蓄电池充电器的介绍
设计不合理的充电器对的损伤极大,对蓄电池损伤最大的指标有以下几项:
A.初始充电的设定:对一般连续充电的充电器,常采用恒压式限流充电。以常用于电动自行车的36V/12AH蓄电池来说,蓄电池放完电后,端约32.4~34.2V,视放电程度稍有区别。
为了确保蓄电池能充满电,同时蓄电池每个单元电压又不超过2.4V,则充电器的恒压输出应为最高不超过43.2V。由于充电电压高于蓄电池端电压,在接入充电器时,初始充电电流极大,极易损坏蓄电池。恒压式限流充电,则将初始充电电流控制在一定的范围内。恒压充电的方式,在充电开始为最大充电电流,随着蓄电池电压逐渐升高,充电电流随之减小。为了对一定容量的蓄电池进行安全充电,既不因电流过大瞬间温度升高而损坏蓄电池,又不会使充电时间过长,一般将最大充电电流设置为蓄电池容量电流值的0.15~0.25,对12AH的蓄电池为1.8A~3A。起始充电电流过大,将使蓄电池温度很快升高,尤其是在夏季,对蓄电池的损伤极大。
此外,恒压充电方式选择最大充电电流还应考虑蓄电池标称容量的水分。
由于销售利润驱使,有些生产厂家标称超过产品实际的容量,如12AH,标称15AH。如此一来,最大充电电流也增大为2.25A~3.75A,若按此标准选择最大充电电流时无疑会缩短蓄电池寿命。
因此,选择初始充电电流稍低于容量的0.15倍为佳,如选择低于0.1倍则更安全,但蓄电池充满电的时间会延长。
B.恒压输出的电压值:充电器的恒压值,也即电池充满后的电压值,对铅酸蓄电池来说,每个单元充满电后电压为2.3V,极限电压为2.4V,而36V蓄电池电压应为41.4V,极限电压为43.2V,超过此限度则严重损伤蓄电池,使其很快报废。但是,有的生产厂家为了追求利润,用提高电解液密度的方式提高蓄电池充电后的端电压的极限值,因而充电电压也必须随之升高。这种方式是不可取的。铅酸蓄电池的电解液密度和其单元开路电压是紧密相关的,现有标准电解液和标称电压值是经过几十年的总结得到的,证实其有较长的使用寿命和达到多次充/放电而确定的,随意更动,实际属超限应用,只能使蓄电池寿命更短,损害消费者利益。
C.充电方式的选择:除恒压式充电以外,对于大容量的铅酸蓄电池常采用脉冲充电方式。简单的脉冲充电方式是充/停的不断循环,而这种时断时通的充电方式用于快速充电时,可以采用较大的充电峰值电流,以达到快速充电的目的。如采用电池容量3倍以上的脉冲峰值电流充电,将充/停比按秒脉冲计算设定为1:3,则电池的温升可以与按标称容量O.1C充电电流时相等,并不会因电池充电峰值电流产生高温而硫化。同时,脉冲充电的间歇时间还会使极化现象得以恢复而缓解,提高充电效率。除此之外,还经常采用一种充/放脉冲充电方式,充电器输出正脉冲时,对蓄电池进行充电,经短暂的间歇期后,充电器输出负脉冲,充电器成为蓄电池的,蓄电池进行短时间的放电。此法常用于快速充电器中,但对铅酸蓄电池效果并不明显。
电动自行车的应用有其特殊性,使用者绝大多数是白天骑行,夜间对蓄电池充电,因而有足够的时间使36V/12AH的蓄电池充满。如果充电器按蓄电池容量0.1倍的电流充电,10小时即可充满。如果设计的充电电流超过0.1倍(选择0.15或0.25),则必须要求充电器有可靠的充满电自行停充的功能,否则将发生过充电。
充满电自停功能是否可靠,光看其红灯亮是不可靠的。其实,可连续充电十小时以上,然后手摸蓄电池外壳,若温升明显较高(可久摸,不烫手,约450C左右),此时可将电池开路,用电压表测其端电压,如果超过43.2V说明已有过充现象。一般是由充电器充满自停功能不完善或恒压值偏高所致。对于此类充电器,首先必须将恒压值调至44V以下,同时限定充电时间(不超过10小时)。较理想的电动自行车,充电器中可以采用温度,将其紧贴蓄电池外壳,对温升取样。当恒流充电过程中温升超高时,控制将使恒流式充电转入脉冲式充电或涓流式充电。
铅酸蓄电池的充电方式及充电电压、电流的设定要求极为严格,实用中根据蓄电池应用中的要求,有相应的充电标准,上述只是常识,远未达到标准要求的程度。
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