免维护铅酸电池智能快速充电系统

整个系统的控制过程为：蓄电池组开始充电一段时间后，检测电池电压，当达到电池出气点电压（约2.4V／单体）时，停止充电，然后进行大电流（约2C）放电去极化，时间为1ms，充放电曲线如图3所示。放电后，再检测电池状态，进行去极化效果检测，达到去极化效果则回转充电，否则，再次进行去极化放电，直至达到去极化要求的效果才回转充电。如果连续放电n次（n＝3），电池电压变化很小，则充电完成并结束充电状态。



5．系统的工作与性能评估

　　我们用本系统对24V12AH免维护铅酸电池组进行快速充电试验，首先以1安培放电，放电终止电压为20V。充电电流取8A（0.66C），充电50分钟后，蓄电池组端电压达到24.5V，在充电至40分钟左右，去极化周期逐步缩短，充电电流下降到6.2A，经过2小时10分后，充电自动结束，蓄电池组终止电压为28.8V，5分钟后测试电池组端电压为27.6V。外壳温升15.6℃。
　　放电试验是用1安培放电（负载用可调电阻）放电终止电压为20V时，放电时间为11小时25分，即充满率达到95。通过充、放电试验，证明本充电控制系统是可行的。

　 6．讨论

　　1） 快速充电的唯一办法是遵照麦斯定律，利用充电-放电去极化的方式提高充电速度。
　　2）充电速度越高，充电器的容量要相应增大。但是充电器的成本不成比例增加。如果进一步加大充电电流，充电的速度还可以进一步提高。但是，充电速度过高可能会带来一些新的问题，必须通过实验和设计的改进来实现。有专家认为，在快速充电过程中，只要温升能控制得合理，对电池的寿命和电池内部单体电池电压均衡都有好处。
　　3） 本快速充电系统与传统的充电器相比，可以较大范围地提高充电速度，缩短充电时间。但是，充电器复杂系数略有增加。仅仅是增加了一个单片机实时检测控制环节和一个MOSFET电子开关及RC放电电路。因此，不失为一个简单实用的快速充电电路。

7．结论

　　绿色革命的一个重要体现是绿色交通。因此，很多国家都在致力于电动车的开发和研究。然而，蓄电池的快速充电依然是一个必不可少的课题。目前，市场上已出现了不少电动车和电动助力车、电动滑板车。根据专家的市场预测，2004年美国市场的需求量是500万辆，中国的产品因为价廉物美而成为了主导产品。因此，肯定对快速充电器有一定的需求。随着电动交通工具研究的深入和发展，可以预言，今后大、中、小各种容量的快速充电器将是商机无限。

参考文献

（1） 张占松，蔡宣三，开关电源的原理与设计，电子工业出版社，1999
（2） 余永权　ATMEL89系列单片机应用技术， 北京航空航天大学出版社 ，2002
（3） 朱松然 张勃然， 铅蓄电池技术，机械工业出版社 1988