摘要
随着环境污染和能源危机，电动自行车和电动汽车成为近年来发展迅速的新型交通工具，有巨大的发展空间。世界各个国家大力的推行电动自行车和电动汽车,电动自行车以其特有的优势得到了普遍应用。然而电动自行车在其行驶的过程当中也渐渐暴露了一些缺点,就是电动自行车装备的铅酸蓄电池的使用寿命普遍短。一个是电池本身的质量问题，不同的电池有不同的特性，使用的环境和效果也不一样。二是由于在电池充电的过程中，使用了不当的充电方法，容易造成电池未完全充电或过度充电，使得电池的寿命会有很大的损失。这时充电器的选择就显得非常重要，为此让充电器更加方便，更加快速，更加高效的运行是本设计的目的。
本文剖析了能源电池的使用特性，工作原理和充电性能，也研究了电动车经常使用的充电方式。着重的研究了如何让铅蓄电池快速充电，其中包括影响动力蓄电池快速充电的原因和提高充电速度的措施。最后，归纳出了一套为铅酸蓄电池快速充电的方式。
在比较了多种拓扑结构和控制方法后，选定了半桥为主拓扑控制方式，芯片SG3525为控制芯片，辅助电路采用反激模式，UC3843为辅助电路的主控芯片。然后本文对这种控制方式的原理，存在的问题进行深刻的研究。
在本设计中进行了实物设计，经测试表明，设计满足要求。
关键词：充电器半桥拓扑SG3525 UC3843
ABSTRACT
As the environmental pollution and energy crisis, electric cars and electric cars become a rapid development in recent years new means of transport, there is a huge space for development. The world each country to vigorously promote the electric bicycle and electric vehicles, electric bicycle with its peculiar advantages widely application. However, electric bicycles in the process of its driving also gradually exposed the shortcomings, is the service life of the lead-acid battery electric bicycle equipment generally short. One is the quality problem of the battery itself, 2 it is because in the process of the battery, the charging method is undeserved, easy to cause the battery is not fully charged or overcharge, the battery life can make a big loss. The main purpose of this paper is to design a kind of convenient, fast charging, efficient operation of the charging 。
Based on the analysis of working principle and charging energy battery characteristics, on the basis of frequently used in the electric power battery charging ways are studied. Studied on emphasis, rapid charging of lead-acid battery, including the factors that influence the battery charged quickly improve the charging speed. Finally, summed up a set of proper way of fast charging of lead-acid battery.
In order to achieve the design goal, to reduce the volume, weight, in this paper, the high frequency control method is studied. After the comparison of the various topologies and control methods, mainly adopted a half bridge topology control mode, SG3525 chip as the control chip, auxiliary circuit adopts flyback mode, UC3843 as main circuit of the main control chip. Then in this paper, the principle of this control mode, existing problems are studied deeply.
