铅酸蓄电池快速充电器的设计
本文分析了铅酸蓄电池的特性以及国内外充电技术的发展现状，指出提高铅酸蓄电池充电速度的关键是消除充电过程中电池的极化现象，在目前已有充电方式的基础上采用了脉冲充电与变电压充电相结合的脉冲式变电压充电方式，使充电曲线最大程度的模拟麦斯最佳充电曲线，尽可能的提高电池充电速度。本文设计的快速充电系统在充电前期采用脉冲式变压快速充电方式，充电后期采用恒定小电流补足充电，达到快速充电的目的。　　
考虑到铅酸蓄电池充电是一个复杂的电化学反应过程，充电控制系统是一个非线性的、时变的、有干扰的控制系统，所以本系统引入模糊控制...展开
本文分析了铅酸蓄电池的特性以及国内外充电技术的发展现状，指出提高铅酸蓄电池充电速度的关键是消除充电过程中电池的极化现象，在目前已有充电方式的基础上采用了脉冲充电与变电压充电相结合的脉冲式变电压充电方式，使充电曲线最大程度的模拟麦斯最佳充电曲线，尽可能的提高电池充电速度。本文设计的快速充电系统在充电前期采用脉冲式变压快速充电方式，充电后期采用恒定小电流补足充电，达到快速充电的目的。　　
考虑到铅酸蓄电池充电是一个复杂的电化学反应过程，充电控制系统是一个非线性的、时变的、有干扰的控制系统，所以本系统引入模糊控制，在控制方法上采用Fuzzy-PI混合控制方式，将模糊控制和PI控制的优点结合起来，力求达到最优控制效果。　　
铅酸蓄电池快速充电系统成功的实现了数字化控制，以MC56F8013作为控制系统的核心处理单元，实现数据采集、模糊算法、脉冲驱动以及人机接口的功能，采用高频开关电源实现充电电源，组建了充电系统的硬件平台。同时，为了减小对电网的污染，提高系统效率，本充电装置具有功率因数校正功能。　　
在理论分析的基础上，应用Simulink仿真软件对充电控制系统进行了建模仿真，仿真结果表明，基于Fuzzy-PI混合控制的充电控制系统具有良好的动态性能，控制效果理想。同时，对功率因数校正电路和开关电源电路进行了实验调试，实验结果表明，系统的功率因数大大提高，并且可以得到相对稳定的直流电压输出，具有良好的实际应用前景。收起
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铅酸电池快速充电
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技术难题名称
铅酸电池快速充电
主要内容和技术经济指标
1、需求内容：电动汽车在运行过程中往往容易出现电量不足的情况，需要及时进行充电，而常规充电耗时太长，不能满足用户的需求，因此提出要求快速充电。电池本身应能具备快速充电的能力，因此提出快速充电电池难题。
2、技术要求：
（1）放完电的电池10分钟充入电量：&80%C3；
（2）充电温升：&20℃；
（3）快速充电用充电器：最大输出电流应能达到3C3A，充电器效率应不低于95%。
拟提供资金
铅酸&电池&&快速&&充电
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本发明专利技术公开了一种铅酸蓄电池的快速充电方法，采用了三阶段充电模式，以电池最高电压控制为主，同时辅以电池电压负增量控制和电池温度控制，利用专用充电硬件进行快速充电，所述专用充电硬件包括主回路和控制回路，所述主回路采用高频开关电源技术，由三相整流电路、蓄电池快速充电变换电路和能量回馈电路组成，控制回路以芯片为核心，包括最小系统模块、功率开关的驱动保护模块、信息采集监测系统模块。本发明专利技术极大的提高了铅酸蓄电池的充电速率，同时也保证了铅酸蓄电池的使用寿命。
Quick charging method for lead-acid accumulatorThe invention discloses a fast charging method for lead-acid batteries, the three stage charging mode, the maximum voltage battery control based, supplemented by the battery negative increment of voltage control and battery temperature control, fast charging using special charging hardware, the dedicated charging hardware includes the main circuit and the control circuit, the main loop the high frequency switching power supply technology, a three-phase rectifier circuit, battery charging converter and energy feedback circuit, control circuit chip as the core, including the minimum system module, power drive module, protection module information acquisition and monitoring system. The invention greatly improves the charging rate of the lead-acid accumulator, and also ensures the service life of the lead-acid accumulator.
