快速充电机

原理

　　电池的快速充电理论最早源于2纪60世0年代中期美国人马斯(J.A.Mas)JAs的充电曲线(图1,是马斯图)这采用小容量启动型铅酸蓄电池进行实验而得到的曲线,并归纳为马斯三定律,主要论点为:电池是依据其其蓄充电接受率而接受充电,于曲线值的充电将延长充即低电时间,但超过曲线值的充电不仅不会缩短充电时间,相反会增高电池气压和温度.由此推论:电池只有在蓄获得较大的充电接受率而同时能抑制电池析气条件下,方可以在较短的时间内充足电量.依据充电电流特性曲线,在某个时间t内充人蓄电池的电量为:

　　当蓄电池经过长时间(t-∞)电而达到额定容￡充量C时,C=I0/a,则即充电电流接受率a是J与C的.比值.由此可知,使电池充电达到预期容量,充电要则接受率愈大,电速度也愈快.由图1出,充看只要充电电流不超过蓄电池可接受的电流,电池内部就不会产生大量的气体.倘若整个充电过程中实际充电电流始终等于或接近于蓄电池可接受的充电电流,充足电则的时间将大大缩短,且电池析气率也能控制在最小并范围.

　　马斯实验表明与C有关:电池容量越大时,蓄电池可接受的初始充电电流愈大.马斯实验还表明电池接受充电电流的能力,电池放电电流有关,与即放电电流愈大时,可接受的初始充电电流愈大.

　　进行大电流脉冲充电时,了消除极化作用,用为采短时间的停止充电来解决离子扩散速度低于化学反应速度的问题,浓差极化将会减小;在短时间停止充电后,接着以大电流进行短暂放电,则积累在正负极板上的电荷迅速消失,电化学极化也得到有效控制,而且可减小电池温升.因为蓄电池放电的电化学反应是吸热反应,由内阻产生的热量可以被电化学反应吸收.

应用现状

　　目前大功率快速充电技术商品化应用不多,主要是采用相控技术的工频电源为充电电源,种电源的这缺点是体积大,量重,重电源效率低.以开关电源为充电电源的大功率(~20A)能快速充电机技00智术的产品研制尚处于探索阶段.与工频电源相比,开关电源具有体积小,量轻和电源效率高等优点,重另外工频电源中的可控硅是电流型器件,开关电源中的而功率器件主要是MOSE或IB是电压型器件,FTGT,所以在控制和驱动上后者实现起来更方便,其在大尤功率应用中优势更为明显.

发展前景

　　从发展的前景看，下一步取代铅酸蓄电池的电池是锂电池和电容电池，这两种电池的特点就是适应大电流快速充电（从理论上讲，给电容电池充电，不论电池容量有多大，只要充电机与电池容量配套，所用导线截面积足够大，只需几秒钟就能完成加电任务），只需把充铅酸蓄电池的控制控制件关断不用，即可给以上两种电池充电。