快速充電技術(shù)簡(jiǎn)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?jī)?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),。
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?jī)?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(wú)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(wú)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(jiǎn)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)?,F(xiàn)在逐步往民用上發(fā)展。現(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(wú)論是充電還是放電,,鉛表面都會(huì)產(chǎn)生鉛酸結(jié)晶,。快速充電和常規(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(chǎng)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(duì)電瓶沒有明顯傷害,。而30分鐘充電效率對(duì)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(zhǎng)。
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