Physical design was carried out in this design, the test showed that the design meet the requirements.
Keywords: charger half bridge topology SG3525 UC3843
目录
摘要......................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................. III
第1章绪论 (1)
1.1 引言 (1)
1.2 国内外充电技术的发展现状 (1)
1.3 电池特性及常用充电方式 (2)
1.3.1 蓄电池特性 (2)
1.3.2 蓄电池充电方式 (3)
1.4 论文的主要研究工作 (4)
第2章主电路设计 (5)
2.1 主拓扑选择 (5)
2.1.1 反激式拓扑 (5)
2.1.2 推挽式拓扑 (6)
2.1.3 半桥式拓扑 (8)
2.1.4 全桥式拓扑 (9)
2.2 主电路参数计算 (10)
2.2.1 功率变压器 (11)
2.2.2 输出滤波电感 (14)
2.3 器件选型 (17)
第3章控制电路设计 (19)
3.1 芯片电路 (19)
3.2 驱动电路 (27)
3.3 反馈电路 (21)
3.4 过流保护自启电路 (28)
第4章辅助电路 (24)
4.1 主电路设计 (24)
4.2 参数计算 (24)
4.3 控制电路 (27)
4.3.1 芯片选择 (27)
4.3.2 反馈电路 (29)
4.3.3 缓冲电路 (29)
4.4 选择器件 (30)
第5章实验过程与结果 (31)
5.1实验波形 (31)
5.2 实物展示.................................................................. 错误！未定义书签。总结. (36)
致谢 (36)
参考文献 (37)
DIRECTORY
ABSTRACT ................................................................................................................ I ABSTRACT ............................................................................................................. III
Chapter 1 The introduction (1)
1.1 The introduction (1)
1.2 Charging technology development present situation at home and abroad (1)
1.3 Battery characteristics and the commonly used charging ways (2)
1.3.1 Battery characteristics (2)
1.3.2 Battery charging mode (3)
1.4 The paper main research work (4)
Chapter 2 The main circuit design (5)
2.1 The main topology selection (5)
2.1.1 The flyback type topology (5)
2.1.2 Push-pull topology (6)
2.1.3 A half bridge topology (8)
2.1.4 Full bridge topology (9)
2.2 The main circuit parameters are calculated (10)
2.2.1 Power transformer (11)
2.2.2 The output filter inductance (14)
2.3 The device selection (17)
Chapter 3 Control circuit design (19)
3.1 Chip circuit (19)
3.2 Driver circuit (27)
3.3 Feedback circuit (21)
3.4 Over-current protection from the circuit (22)
Chapter 4 Auxiliary circuit (24)
4.1 The main circuit design (24)
4.2 Parameter calculation (24)
4.3 Control circuit (27)
4.3.1 Control circuit (27)
4.3.2 Feedback circuit (29)
4.3.3 The buffer circuit (29)
4.4 Select the device (30)
