HAWKER黑龙江英国霍克(艾诺斯)叉车蓄电池报价

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用于煤矿机车蓄电池的智能充电机设计


摘要：先容了铅酸蓄电池的一种快速充电方式：变电流脉冲充电，并基于DSP技术设计了一种开关电源式的煤矿机车蓄电池充电装置，分析了它的主功率变换部分的原理，给出了充电机的硬件结构和控制方式。实验结果表明：变电流脉冲充电能有效消除大电流充电下电池的极化现象，使得充电速度加快，充电效率增加，同时电池析气量少，温升较低。
关键词：铅酸蓄电池；开关电源；充电机；脉冲充电；变电流充电
0 引言
　　本文先容的智能充电机为高频开关电源式，大大减小了整个系统的体积，进步了充电效率；充电方法采用变电流脉冲充电法，使得充电电流更好地逼近蓄电池的可接受充电电流曲线，从而加快了充电的速度，有效地保护了蓄电池，延长了电池的循环使用寿命。
1 铅酸蓄电池充电理论及智能充电工艺
1967年美国科学家马斯（J．A．MAS）以蓄电池充电时的低析气率为条件，提出了蓄电池能够接受的大充电电流和可接受的充电电流曲线（称为马斯曲线）。如图1所示，任意充电时刻的蓄电池可接受的充电电流



　　从图1可以看出，蓄电池在充电之初可接受电流很大，但是衰减很快，这是由于在充电的过程中蓄电池内部产生了极化现象，阻碍了电池的继续充电。电池的极化分为欧姆极化、电化学极化和浓差极化3部分，其中，欧姆极化和电化学极化在充电停止时即可消失，而浓差极化的消除比较缓慢，在数秒内逐渐降低并消失。另外，由铅酸蓄电池的电化学理论可知，当充电电流大于蓄电池的可接受电流时，多出的电能将用于水的电解反应，导致电池极板上产生气泡，电池内部温度上升，进而损坏电池。因而，充电过程中的电流尽可能地逼近马斯曲线，比较普遍的充电法有恒流递减式充电法和脉冲充电法。
　　20世纪90年代末，厦门大学的陈体衔教授在VRLA电池充电实验的基础上提出了变电流间歇充电法（见图2），其特点是在变电流间歇恒流充电段设定停充电压，当电池端电压达到停充电压时便停止充电一段时间，以后逐次减小充电电流值。为将电池恢复至完全充电态，充电后期采用恒压均充电，充电电流逐渐减小，达到涓充电流后保持不变，在设定时间之内若无变化则结束充电过程。


　　本文中先容的智能充电方法是在变电流间歇充电法的基础上，在各个恒流充电段中加进很短时问的停充间隔，这样各段的恒流充电可以看成是由一系列幅值和脉宽相同的脉冲电流组成（见图3），采用这样的方法更有利于前面所述的3种极化现象的消除。