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【摘要】本文分析铅酸蓄电池的定电流充电、定电压充电与脉冲的快速充电方法;阐述初次充电、去硫充电、均衡充电、补充充电、锻炼循环的充电与防止硫化过充电工艺的过程。在实际的工作之中,应按照铅酸蓄电池不同的状态而选择不同充电的方式。
【关键词】铅酸蓄电池;充电方法;充电工艺
Abstract: in this paper, analysis of fast charging method of charging voltage and pulse constant current lead-acid battery charging, charging, charging; the first desulfurization, equalization charging, charging charging, exercise cycle and prevent the process of vulcanization charging process. In the actual work, should choose the different charging mode according to the different status of lead-acid battery.
Keywords: lead-acid battery; charging method of charging process;
中图分类号:TM4文献标识码:A
前言
由于铅酸蓄电池充电设备的性能与状态不同,因而其充电的方法与充电的工艺也不同。根据铅酸蓄电池充电设备的能量输出形式,可分成定电流充电、定电压充电以及脉冲的快速充电方式;根据铅酸蓄电池的技术状态与充电作业的不同,其充电的工艺可分为初充电、去硫充电、均衡充电、补充充电、锻炼循环的充电与防止硫化过充电。
一、充电方式
(一)定电流充电
定电流充电的定义是在充电的过程之中,充电的电流保持不变。为能提升充电的质量,实际运用定电流充电均可分成两个阶段。第一阶段中电流较大,若单格的电压充至2.4伏,电解液中有气泡出现的时候,可将充电的电流减小一半,并至第二阶段,直至铅酸蓄电池彻底充足。定电流充电的特性曲线如下图一所示。
圖一 定电流充电的特性曲线图
运用定电流充电好处是充电的电流能任意选择,并且适何各种不同状态的铅酸蓄电池,同时可完全充足[1]。
(二)定电压充电
在充电的过程中,电压保持不变即为定电压充电。充电初期时,铅酸蓄电池电动势相对较低,充电的电流比较大,充电的电压比较小。随充电时间的延长,蓄电池的电动势不断增大,充电电流逐渐减小,当蓄电池的电动势与充电电压相等时,充电电流减小到零。在定电压充电的过程之中,铅酸蓄电池的电动势与充电电流的时间变化规律如下图二所示。
图二 铅酸蓄电池的电动势与充电电流的时间变化规律图
运用定电压充电好处是在充电的初期,充电的电流比较大,充电的速度比较快,一般充电四至五个小时,铅酸蓄电池容量能恢复大约90%,所以充电的时间比较短;并且若蓄电池的电动势及充电设备电压一样的时候,充电的电流为零,便可自动终止充电,不需人工的看管与条件。其缺点有当电压恒定时,充电的电流无法调节,所以无法满足铅酸蓄电池在不同的技术状态下充电的要求,并且不可确保蓄电池是否充足。
(三)脉冲的快速充电
铅酸蓄电池运用快速充电的方式基本上不需超过五个小时,而补充充电的方式仅需半个小时至一个半小时便可充满,有效节省了充电的时间以及提升工作效率。
在充电的过程中,若想节省充电的时间,需加大充电的电流,但仅增大充电的电流,会导致铅酸蓄电池的增加过电位、极化现象更加严重以及因电解水的加剧而产生气泡,最终不但无法提升充电的速度,还可引起极板的损坏。若充电的电流太小,尽管电流均运用在化学反应上,但是充电的时间会延长。在这两种情况中存在一种电流,在铅酸蓄电池充电的过程中,仅有微量的气体出现,此种电流称为蓄电池充电的接受电流。
充电接受电流的变化曲线如下图三所示,可看出铅酸蓄电池完全根据指数曲线的变化电流进行充电,在完成了大部分的充电量之后,因充电接受电流减小,继续可促使铅酸蓄电池的容量增加,充电的时间比较长。
因此,为节省充电的时间,运用铅酸蓄电池在充电的初期能够接受比较大的充电电流特征,间隔运用大电流进行充电,令铅酸蓄电池一直保持于初期充电的状态,并且始终可以接受大电流,令充电的时间缩短。
图三 充电接受电流的变化曲线图
运用脉冲的快速充电方式好处是效率高、时间短、去硫化作用显著以及铅酸蓄电池的容量恢复比较彻底;缺点有充电机的控制电路比较复杂与价格较高,并且充放电循环的次数较多,令铅酸蓄电池寿命大大减少[2]。
二、充电工艺
铅酸蓄电池在充电时具体操作的方法便是充电工艺,在不同状态下充电的铅酸蓄电池,其充电工艺也不相同。