Chapter 5 Experimental process and results (31)
5.1 The experimental waveforms (31)
5.2 Physical display .......................................................... 错误！未定义书签。conclusion . (36)
gratitude (36)
reference (37)
第1章绪论
1.1 引言
自从1881年法国试制了利用铅酸蓄电池作为能源的电动车以来，世界各国对电动车的研究渐渐有了新的突破。二十世纪以来，特别是第二次世界大战后，许多国家开始大力推动电动车的发展，电动车以其独特的优势一直被广泛的关注【1】。
电动车被认为是今后运输工具的主要方向，其原因在于以下几个方面：
（1）污染小。当前世界大批使用的燃料能源，排放的尾气中含有的二氧化碳、氮氧化合物和其他烟雾粉尘是环境污染的主要元凶。电动车作为一种交通工具，可以减少超过95%的排放量，甚至还可以做到零排放。
（2）节约能源。电动车的能耗约为燃油交通工具能耗的1/30～1/20。另外,还可以在夜用电网负荷降低时进行充电维护。
（3）构造和控制简单，易于操纵和维修。
（4）可利用多种形式的能源进行转化，成本降低。
随着电动车的大力推广使用，装备电动车的主要部件也已经达到初步实用化的阶段。
（1）利用稀土磁性材料制成的永磁电机,可以使得电动自行车的功率加大，重量得以减轻、效率得到提高。
（2）利用当代电子技术研制成功的IC、印刷线路板以及大功率组合晶体管组成的电子开关和保护电机线路控制，可以使控制更方便，更灵活，更有效。
（3）研制出用于不同蓄电池的充电器，既有慢速自动充电，也有节能、快速自动关断的智能充电器。
当前，电动汽车、摩托车、电动三轮车、电动脚踏车等电动车辆都可以按照已有的电机、电子控制技术，设计制造出不同的车型，这些早都已不再是电动车辆发展的技术难点所在。作为电动车辆能源的蓄电池和相匹配的充电器成为了电动车辆达到商业化和实用化的技术关键。作为相对性能较为稳定的部件，蓄电池和充电器这两大关键部件在技术突破上存在一些迟滞性，成为了制约电动车快速发展的瓶颈。由此可见，解决好电动车蓄电池充电器及充电技术问题，对电动自行车的快速发展会起到很大的推动作用。
1.2 国内外充电技术的发展现状
充电方式的发展通过了一个长时间的研究过程。其中电源技术，电池的制造技术和人们对电池特性的认知程度等方面限制了充电方式的发展。
充电的传统方法主要有恒压，恒流，恒流限压，恒压限流等。
这些方式的控制电路相对比较简单，比较能够容易实现，但同时也存在很多缺点。例如充电时间较长，充电方法比较单一，保护功能相对简单，易对电池造成伤害等。
针对传统的充电方式安全性能低，充电时间长等缺点，国内外渐渐地出现了许多新的充电方式，例如分级定流，脉冲充电，定化学反应，变电流／电压间歇，
分级定流等，近些年还有人提出了一些更为新颖的充电方式，比如专家系统，模糊控制，这些方式在提高充电效率，减小电池充电时间，延长电池寿命，或多或少有了一些进展，但对于大众市场的应用，仍有一定的距离。
随着智能监测技术，计算机技术，电子信息技术，电源技术等的发展，充电产品的功能也越来越强大，在整体上呈现一种智能化的趋势。智能充电系统除了基本的充电控制和显示功能之外还有一些新的特点。比如可根据电池的状态自动选择最优充电方式；有良好的故障保护措施和强大的数据处理能力；可以与其它设备通讯，形成通讯网络，便于管理。
从总体上来看，能源电池的充电，放电，维护和能量管理等技术仍旧相对落后，不适当的充电方式造成了电池寿命的缩短和损坏等现象依然比较普遍。一方面源于电池自身：电池的充放电是一个非常复杂的化学过程，受到电池的制造材料，环境温度等因素的影响；电池充放电在本质上是非线性的，更是难以控制的。另一方面源于人们对充电方法的研究不够深入，充电方法对电池的影响了解的不够透彻。目前，国内外的研究重心主要有：精确的电池模型的建立，快速充电方式研究，电池的SOC估算策略的研究，电池组的均衡，控制算法的研究等[2]。
1.3 电池特性及常用充电方式
作为电动车的动力源，选择性能好、具备较大比能量的电池，使得每次充电后的汽车行驶足够长的距离，这是提高电动汽车机能的关键之一。当前，电动车上经常使用的蓄电池有铅酸蓄电池、锂离子电池和镍氢电池三种。
首先要对这些电池进行介绍，接着对经常使用的充电方式进行研究。
1.3.1 蓄电池特性
（1）铅蓄电池
铅酸电池是现在使用最为广泛、技术最为成熟，是唯一的大批量应用和生产的动力蓄电池，主要用于电动自行车和汽车。
缺点：寿命低；比能量、比功率和能量密度都比较低；充电时间较长；对环境腐蚀性强；重量是同等容量锰酸锂电池的三倍，比较笨重。
优点：单价最低，可高倍率放电。
应用范围：其产量的三分之一作为备用电源用在交通、电力、信息等产业，在汽车、叉车等运输工具和大型不间断供电电源系统中处于较高的地位。目前在我国电动自行车中95%电池都选用铅酸电池。铅酸电池的技术目前是最为成熟尽管其能量密度、比能量和比功率都相对较低但因其性价比较高以及高倍率放电性能成为目前仅有的大批量生产的电动车车用电池。
（2）镍氢电池
镍氢电池已成功地应用于丰田普锐斯混合动力车，现在使用较为成熟的动力电池，搭载镍氢电池的混合动力汽车全世界销量已超出170万辆。
