充電機(jī)的脈沖充電技術(shù)
2018/1/7 17:19:40??????點(diǎn)擊：
充電機(jī)的脈沖充電技術(shù)
充電蓄電池最主要的兩個(gè)指標(biāo)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(bǔ)充裝置的充電器是一個(gè)至關(guān)重要的設(shè)備，它直接決定著充電電池補(bǔ)充能量的有效程度以及循環(huán)使用壽命的長(zhǎng)短。
電池能量的再次補(bǔ)充，必須依靠充電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在充電過(guò)程中，電池實(shí)際上是充電器的一個(gè)負(fù)載，這個(gè)負(fù)載有別于常見(jiàn)的阻性負(fù)載、容性負(fù)載及感性負(fù)載，而是一個(gè)時(shí)變的、非定常的動(dòng)態(tài)負(fù)載。因此，必須了解清楚電池在充電過(guò)程中的電化學(xué)反應(yīng)，分析其充放電特性，這樣才能設(shè)計(jì)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(fù)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(yán)重影響蓄電池的直接使用價(jià)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(shí)以上，進(jìn)行普通充電也需10小時(shí)以上。充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不但會(huì)拉長(zhǎng)充電監(jiān)測(cè)時(shí)間，造成電能的浪費(fèi)．而且長(zhǎng)時(shí)間小電流充電極易造成充電過(guò)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(guò)程初期，充電電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蓄電池可接受的充電電流，因而充電時(shí)間太長(zhǎng)；在充電過(guò)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(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致蓄電池“熱失控”,將產(chǎn)生大量的氣永久地?fù)p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(shí)間控制功能，這樣才能減少充電過(guò)程巾的副反應(yīng)及“極化”現(xiàn)象。根據(jù)充電過(guò)程中電池的化學(xué)反應(yīng)，如果充電過(guò)程中能減小或消除副反應(yīng)，去除極化內(nèi)阻對(duì)充電電流的阻礙作用，則充電時(shí)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(guò)程副反應(yīng)的研究工作中，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣對(duì)傳統(tǒng)的恒壓、恒流方式進(jìn)行改進(jìn)．都不能消除充電過(guò)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(dāng)電池充電停止時(shí)，電池的歐姆極化消失，濃差極化和電化學(xué)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(guò)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(huì)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(yàn)證明，在對(duì)蓄電池充電的過(guò)程中適時(shí)地暫停充電．并且加人適當(dāng)?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?fù)羲橐呀?jīng)出現(xiàn)的結(jié)晶顆粒。脈沖電流充放電對(duì)電池極板有加強(qiáng)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(shí)，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(kāi)關(guān)電源技術(shù)為基礎(chǔ)，嵌人先進(jìn)的智能控制數(shù)字電路，采用智能檢測(cè)和控制技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)充電器的脈沖輸出比例，實(shí)現(xiàn)可控去極化功能。在充電過(guò)程中采用自適應(yīng)技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)電池的充電情況，自動(dòng)調(diào)整充電模式，實(shí)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(hù)功能．最大限度地保證充電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性。在效果方面，電池的充電時(shí)間縮短，提高了電池充電的有效容量，并延長(zhǎng)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(lái)的充電時(shí)間短、充電效率高，充電容量大以及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，都具有一般階段式充電器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)．以高預(yù)開(kāi)關(guān)電源為基礎(chǔ)的脈沖充電技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，必將直接影響、促進(jìn)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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