應(yīng)速度較慢，故不能及時(shí)準(zhǔn)確地檢測到電池的滿充狀態(tài)；

（3）電池端電壓負(fù)增量控制一般而言，當(dāng)電池

充足電后，其端電壓將呈現(xiàn)下降趨勢，據(jù)此可將電池電壓出現(xiàn)負(fù)增長的時(shí)刻作為停充時(shí)刻。與溫度控制法相比，這種方法響應(yīng)速度快，此外，電壓的負(fù)增量與電壓的絕對值無關(guān)，因此這種停充控制方法可適應(yīng)具有不同單格電池?cái)?shù)的蓄電池組充電。此方法的缺點(diǎn)是一般的檢測器靈敏度和可靠性不高，同時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，電池充足電后電壓的減小并不明顯，因而難以控制；

（4）利用極化電壓控制通常情況下，蓄電池的

極化電壓出現(xiàn)在電池剛好充滿后，一般在50mV～100mV數(shù)量級，采用有關(guān)專利技術(shù)[3]來測量每個(gè)單格電池的極化電壓，這樣就使每個(gè)電池都可充電到它本身所要求的程度。研究表明，由于每個(gè)電池在幾何結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)及電學(xué)特性等方面至少存在一些輕微的差別，那么根據(jù)每個(gè)單格電池的特性來確定它所要求的充電水平會比把蓄電池組作為一個(gè)整體來控制的方法更加合適一些。這種方法的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：

①不需溫度補(bǔ)償；

②電池不需連續(xù)浮充電，電池間連線腐蝕減少；

③不同型號和使用情況的電池可構(gòu)成一組使用；

④可以隨意添加電池以便擴(kuò)容；

⑤每個(gè)電池都可用到不能再用，而其壽命不會縮短。

4結(jié)論

蓄電池充電技術(shù)的改進(jìn)，有利于縮短充電時(shí)間、提高利用效率、延長使用壽命、降低能耗、減少環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。根據(jù)蓄電池可接受充電電流曲線，只要采用適當(dāng)方法對電池實(shí)行去極化，實(shí)現(xiàn)蓄電池的快速充電是可能的。研究表明，脈沖充電、脈沖放電去極化充電法是一種較好的快速充電方法，而實(shí)現(xiàn)這一方法的最佳裝置是高頻開關(guān)充電電源。蓄電池的充電控制包括各個(gè)充電階段的自動轉(zhuǎn)換、充電程度判斷以及停充控制等三個(gè)方面。蓄電池充放電的時(shí)間、速度、程度等都會對蓄電池的充電效率和使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此在對蓄電池進(jìn)行充放電時(shí)，必須把握以下原則：

（1）避免蓄電池充電過量或充電不足過充會使

蓄電池內(nèi)部溫升過大、出氣率上升，導(dǎo)致正極板損壞，從而影響電池的穩(wěn)定性乃至壽命；欠充電會使負(fù)極板硫化，蓄電池內(nèi)阻增大，容量降低。因此一定要掌握好蓄電池的充電程度；

（2）控制放電電流值即放電速度蓄電池放電電

流越大，再充電時(shí)可接受的初始充電電流值也越大，有助于提高再充電的速度。但是，蓄電池放電電流流經(jīng)內(nèi)阻時(shí)產(chǎn)生的熱量會引起溫度上升，因而放電電流不宜過大；

（3）避免深度放電根據(jù)蓄電池充電電流接受比

第一定律[1]，對于任意給定的放電電流來說，蓄電池充電電流接受比與它已放出的電荷量的平方根成反比，因此放電深度越大，蓄電池放出的電量越多，蓄電池可接受的充電電流就越小，這將減慢蓄電池的充電速度；

（4）注意環(huán)境溫度的影響蓄電池的放電電量隨

環(huán)境溫度的降低而減小，因此在不同的環(huán)境溫度下，應(yīng)該掌握不同的放電速度和放電程度。