缺点：耐力性能差，低温性能差，技术提升空间不大；只能用于汽车的辅助动力，纯电动车必须选用更高比能量的动力电池；自放电率较高。
优点：高性能安全的过充电和过放电性能，适合大电流快速充放电、耐过充
放电能力强。
适用范围：电动工具、混合动力车等对电池容量要求不高的用具。
（3）大容量锂离子电池
锂离子电池具备功率大、重量轻、储能容量大、无污染、自放电系数小、温度适应范围广、寿命长等诸多优点，已开始渐渐代替镍氢电池和铅酸电池，变成当前全球上大多数汽车企业的首要的的研究目标和主攻方向。全世界对车载锂离子动力电池研发的主流企业已增加到20多家，如NEC、富士重工、三洋电机、美国江森自控公司、东芝等。
缺点：耐过充和过放电能力的安全隐患较大。
优点：可达150WH/kg的高能量密度；重量轻，体积小，比能量达是镍氢的2倍；无记忆效应；循环寿命长；自放电率低等。
1.3.2 蓄电池充电方式
目前，蓄电池的充电方法主要分为以下4种。
（1）恒压充电法
恒压充电是充电的最基本的充电方式。最先，给定一个期望电压，然后系统开始充电，此时充电电流会随充电的时间不断减小；当充电的电流小于一定值后，充电过程完成。
恒压充电的最大特点是可以简单地控制，但因为待充电电池的初始电压与给定的恒压值误差较大，在充电开始时很大，过大的电流容易使电池发热，严重时会损坏电池。所以在充电的开始阶段，要加保护措施，限制充电电流的最大值。
（2）恒流充电法
恒流充电方式是当前工程上非常流行的控制方式，控制过程开始时，充电器以较大的恒定电流为电池充电，电池将要充满时，改用恒定的小电流为电池进行充电，接着进入了浮充阶段，浮充的作用是补偿电池自放电的影响。
该方法的特点，避免了以往问题的过电流，电流被限制到一个恒定值，但因为电流不可调节，在某种程度上，充电速度被放缓。
（3）恒压恒流充电法
二阶段充电法是指选用恒压和恒流相组合的快速充电方式，开始时用恒流充电至预定的电压值，然后改成恒压充电完成剩余的充电工作。
三阶段充电法是指在充电起初和结束时采用恒流充电的方式，而充电中间的过程采用恒压充电。当电流衰减至预定值时，由第二阶段转变到第三阶段。这种方法会减少电池的充电量，但是作为一种快速的充电方式使用时就会受到一定程度的限制。
（4）脉冲充电方式
脉冲充电法不但遵循着蓄电池应固有的充电接受率，还能够相应的提高蓄电池的充电接受率，进而可以摆脱蓄电池指数充电接受曲线的相应限制。
脉冲充电方法开始是用脉冲电流对电池进行充电，而后让电池停充一段时间。如此循环充电脉冲在间歇期使蓄电池继续进行化学反应。欧姆极化和浓度极化自然而然地获得消除，从而减少了蓄电池的内压，使得下一轮的恒流充电可以加倍顺利地进行，使蓄电池能够汲取更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间，从而提升了蓄电池的充电电流接受率。
1.4 论文的主要研究工作
电动自行车的推行使用已经在全世界范围内展开,但制约电动自行车发展的最困难也最重要的问题就是电动车铅酸蓄电池的寿命问题,而影响电动自行车用铅酸蓄电池寿命的其中一个关键因素是充电技术。因此,铅酸蓄电池的充电术及充电器的智能化程度将对电动自行车的快速发展起到关键性的作用。
本课题是针对电动车用铅酸电池充电器而进行的研究。
本设计的充电器的充电对象为48V12AH的铅蓄电池。
设计目标如下所示：
（1）输入：Vin=AC 198V-235.4V。
（2）输出：V out=DC 58V 。
（3）预设效率：85% 。
（4）输出额定电流：1.8A。
（5）过流保护电流：2A。
论文主要工作：
（1）比较电路拓扑结构，分析它们各自电路的优点和缺点，选择合适的主电路拓扑结构。
（2）主电路参数计算及关键元器件的选型。
（3）充电器包括控制电路，检测电路、过流保护自启。
（4）实验验证及结果分析。
设计的结构框图如图1-1所示。
交流220V
输入整流滤
波
变换器
输出整流滤
波
驱动电
路
控制电路
直流输出58V
检测电路
过流保护与
自启电路
辅助电源
图1-1
设计总体框图
第2章主电路设计
2.1 主拓扑选择
在开关电源中有大量的拓扑结构，如反激式，推挽式，正激式，半桥式，全桥式等。这些常见的结构有着各自的优缺点。
2.1.1 反激式拓扑
反激式结构如图2-1所示。
图2-1 反激式拓扑
反激式结构具有如下优点：
（1）反激式的优点是电路比较简单，电源的体积小，且成本也比较低。另外，反激式输出电压受占空比的调制幅度相对高，因此，反激式要求调节占空比的误差信号幅度要比较低，误差放大器的增益和动态范围也较小。由于这些优点，目前，反激式开关电源在家电领域中还是被广泛的应用。
（2）反激式开关电源可用于功率小的场合也可以多路输出。
（3）反激式开关电源不用加磁复位绕组。
（4）反激式开关电源在开关管关断时，反激式变压器储能向负载释放，磁芯自然复位，不需要加磁复位。
（5）反激式开关电源电压调节器具有存储功能和隔离功能。
反激式结构存在如下缺点：