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技术实现步骤摘要
技术领域本专利技术属于铅酸蓄电池技术领域，具体是指一种铅酸蓄电池的快速充电方法。背景技术随着现代人类文明的快速发展和飞速进步，伴随而来的是人类社会庞大的社会和经济效益。人们同时在享受着丰富的精神生活和物质生活，更加深切感受到了在环境、能源等各个方面，副作用的影响非常值得关注。目前社会面临着日益贫乏的自然能源，而且越来越恶劣的地球环境，“节能环保”已经逐渐开始成为未来社会发展的重要的主题之一。这一严峻的形势要求人们不得不节省能源，注重环保，最终实现可持续发展的目标，造福后代。尽管铅酸蓄电池它的质量比能量，体积比能量不能和其他蓄电池相比，但是它的性能价格比有很大优势，特别是作为备用电源，贮能电源和动力电源等应用领域。阀控铅酸蓄电池与汽车等用的普通铅酸蓄电池相比有密封和干态的优点，使用过程中，不断将化学能转换成电能，又将电能转换成化学能，反复循环，对外部环境是“零排放”，不会对环境造成污染。铅酸蓄电池的需求大，在充电环节至关重要。就目前发展来看,蓄电池常规充电方式主要分为恒压和恒流两种充电模。这两种充电方式在实际应用中存在很大缺陷。缺点多多，恒压充电的缺点表现在蓄电池内阻很小,在恒压充电初期电流太大,我们进行不断的降压处理。然而到了充电后期,又会因充电电压太低而导致充电不足,蓄电池长期补充不够，会使极板严重硫化；恒流充电的不合理之处是因为蓄电池充电电流可接受曲线呈指数规律减少,充电初期远小于蓄电池可接受最大电流,时间过于延长,充电后期电流又超过蓄电池可以接受电流的能力,电能不能有效地转化为电池的化学能,使蓄电池温升过高，变为热能,极板变了形,失水加快速度,电解液浓度又升高,极板腐蚀加快,并且产生气泡,电解液扰动频繁,危及到了蓄电池的使用寿命。以往的实践表明,无论采用恒压充电或恒流充电,完成蓄电池首次充电需要60h左右,就是最后进行补足充电的时间也需要20h左右。因此，很有必要设计一种铅酸蓄电池的快速充电方法。专利技术内容本专利技术要解决的技术问题是提供一种铅酸蓄电池的快速充电方法。本专利技术的内容包括：一种铅酸蓄电池的快速充电方法，采用了三阶段充电模式，以电池最高电压控制为主，同时辅以电池电压负增量控制和电池温度控制，利用专用充电硬件进行快速充电，所述专用充电...
技术保护点
一种铅酸蓄电池的快速充电方法，其特征是，采用了三阶段充电模式，以电池最高电压控制为主，同时辅以电池电压负增量控制和电池温度控制，利用专用充电硬件进行快速充电，所述专用充电硬件包括主回路和控制回路，所述主回路采用高频开关电源技术，由三相整流电路、蓄电池快速充电变换电路和能量回馈电路组成，控制回路以芯片为核心，包括最小系统模块、功率开关的驱动保护模块、信息采集监测系统模块。
技术保护范围摘要
1.一种铅酸蓄电池的快速充电方法，其特征是，采用了三阶段充电模式，以电池最高电压控制为主，同时辅以电池电压负增量控制和电池温度控制，利用专用充电硬件进行快速充电，所述专用充电硬件包括主回路和控制回路，所述主回路采用高频开关电源技术，由三相整流电路、蓄电池快速充电变换电路和能量回馈电路组成，控制回路以芯片为核心，包括最小系统模块、功率开关的驱动保护模块、信息采集监测系统模块。2.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池的快速充电方法，...