(一)初次充电
初次充电的定义为新的铅酸蓄电池与修复之后的铅酸蓄电池在使用前首次的充电,初次充电目的是消除铅酸蓄电池在库存阶段,极板的表面出现轻微的硫化现象,令活性物质可以有效恢复,确保铅酸蓄电池容量。如果初次充电不完全,将会造成铅酸蓄电池往后均是充电不足,缩短了铅酸蓄电池的使用寿命以及铅酸蓄电池的容量不足。
(二)去硫充电
若铅酸蓄电池长时间充电不足或是极板盖过液面,将导致极板硫化,因而可采取去硫化的充电方式进行恢复。
倒出原有电解液,运用蒸馏水进行反复冲洗,加入蒸馏水并超过极板十毫米至十五毫米;
2、接通充电的电路,并在充电前调节电流至初次充电电流值。若密度上升至每立方厘米1.15克的时候,再将电解液倒出,并换加蒸馏水然后进行充电;
3、若电解液的密度不再上升的时候,可根据规定调整密度大小;
4、对于电流的放电采取20 h放电率,并计算出容量,若单格的电压下降至1.75伏的时候,可通过补充充电电流的方式进行充电,促使容量恢复至额定容量百分之八十,便能投入使用铅酸蓄电池。
(三)均衡充电
铅酸蓄电池因使用因素与制造材料等原因,会有各个单格电池的容量、端电压以及电解液密度存在差异性,严重影响了铅酸蓄电池使用的效果,因而需通过均衡充电的方式恢复。具体的操作方法为先利用正常充电的方式进行充电,当铅酸蓄电池的端电压稳定之后,停充一个小时,运用20 h放电率的电流值充电,充电两个小时后再停一个小时,反复操作一次,直到铅酸蓄电池在刚充电时便有气泡出现为止,最后,对各个单格电池电解液的密度进行调整便可投入使用。
(四)补充充电
铅酸蓄电池的放电程度只要在夏季时超过了百分之五十且电解液的密度降低了每立方米0.08克、在冬季时超过了百分之二十五,或者是因起动无力、灯光暗淡,而没有其他的故障进行经常性的充电,便是补充充电。
此种充电方式的步骤为:除了在充电之前不需加入电解液,若是液面过低也可加入蒸馏水、在第一阶段的充电电流是额定容量的十分之一、在第二阶段是额定容量的二十分之一、不需要进行充放电的循环之外,蓄电池的充电与连接特征以及电解液的密度调整形式都是同新铅酸蓄电池初次充电的方式一样。
(五)锻炼循环的充电
铅酸蓄电池在运用过程中,经常是在部分放电状态下,仅有少量的活性物质正常作业,若长时间这样工作,活性物质不参与化学反应便可出现收缩硬化的现象,无法使用,降低了铅酸蓄电池的容量。因而为能使所有活性物质均可正常工作,可以每隔三个月便进行充放电的锻炼循环,也就是在电池正常的充足状态下,采取20 h放电率进行放电,然后正常充电,活性物质便能正常工作。
(六)防止硫化过充电
避免铅酸蓄电池出现硫化的现象,可以正常地投入运用,可每隔三个月便进行防止硫化过充电,好处是可比普通充电的时间长且充电完全。防止硫化过充电的方法为利用平常补充充电电流值充足电池,中断一小时之后,再运用二分之一补充充电的电流值充电直至“沸腾”;然后重复几次直到刚接入充电,铅酸蓄电池马上“沸腾”的时候便可以结束[3]。
三、总结
正确、及时地为铅酸蓄电池进行充电,不但能有效恢复铅酸蓄电池的容量,令其在良好技术的状态下工作,还能够有效避免故障的出现,延长铅酸蓄电池使用的寿命。因此,在实际的工作之中,应按照铅酸蓄电池不同的状态而选择不同充电的方式。例如,汽车的发电机对于铅酸蓄电池充电与少数工程的抢修车充电设备运用的充电方式为定电压充电方式;按照充电工作间去硫充电、补充充电、初次充电、均衡充电、锻炼的循环充电以及防止硫化过充电运用的充电方式则是定电流充电或是脉冲的快速充电方式。
【参考文献】
[1]余峰;张志华;何俊.铅酸蓄电池脉冲充电技术研究[J].船电技术,2010(06)
[2]李俄收;王远;吴文民.铅酸蓄电池充电技术的研究[J].蓄电池. 2010(06)
[3]李俄收;吴文民.铅酸蓄电池的充电方法与充电工艺.电源技术, 2004(05)
【关键词】铅酸蓄电池;充电方法;充电工艺
Abstract: in this paper, analysis of fast charging method of charging voltage and pulse constant current lead-acid battery charging, charging, charging; the first desulfurization, equalization charging, charging charging, exercise cycle and prevent the process of vulcanization charging process. In the actual work, should choose the different charging mode according to the different status of lead-acid battery.