（1）反激式开关电源在控制开关时期不会向负载进行功率输出，仅在开关关断期间才会把电感储存的能量变为反电动势向负载输出。当占空比为0.5时，变压器次级线圈端输出电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流恰好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。即电压脉动系数等于2时，电流脉动系数就等于4。反激式电流的脉动系数是正激式的电流脉动系数的两倍。因此可知，反激式的电压和电流的输出特性要比正激式输出特性差。当反
激式开关电源使用的时候，为防备电源开关管过压击穿，其占空比一般会小于0.5，这样流过变压器次级线圈的电流就会出现断续，电压和电流的脉动系数将会增加，其电压和电流的输出特性将会恶化【3】。
（2）反激式开关电源瞬态控制特性较弱
因为反激式开关电源仅在开关关断时期才会向负载进行能量输出，当负载电流出现变化时，开关电源不能即刻对输出电压或电流进行调节，需要等到下一个周期，经过对输出电压采样和脉宽调制电路的作用，开关电源才开始对上一个周期进行反应，即改变占空比，于是，反激式的瞬态控制特性相对来说比较差。有时，当负载电流转变的频率、相位与采样、脉宽调制电路输出的电压的延时性在相位保持一致时，输出电压很可能会产生抖动。
（3）反激式变压器初级和次级线圈的漏感比较大，变压器的工作效率较低。
反激式变压器的磁芯通常需要留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的磁芯因流过变压器初级线圈的电流过大，易产生磁饱和。另一方面的原因是变压器的输出功率小，需要通过改变初级线圈的匝数和调整变压器的气隙，来调整变压器初级绕组的电感量。所以变压器初级绕组和次级绕组的漏感都比较大，就会降低变压器的工作效率，并且漏感还会产生反电动势，易把开关管击穿。
2.1.2 推挽式拓扑
推挽式结构如图2-2所示。
图2-2 推挽式拓扑
推挽式结构具有如下优点：
（1）推挽式输出电流瞬态响应速度比较高，电压输出特性较好。推挽式开关电源在全部开关电源中电压利用率最高。
因为推挽式中的两个开关管交替轮流工作，其输出电压波形对称，而且开关电源在整个周期之中都向负载提供的输出，所以，其输出电流瞬态响应速度比较高，电压输出特性较好。它在输入电压极低的情况下，仍旧能维持很大的输出功率，所以推挽式被广泛的应用于低压输入的DC/AC逆变器和DC/DC转换器电路中。
（2）推挽式开关电源是一个输出电压特性很好的开关电源。
推挽通过桥式整流或全波整流，输出电压电流纹波系数很小，所以储能滤波电容或储能滤波电感的一个很小值就能够得到一个电压纹波和电流纹波很小的输出电压。所以推挽式的输出电压特性很好。
（3）推挽式变压器的漏感和铜阻损耗相对较小，工作效率很高。
推挽式变压器开关电源属于双极磁极，磁感应电压范围为单极磁化的两倍以上，而变压器磁芯没有气隙，所以变压器磁芯的磁导率比单极性磁化高很多倍，因此推挽式变压器的初级和次级的绕组的匝数可比单极性磁化极变压器的初级和次级绕组的匝数少一倍以上【5】。
（4）推挽式开关电源的驱动电路相对简单。
推挽式的两个开关管有公共的接地端，相对半桥式或全桥式来奖，驱动电路相对简单。
（5）推挽式不会出现两个开关管同时串通的可能性。
推挽式结构具有如下缺点：
（1）推挽式开两个开关管要很高的耐压值。
推挽式两个开关管耐压值必须大于工作电压的两倍。所以推挽式很少使用在220V交流供电设备中。推挽式不适合负载电压变化范围太大的场合，尤其是负载很轻或是经常开路的状态。
（2）推挽式变压器有两组初级绕组，这对于小功率输出的推挽式是个缺点，对于大功率输出的推挽式开关电源却是个优点。由于大功率变压器线圈通常是多股绕线，因此推挽式变压器两组初级线圈和多股绕线都没有区别，而且两个线圈与单个线圈相比能够降低一半的电流密度。
（3）推挽式如果不完全对称或平衡时，就会出现直流偏磁的现象，经过几个周期的累积偏差，将使磁芯饱和，导致高频变压器励磁电流太大，甚至损坏开关管。
2.1.3 半桥式拓扑
半桥式结构如图所示。
图2-3 半桥式拓扑
半桥式结构具有如下优点：
（1）半桥式开关电源工作效率较高，输出功率较大。
半桥式开关电源因为两个开关管交替轮流工作，相当于两个开关电源同时输出功率输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。经全波整流或桥式整流后，输出电压的电流脉动系数Si和电压脉动系数Sv都比较小，需要的滤波电感和电容很小，输出电压纹波电流就可以达到很小。
（2）半桥式开关电源的开关管的耐压值很低。
对两个开关管的耐压值要求比推挽式的两个开关管的耐压要求可以下降一半。由于，半桥式开关电源的两个开关管的工作电压只有输入电压的一半，最高的耐压值相当于反电动势与工作电压之和，半桥式开关电源主要用于输入电压比较高的情况，一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是用半桥式开关电源。
（3）半桥式开关电源的变压器的初级线圈只要一个绕组。但对于大功率的线圈绕制就没有优势了，所以，大功率开关电源变压器的线圈需要用多股线并绕。
半桥式结构具有如下缺点：
（1）半桥式开关电源的电源利用率较低，所以，半桥式开关电源不适合用于较低工作电压的场合。此外，半桥式开关电源中的两个开关管连接没有公共地，驱动信号连接比较麻烦。
（2）半桥式开关电源的缺点是会出现半导通区，损耗大。