专利技术属性
发明(设计)人：，
申请(专利权)人：，
专利类型：发明
国别省市：湖南;43
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铅酸蓄电池的快速充电技术指标及方法
来源：不详
作者：佚名日 11:11
[导读] 铅酸蓄电池的快速充电技术指标及方法
1.铅酸蓄电池快速充电的技术指标 （1）常规充电和快速充电在一般条件下，铅酸蓄电池以小
铅酸蓄电池的快速充电技术指标及方法
1.铅酸蓄电池快速充电的技术指标 （1）常规充电和快速充电在一般条件下，铅酸蓄电池以小于放电（小于额定容量10%）电流充电为常规充电，大于此电流的充电方式均称为快速充电。一般情况下均采用常规充电，快速充电仅用于特殊的应急情况。（2）出气量和出气率出气量是蓄电池充电过程化学反应程度的重要标志。出气量是指蓄电池整个充电过程中，正负极板析出气体压强达到0.1MPa时气体重量的总和；出气率是指充电的某一阶段，在0.1MPa压强下，单位时间内正负极板析出的气体重量。充电过程中，出气会使电解液从极板孔隙内流出，影响蓄电池的化学反应，降低充电速度。出气率过大时，产生的气体会使活性物质脱落，影响蓄电池的容量和寿命。为延长蓄电池寿命、提高充电速度，应尽量降低出气率。 （3）温升铅酸蓄电池在快速充电时，会产生较高的温升，缩短蓄电池寿命，一般应使温升控制在45℃以内。（4）寿命 指快速充电时，蓄电池能达到的充放电循环次数。铅酸蓄电池采用快速充电比常规充电寿命低。2.快速充电的一般方法（1）恒定出气率充电法利用气体传感器检测蓄电池析出气体的速率，进而控制充电电流。充电开始时以大电流充电，当蓄电池内部产生的气体达到一定值时，根据传感器参数的变化，对充电电路发出控制信号，减小充电电流，以保持恒定出气率。该方法不能用于密封或免维护蓄电池充电。大电流充电时间应在30分钟以内。（2）电量控制法通过检测充入蓄电池的电量来控制充电电流。用该方法充电，需掌握充电过程的不同充电状态，由此控制充电电流。（3）恒定电压充电法 在确定并保持充电电压为某恒定值的情况下，进行快速充电。充电初期蓄电池电压较低，充电电流较大，随着充电的进行，电流逐渐减小。该方法简单，控制系统容易实现。 （4）无负载恒定电压充电法暂时中断充电电流并在恢复充电前很快测定出电压，使其保持无负载恒压，该电压不含蓄电池内阻压降，该方法适用于不同结构、不同使用年限和不同充电状态的蓄电池。 （5）定电流定周期快速充电法以电流幅度恒定和周期恒定的脉冲充电电流对蓄电池充电，两个充电脉冲之间有一放电脉冲进行去极化，以提高蓄电池的充电接受能力。在充电过程中，充电电流及其脉宽不受蓄电池充电状态的影响。该方法易将蓄电池充满，但若不增加防过充的保护装置，容易造成过充电。 （6）定电流定出气率快速充电法在整个充电过程中，充电电流脉冲的幅值和蓄电池的出气率始终保持不变。方法是通过气敏元件及时发出控制信号，迫使蓄电池停止充电，并进行短时间放电。使蓄电池内部的极化作用很快消失，出气率始终保持较低的值。（7）定电流定电压快速充电法以恒定大电流充电，当充到蓄电池的出气电压时，停止充电并进行放电，然后进行大电流充电，充放电过程依次交替进行。放电脉冲的宽度随充入电量增加，充电脉冲宽度随充入电量增加而减小。当充电量和放电量基本相等时，表明蓄电池已基本充满，立即结束充电。 （8）定电压定频率快速充电法充电脉冲的电压幅值保持恒定，随着充电的进行，蓄电池电动势逐渐上升，充电电流幅值逐渐减小，充电脉冲电流的频率恒定，在两个脉冲之间加入放电去极化脉冲。
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