免維護鉛酸電池智能快速充電系統

整個(gè)系統的控制過(guò)程為：蓄電池組開(kāi)始充電一段時(shí)間后，檢測電池電壓，當達到電池出氣點(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(xiàn)如圖3所示。放電后，再檢測電池狀態(tài)，進(jìn)行去極化效果檢測，達到去極化效果則回轉充電，否則，再次進(jìn)行去極化放電，直至達到去極化要求的效果才回轉充電。如果連續放電n次（n＝3），電池電壓變化很小，則充電完成并結束充電狀態(tài)。



5．系統的工作與性能評估

　　我們用本系統對24V12AH免維護鉛酸電池組進(jìn)行快速充電試驗，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(guò)2小時(shí)10分后，充電自動(dòng)結束，蓄電池組終止電壓為28.8V，5分鐘后測試電池組端電壓為27.6V。外殼溫升15.6℃。
　　放電試驗是用1安培放電（負載用可調電阻）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(mǎn)率達到95。通過(guò)充、放電試驗，證明本充電控制系統是可行的。

　 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(guò)高可能會(huì )帶來(lái)一些新的問(wèn)題，必須通過(guò)實(shí)驗和設計的改進(jìn)來(lái)實(shí)現。有專(zhuān)家認為，在快速充電過(guò)程中，只要溫升能控制得合理，對電池的壽命和電池內部單體電池電壓均衡都有好處。
　　3） 本快速充電系統與傳統的充電器相比，可以較大范圍地提高充電速度，縮短充電時(shí)間。但是，充電器復雜系數略有增加。僅僅是增加了一個(gè)單片機實(shí)時(shí)檢測控制環(huán)節和一個(gè)MOSFET電子開(kāi)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．結論

　　綠色革命的一個(gè)重要體現是綠色交通。因此，很多國家都在致力于電動(dòng)車(chē)的開(kāi)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)上已出現了不少電動(dòng)車(chē)和電動(dòng)助力車(chē)、電動(dòng)滑板車(chē)。根據專(zhuān)家的市場(chǎng)預測，2004年美國市場(chǎng)的需求量是500萬(wàn)輛，中國的產(chǎn)品因為價(jià)廉物美而成為了主導產(chǎn)品。因此，肯定對快速充電器有一定的需求。隨著(zhù)電動(dòng)交通工具研究的深入和發(fā)展，可以預言，今后大、中、小各種容量的快速充電器將是商機無(wú)限。

參考文獻

（1） 張占松，蔡宣三，開(kāi)關(guān)電源的原理與設計，電子工業(yè)出版社，1999
（2） 余永權　ATMEL89系列單片機應用技術(shù)， 北京航空航天大學(xué)出版社 ，2002
（3） 朱松然 張勃然， 鉛蓄電池技術(shù)，機械工業(yè)出版社 1988