当两个开关管Q1和Q2处于转换交替的工作状态时，两个开关管会同时出现一个短时间的半导通区域，即两个控制开关同时处于接通状态。因为这是开关管在一开始导通的时候，可以看做对电容充电，开关管从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程；而开关管从导通状态转换到截止状态的时候，可以看做对电容放电，它从导通状态到完全截止状态也要一个过渡过程。当两个开关器件分别处在导通和截止过渡过程，即两个开关管都处在半导通状态时，相当于两个开关管同时接通，它们会对电源电压造成短路。此时，在两个开关的串联回路中将出现很大的电流，而电流并没有通过变压器负载。所以，在两个开关管Q1和Q2同时处在过渡过程期间，两个开关管将会产生较大的功率损耗。一般在半桥式开关电源电路中，都有意让两个开关管的接通和截止时间错开一小段时间也就是所谓的死区【6】。
（3）单电容半桥式开关电源刚开始工作时，输出电压比双电容半桥式开关电源输出电压高一倍。但开关管的耐压要求比双电容半桥式开关电源的耐压值高。
2.1.4 全桥式拓扑
全桥式结构如图2-4所示。
图2-4全桥式拓扑
全桥式结构具有如下优点：
（1）全桥式变压器开关电源输出功率较大，工作效率较高。
全桥式开关电源因为也是两个开关管交替轮流工作，相当于两个开关电源同时输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。经全波整流或桥式整流后，输出电压的电流脉动系数Si和电压脉动系数Sv都比较小，只需要滤波电感和电容很小，输出电压纹波纹波电流就可以达到很小。
（2）全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别低。
全桥式开关电源对4个开关器件的耐压要求比推挽式开关电源对两个开关管的耐压值要求可以降低一半。由于全桥式开关电源4个开关管分成两组，工作时期2个开关器件互相串联，关断时期每个开关管承受的电压，只是单个开关管所承受电压的一半。其最高的耐压值等于工作电压与反电动势之和的一半。
（3）全桥式变压器开关电源主要用于输入电压高的场合，可输入电压很高的情况下工作，一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式开关电源。
全桥式结构具有如下缺点：
（1）全桥式开关电源的电源利用率比推挽式开关电源的电源利用率低一些。
因为两组开关器件互相串联，两个开关器件接通时总的电压降比单个开关管接通时的电压降一倍；但比半桥式开关电源的电源利用率高很多。因此，全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的情况。
（2）与半桥式开关电源一样，全桥式开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组，这对小功率开关电源变压器的线圈绕制带来一些方便。大功率开关电源变压器的线圈需要用多股绕制。
（3）全桥式开关电源功率损耗比较大，所以全桥式开关电源不适宜用于工作电压较低的情况，否则工作效率会很低。另外，全桥式变压器开关电源中的4个开关管连接没有公共的地，与驱动信号连接比较的麻烦。
（4）全桥式开关电源的会出现半导通区，且损耗大。
全桥式开关电源也有跟式半桥开关电源开关管串通的危险
根据本设计的要求，主电路选择半桥结构，辅助电路选择反激结构
2.2 主电路参数计算
输入：Vin=AC 198V-235.4V
普通居民电压标准都是单向、交流50HZ，220V；对于居民用户，国家规定电压偏差准许值为+7%至-10%。
Vac = 198V - 235.4V
本设计选择桥式整流。桥式整流电路的工作原理如图2-5和图2-6所示。E2在正半周时，对D1、D3施加正压，Dl、D3此时导通；在D2、D4施加负压，D2、D4此时截止。在电路里产生E2、D1、Rfz 、D3回路，在Rfz上形成了上正下负的半波整流电压。E2为负半周时，在D2、D4施加正压，D2、D4此时导通；在D1、D3施加负压，D1、D3此时截止。在电路里产生了E2、D2、Rfz 、D4回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外一组的半波整流电压。反复下去，在Rfz 上就得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。桥式电路中每只二极管所承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半。
图2-5 D1,D3导通时电流流向
图2-6 D2，D4导通时电流流向
=?=(2-1)
V d c(m a x)235.42333V
V out=58V Ion=1.8A 80%
η=(2-2)
P o n
P i n130.5W
==
(2-3)
η
2.2.1 功率变压器
?=
η=Pon=104.4W Pin=122.8W Bm0.4T
85%
`
=f=62.6KHZ
K0.164
（1）确定AP值
Ap——磁芯面积乘积。
AP=AW×AE，磁芯面积乘积。它是磁芯窗口面积AW和磁芯有效截面积AE 的乘积AP。
AE是磁芯横截面积对磁芯输出功率的影响。
根据法拉第电磁定律，Ae
=。
?