Keywords: lead-acid battery; charging method of charging process;
中图分类号:TM4文献标识码:A
前言
由于铅酸蓄电池充电设备的性能与状态不同,因而其充电的方法与充电的工艺也不同。根据铅酸蓄电池充电设备的能量输出形式,可分成定电流充电、定电压充电以及脉冲的快速充电方式;根据铅酸蓄电池的技术状态与充电作业的不同,其充电的工艺可分为初充电、去硫充电、均衡充电、补充充电、锻炼循环的充电与防止硫化过充电。
一、充电方式
(一)定电流充电
定电流充电的定义是在充电的过程之中,充电的电流保持不变。为能提升充电的质量,实际运用定电流充电均可分成两个阶段。第一阶段中电流较大,若单格的电压充至2.4伏,电解液中有气泡出现的时候,可将充电的电流减小一半,并至第二阶段,直至铅酸蓄电池彻底充足。定电流充电的特性曲线如下图一所示。
圖一 定电流充电的特性曲线图
运用定电流充电好处是充电的电流能任意选择,并且适何各种不同状态的铅酸蓄电池,同时可完全充足[1]。
(二)定电压充电
在充电的过程中,电压保持不变即为定电压充电。充电初期时,铅酸蓄电池电动势相对较低,充电的电流比较大,充电的电压比较小。随充电时间的延长,蓄电池的电动势不断增大,充电电流逐渐减小,当蓄电池的电动势与充电电压相等时,充电电流减小到零。在定电压充电的过程之中,铅酸蓄电池的电动势与充电电流的时间变化规律如下图二所示。
图二 铅酸蓄电池的电动势与充电电流的时间变化规律图
运用定电压充电好处是在充电的初期,充电的电流比较大,充电的速度比较快,一般充电四至五个小时,铅酸蓄电池容量能恢复大约90%,所以充电的时间比较短;并且若蓄电池的电动势及充电设备电压一样的时候,充电的电流为零,便可自动终止充电,不需人工的看管与条件。其缺点有当电压恒定时,充电的电流无法调节,所以无法满足铅酸蓄电池在不同的技术状态下充电的要求,并且不可确保蓄电池是否充足。
(三)脉冲的快速充电
铅酸蓄电池运用快速充电的方式基本上不需超过五个小时,而补充充电的方式仅需半个小时至一个半小时便可充满,有效节省了充电的时间以及提升工作效率。
在充电的过程中,若想节省充电的时间,需加大充电的电流,但仅增大充电的电流,会导致铅酸蓄电池的增加过电位、极化现象更加严重以及因电解水的加剧而产生气泡,最终不但无法提升充电的速度,还可引起极板的损坏。若充电的电流太小,尽管电流均运用在化学反应上,但是充电的时间会延长。在这两种情况中存在一种电流,在铅酸蓄电池充电的过程中,仅有微量的气体出现,此种电流称为蓄电池充电的接受电流。
充电接受电流的变化曲线如下图三所示,可看出铅酸蓄电池完全根据指数曲线的变化电流进行充电,在完成了大部分的充电量之后,因充电接受电流减小,继续可促使铅酸蓄电池的容量增加,充电的时间比较长。
因此,为节省充电的时间,运用铅酸蓄电池在充电的初期能够接受比较大的充电电流特征,间隔运用大电流进行充电,令铅酸蓄电池一直保持于初期充电的状态,并且始终可以接受大电流,令充电的时间缩短。
图三 充电接受电流的变化曲线图
运用脉冲的快速充电方式好处是效率高、时间短、去硫化作用显著以及铅酸蓄电池的容量恢复比较彻底;缺点有充电机的控制电路比较复杂与价格较高,并且充放电循环的次数较多,令铅酸蓄电池寿命大大减少[2]。
二、充电工艺
铅酸蓄电池在充电时具体操作的方法便是充电工艺,在不同状态下充电的铅酸蓄电池,其充电工艺也不相同。
(一)初次充电
