《電子技術(shù)應(yīng)用》
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快速充電技術(shù)簡介與理論模型
摘要: 所謂的快速充電,,就是在一定的條件下,,以高于常規(guī)充電電流的大電流,,在很短時(shí)間內(nèi),,將電瓶內(nèi)充入很多電能,同時(shí)不能將電瓶損傷的一種技術(shù),。被充電電瓶應(yīng)當(dāng)是鉛酸電瓶,,其他的電瓶則不一定能夠應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。
關(guān)鍵詞: 電池|模塊 快速充電 高斯 鉛酸
Abstract:
Key words :

所謂的快速充電,,就是在一定的條件下,,以高于常規(guī)充電電流的大電流,在很短時(shí)間內(nèi),,將電瓶內(nèi)充入很多電能,,同時(shí)不能將電瓶損傷的一種技術(shù)。被充電電瓶應(yīng)當(dāng)是鉛酸電瓶,,其他的電瓶則不一定能夠應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),。鉛酸電瓶符合高斯三定律:

1,電瓶接受電流的能力和電瓶中所剩余的電能呈反比,。即剩余電能越少,,可接受充電電流越大。


  2,,電瓶在使用過程中,,無論是充電、放電或者不用,,鉛板表面都會(huì)產(chǎn)生鉛酸結(jié)晶,,電瓶老化。

  3,,電瓶無論是充電還是放電過程,,都有汽化水反應(yīng),要損失水分,。

  常規(guī)充電或快速充電都是在這個(gè)基本定律發(fā)展起來的實(shí)用技術(shù),,常規(guī)充電設(shè)備簡單,成本低,,控制容易,,應(yīng)用十分廣泛??焖俪潆娫O(shè)備成本高(基本達(dá)到常規(guī)設(shè)備的6-8倍),,設(shè)備復(fù)雜,,控制設(shè)計(jì)困難,限制了快速充電的推廣和應(yīng)用,??焖俪潆娔壳爸饕獞?yīng)用在軍事領(lǐng)域,如坦克,,潛艇,,飛機(jī)。現(xiàn)在逐步往民用上發(fā)展?,F(xiàn)就電瓶快速充電根據(jù)高斯三定律逐一進(jìn)行分析,。

  首先,電瓶應(yīng)當(dāng)所剩余電能不多的狀態(tài)下,,完全可以采用大電流快速充電,。根據(jù)高斯定律一,電瓶所剩余電能不多的時(shí)候,,更能夠接受較大的充電電流,,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的效率更高。常規(guī)充電時(shí),,充電電流僅僅是0.1-0.15C維持10-12小時(shí)連續(xù)充電,。而快速充電是在短時(shí)間內(nèi),向電瓶以0.6-1.0C的大電流充電,。如果連續(xù)以這個(gè)電流充電,,電瓶很快會(huì)損壞。但是快速充電的控制方式不是連續(xù)的,,是充-停-->放-->停,。由于在充電過程中,存在復(fù)雜的時(shí)間,、電壓和電流控制,。而且整個(gè)快速充電的充->停->放-->停各個(gè)參數(shù)要隨電瓶狀態(tài)發(fā)生調(diào)整。不但充電速度快,,而且電瓶不損壞,。

  其次,根據(jù)高斯定律二,,無論是充電還是放電,,鉛表面都會(huì)產(chǎn)生鉛酸結(jié)晶??焖俪潆姾统R?guī)充電方式在過程中有很大不同,。多了停-放-停這些環(huán)節(jié)。停的時(shí)間和放電的時(shí)間,、放電電流都有講究,。停-放-停這些環(huán)節(jié),,可以使電瓶極板表面去硫化,均勻電解溶液,,減小電容效應(yīng),,降低極板電應(yīng)力,恢復(fù)電瓶的活力?,F(xiàn)在市場上興起的電瓶車電瓶還原/修復(fù)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品,,就是應(yīng)用了這種方式,從而恢復(fù)電瓶的活力,。

  最后,,任何事物都有兩面性,,根據(jù)高斯定律三,,充電過程必然要損失水分的。根據(jù)2年充電產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn),,發(fā)現(xiàn)電瓶剩余電能少于20%的狀態(tài)下,,充電前30分鐘水損失很小,30-60分鐘水損失明顯,,60->結(jié)束,,汽化水現(xiàn)象嚴(yán)重,水損失劇烈,。所以,,電瓶快速充電在不超過30分鐘的情況下,對電瓶沒有明顯傷害,。而30分鐘充電效率對一般用戶已經(jīng)足夠,。假設(shè)電瓶中還剩余20%電能,經(jīng)過充電后,,能源儲(chǔ)存情況見表:


  *以0.8C充電,,環(huán)境溫度11℃。

  根據(jù)以上分析,,在使用得當(dāng)?shù)那闆r下,,快速充電可以解決電瓶應(yīng)急充電的問題,同時(shí)電瓶的壽命不但不會(huì)受到影響,,反而可以延長,。
 
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