Ton/dB
Vdc
Np?
AE的面积越小，需要的匝数就越多，窗口面积需要的就越大，选定的磁芯其窗口面积是有限的，必须重新选择窗口面积大的磁芯才会满足功率的输出。
AW磁芯窗口面积对磁芯输出功率的影响：
正常我们按照导线的允许电流密度和线圈有效值的电流选取合适的线径，选择的导线的横截面积是Irms/J。
（2）选择磁芯
磁芯可选EI28或EE40
EI28的材料为PC40，其参数为：
Ae=862
mm
mm Aw=39.42
Ap=AeAw=0.334
cm(2-4) EE40的材料为PC40，其参数为：
Ae=1282
mm
mm Aw=1082
Ap=AeAw=1.38244
cm(2-5)
0.33>0.2835 1.3824>0.2835
从理论上EI28和EE40都符合条件，但是经过实际的铜线缠绕，EI28的窗口大小不够，所以选择EE40。
（3）计算原边匝数Np
为防止开关电源过压击穿，令Dmax=0.43（Dmax是占空比）。
占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率。
1N p A e d B
E V d c(m i n)
==(2-6)
2d t
6V d c (m i n )D m a x Np 2Ae Bmf 237.60.432128100.462600
15.94
-=
??=????= (2-7)
（4）计算匝比
Ns n Np = (2-8) f 0Ns V V DVin Np
+= (2-9) 0f V V Ns n Np D max Vdc(min)5810.5770.43237.6
+=
=+==? (2-10)
（5）计算副边匝数Ns
N s n N p 0.57715.9==?= (2-11)
Ns=10匝
（6）重新计算原边匝数Np
Ns 10Np 17.3n 0.577=
== (2-12)
取Np=18匝
(7) 计算副边线径Ds 0.1252A J 4.5Ap 4.321mm -=?= (2-13)
J 是电流密度，是描述电路中某点电流强弱和流动方向的物理量。它是矢量，其大小等于单位时间内通过某一单位面积的电量，方向向量为单位面积相应截面的法向量，指向由正电荷通过此截面的指向确定。导线中不同点上与电流方向垂直的单位面积上流过的电流不同【7】。
铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法 常见故障不良现象故障产生的原因故障的处理方法 蓄电池充电不足1.静止电压低 2.密度低，充电结束后达不 到规定要求 3.工作时间短 4.工作时仪表显示容量下降 快 1.充电器电压、电流设置 过低 2.初充电不足 3.充电机故障 1.调整，检修充电 器 2.蓄电池补充充电 3.严重时需更换新 电池 蓄电池过充电1.注液盖篓色泽变黄，变红 2.外壳变形 3.隔板炭化、变形 4.正极腐蚀、断裂 5.极柱橡胶套管上升、老 化、开裂 6.经常补水，充电时电解液 浑浊 1.充电器电压，电流设置 过高 2.充电时间过长 3.频繁充电 4.放电量小而充电量大 5.充电机故障 1.调整，检修充电 器 2.调整充电制度 3.严重时需更换新 电池
铅酸蓄电池热失控故障分析 当电池处于充电状态时，电池温度发生一种积累性的增强作用。当增温过程的热量积累到一定程度，电池端电压会突然出现降低，迫使电流骤然增大，电池温度高升而损坏蓄电池的现象称之为热失控。 1.故障现象 充电时特别到了末期，充电器不转绿灯，同时电池严重发热，如果测量充电电流会发现电流很高可达到2A或2A以上。发热严重时，析气压力过高，会导致电池壳受热变形，直至电池报废。 2.故障产生原因 ⑴电池失水 失水后，蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负极板的附着力变得很差，内阻增大，充放电过程中发热量加大。经过上述过程，蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热，如散热小于发热量，即出现温度上升现象。温度上升，使蓄电池析气过电位降低，析气量增大，正极大量的氧气通过“通道”，在负极表面反应，发出大量的热量，使温度快速上升，形成恶性循环，即所谓的“热失控”。最
桩基础毕业设计摘要 1.桩平面布置原则 （1）力求使各桩桩顶受荷均匀，上部结构的荷载重心与桩的重心相重合，并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。 （2）在纵横墙交叉处都应布桩，横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩，门洞口下面不宜布桩。 （3）同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。 （4）大直径桩宜采用一柱一桩；筒体采用群桩时，在满足桩的最小中心距要求的前提下，桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。 （5）在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。（6）剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响，而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置。 2.