充电机的脉冲充电技术
2018-1-7 17:19:40 点击：
充电机的脉冲充电技术
充电蓄电池最主要的两个指标是有效容量及在有效容量条件下的循环使用寿命。这固然与电池本身的技术发展有关，然而作为其能量再次补充装置的充电器是一个至关重要的设备，它直接决定着充电电池补充能量的有效程度以及循环使用寿命的长短。
电池能量的再次补充，必须依靠充电器来实现。在充电过程中，电池实际上是充电器的一个负载，这个负载有别于常见的阻性负载、容性负载及感性负载，而是一个时变的、非定常的动态负载。因此，必须了解清楚电池在充电过程中的电化学反应，分析其充放电特性，这样才能设计出符合电池充电要求的充电器。以阀控密封铅酸蓄电池为例，它的正极为活性物质二氧化铅，负极的活性物质为深灰色海绵状金属铅，如果不能采用有效的充电方式，将严重影响蓄电池的直接使用价值。常规的充电方法是采用小电流慢充方式，新的阀控密封铅酸蓄电池初充需70小时以上，进行普通充电也需10小时以上。充电时间过长，不但会拉长充电监测时间，造成电能的浪费．而且长时间小电流充电极易造成充电过程出现”极化”现象，内部出现硫化结品，极大地缩短蓄电池的循环使用寿命。现在的分段式充电法（即先恒压、再恒流或先恒流、再恒压）在充电过程初期，充电电流远远小于蓄电池可接受的充电电流，因而充电时间太长；在充电过程后，充电电流又大于蓄电池可接受的电流，蓄电池内部温度升高得很快，，致使充电副反应加剧，严重时还会导致蓄电池“热失控”,将产生大量的气永久地损坏电池。采用恒流期泡及恒压充电方式，要求充电器其有极高的稳压、稳流特性以及枯确的充电时间控制功能，这样才能减少充电过程巾的副反应及“极化”现象。根据充电过程中电池的化学反应，如果充电过程中能减小或消除副反应，去除极化内阻对充电电流的阻碍作用，则充电时间将大大缩短，充电有效容量将大大提高。由于翻反应很小或几乎不存在，电池的循环使用寿命也将大幅度提高。在做了大量消除电池充电过程副反应的研究工作中，发现无论怎样对传统的恒压、恒流方式进行改进．都不能消除充电过程中的副反应；而极化电压的产生跟充电电流的大小及输出方式有密切关系，恒流、恒压充电方式，其充电电流是不间断地一直输出，根本不可能消除电池的”极化”现象。当电池充电停止时，电池的欧姆极化消失，浓差极化和电化学极化也逐渐减弱，充电副反应也随之停止。若能在电池充电过程中为其提供一条放电通道让其反向放电，则极化现象将迅速消失，电池内部温度也会因放电而得到有效控制，充电副反应也将不复存在，电池就可接受较大充电电流，充电速度大大加快，充电容量也将大大提高，这就是脉冲充电方式的原始理论依据．试验证明，在对蓄电池充电的过程中适时地暂停充电．并且加人适当的放电脉冲．就可迅速有效地消除各种极化电压，从而提高充电速度。充电器的充电电流以脉冲方式输出，还可以加快活性物质的反应速度．有效地防止电解液硫化结品，并且可以有效地击碎已经出现的结晶颗粒。脉冲电流充放电对电池极板有加强其韧性的效果，可以大大提高蓄电池的循环使用寿命。同时，由于电池“极化”现象的消失，脉冲电流又可以深层次地激活电池内部的活性物质，从而大幅度地提高蓄电池的充电有效容量。现代脉冲智能充电器以高频开关电源技术为基础，嵌人先进的智能控制数字电路，采用智能检测和控制技术来调节充电器的脉冲输出比例，实现可控去极化功能。在充电过程中采用自适应技术实时检测电池的充电情况，自动调整充电模式，实现最佳模式控制。现代脉冲智能充电器还具有完善的保护功能．最大限度地保证充电设备运行的稳定性及可靠性。在效果方面，电池的充电时间缩短，提高了电池充电的有效容量，并延长了电池的使用寿命．
总之，脉冲智能充电器在科技含量、充电效果方面所表现出来的充电时间短、充电效率高，充电容量大以及使用寿命长等优势，都具有一般阶段式充电器无法比拟的优点．以高预开关电源为基础的脉冲充电技术的发展和进步，必将直接影响、促进和提高采用二次电池供电的产品的技术品质和商品化的性能．
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