初次充电的定义为新的铅酸蓄电池与修复之后的铅酸蓄电池在使用前首次的充电,初次充电目的是消除铅酸蓄电池在库存阶段,极板的表面出现轻微的硫化现象,令活性物质可以有效恢复,确保铅酸蓄电池容量。如果初次充电不完全,将会造成铅酸蓄电池往后均是充电不足,缩短了铅酸蓄电池的使用寿命以及铅酸蓄电池的容量不足。
(二)去硫充电
若铅酸蓄电池长时间充电不足或是极板盖过液面,将导致极板硫化,因而可采取去硫化的充电方式进行恢复。
倒出原有电解液,运用蒸馏水进行反复冲洗,加入蒸馏水并超过极板十毫米至十五毫米;
2、接通充电的电路,并在充电前调节电流至初次充电电流值。若密度上升至每立方厘米1.15克的时候,再将电解液倒出,并换加蒸馏水然后进行充电;
3、若电解液的密度不再上升的时候,可根据规定调整密度大小;
4、对于电流的放电采取20 h放电率,并计算出容量,若单格的电压下降至1.75伏的时候,可通过补充充电电流的方式进行充电,促使容量恢复至额定容量百分之八十,便能投入使用铅酸蓄电池。
(三)均衡充电
铅酸蓄电池因使用因素与制造材料等原因,会有各个单格电池的容量、端电压以及电解液密度存在差异性,严重影响了铅酸蓄电池使用的效果,因而需通过均衡充电的方式恢复。具体的操作方法为先利用正常充电的方式进行充电,当铅酸蓄电池的端电压稳定之后,停充一个小时,运用20 h放电率的电流值充电,充电两个小时后再停一个小时,反复操作一次,直到铅酸蓄电池在刚充电时便有气泡出现为止,最后,对各个单格电池电解液的密度进行调整便可投入使用。
(四)补充充电
铅酸蓄电池的放电程度只要在夏季时超过了百分之五十且电解液的密度降低了每立方米0.08克、在冬季时超过了百分之二十五,或者是因起动无力、灯光暗淡,而没有其他的故障进行经常性的充电,便是补充充电。
此种充电方式的步骤为:除了在充电之前不需加入电解液,若是液面过低也可加入蒸馏水、在第一阶段的充电电流是额定容量的十分之一、在第二阶段是额定容量的二十分之一、不需要进行充放电的循环之外,蓄电池的充电与连接特征以及电解液的密度调整形式都是同新铅酸蓄电池初次充电的方式一样。
(五)锻炼循环的充电
铅酸蓄电池在运用过程中,经常是在部分放电状态下,仅有少量的活性物质正常作业,若长时间这样工作,活性物质不参与化学反应便可出现收缩硬化的现象,无法使用,降低了铅酸蓄电池的容量。因而为能使所有活性物质均可正常工作,可以每隔三个月便进行充放电的锻炼循环,也就是在电池正常的充足状态下,采取20 h放电率进行放电,然后正常充电,活性物质便能正常工作。
(六)防止硫化过充电
避免铅酸蓄电池出现硫化的现象,可以正常地投入运用,可每隔三个月便进行防止硫化过充电,好处是可比普通充电的时间长且充电完全。防止硫化过充电的方法为利用平常补充充电电流值充足电池,中断一小时之后,再运用二分之一补充充电的电流值充电直至“沸腾”;然后重复几次直到刚接入充电,铅酸蓄电池马上“沸腾”的时候便可以结束[3]。
三、总结
正确、及时地为铅酸蓄电池进行充电,不但能有效恢复铅酸蓄电池的容量,令其在良好技术的状态下工作,还能够有效避免故障的出现,延长铅酸蓄电池使用的寿命。因此,在实际的工作之中,应按照铅酸蓄电池不同的状态而选择不同充电的方式。例如,汽车的发电机对于铅酸蓄电池充电与少数工程的抢修车充电设备运用的充电方式为定电压充电方式;按照充电工作间去硫充电、补充充电、初次充电、均衡充电、锻炼的循环充电以及防止硫化过充电运用的充电方式则是定电流充电或是脉冲的快速充电方式。
【参考文献】
[1]余峰;张志华;何俊.铅酸蓄电池脉冲充电技术研究[J].船电技术,2010(06)
[2]李俄收;王远;吴文民.铅酸蓄电池充电技术的研究[J].蓄电池. 2010(06)
[3]李俄收;吴文民.铅酸蓄电池的充电方法与充电工艺.电源技术, 2004(05)