桩端进入持力层的最小深度 （1）应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度，对于粘性土、粉土不宜小于2d（d为桩径）；砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d；对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d，且不小于0.5m。（2）桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩，桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m，嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时，嵌岩深度可适当减少，但不宜小于0.2m。 （3）当场地有液化土层时，桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的
稳定土层，进入深度应由计算确定，对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m，对其他非岩石土且不宜小于1.5m。（4）当场地有季节性冻土或膨胀土层时，桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定，其深度不应小于4倍桩径，扩大头直径及1.5m。 3.桩型选择原则 桩型的选择应根据建筑物的使用要求，上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。 （1）预制桩（包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩）适宜用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层，且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土，穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。其施工方法有锤击法和静压法两种。 （2）沉管灌注桩（包括小直径D<5O0mm，中直径D=500～600mm）适用持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土；对于桩群密集，且为高灵敏度软土时则不适用。由于该桩型的施工质量很不稳定，故宜限制使用。 （3）在饱和粘性土中采用上述两类挤土桩尚应考虑挤土效应对于环境和质量的影响，必要时采取预钻孔。设置消散超孔隙水压力的砂井、塑料插板、隔离沟等措施。钻孔灌注桩适用范围最广，通常适用于持力层层面起伏较大，桩身穿越各类上层以及夹层多、风化不均、软硬
蓄电池性能检测系统锂电池充放电柜SBCT-3030TS 一、概述 蓄电池使用寿命一般为5-6年，在这么长的使用过程中往往会出现：电池端电压不均匀、电池壳变形、电解液渗漏、容量不足等现象，为供电带来安全隐患。蓄电池容量，是蓄电池充足电后放出电能大小的数值，因此蓄电池的容量反映了蓄电池的健康状况。 蓄电池长期浮充，容易造成活性物质钝化，电解液固化；蓄电池均充频繁，造成电解液干涸、极板栅格腐蚀； 大电流充电或过放电，造成极板变形、硫化。以上原因，导致电池容量降低甚至失效，给系统启动、通讯造成安全隐患； 蓄电池由于长期频繁使用，电解液比重不断增加，浮充电流加大，因此电极腐蚀更为迅速，电极腐蚀也会消耗氧气从而使电解液变干，这是蓄电池特有的故障。 当电池的实际容量下降到其标称容量的90%以下时，电池便进入衰退期。 当电池容量下降到标称容量的80%以下时，便进入急剧的衰退状态，这时电池已存在安全隐患，当电池容量下降到标称的70%以下时，电池已达到报废状态。 《电源维护规程》要求： 1)新安装的蓄电池验收应做100%容量实验； 2)蓄电池每年做一次放电深度为30%-40%实验； 3)超过三年后每年做一次放电深度为100%的容量试验； 4)蓄电池放电期间应每小时测量一次端电压和放电电流。 一、蓄电池检测方案 2.1.电池安装前检测、定期维护——电池容量寿命检测 充满电的蓄电池放置不用，逐渐失去电量的现象，称之自行放电。自行放电是不可避免的，在正常情况下，每天放电率不应超过0.35%～0.5%。自行放电的主要原因： 1)极板或电解液中含有杂质，杂质与极板间或不同杂质间产生了电位差，变成一个局部电池， 通过电解液构成回路，产生局部放电电流，使蓄电池放电。 2)隔板破裂，导致正负极板短路。 3)蓄电池壳表面上有电解液或水，在极桩间成为导体，导致蓄电池放电。 4)活性物质脱落过多，并沉积在电池底部，使极板短路造成放电。 因此安装备用蓄电池前，需要采用“电池容量寿命检测柜”进行100%的核对性实验，先对蓄电池进行补充电，再进行放电、放电完毕后再充电经检测确认蓄电池达到核定容量后，方可投入使用。
铅酸蓄电池最佳充电方法 上世纪60年代中期，美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究，并提出了以最低出气率为前提的，蓄电池可接受的充电曲线，如图1所示。实验表明，如果充电电流按这条曲线变化，就可以大大缩短充电时间，并且对电池的容量和寿命也没有影响。原则上把这条曲线称为最佳充电曲线。 目录 1原理简介
蓄电池放电后，用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池，使它恢复工作能力，这个过程称为蓄电池充电。蓄电池充电时，电池正极与电源正极相联，电池负极与电源负极相联，充电电源电压必须高于电池的总电动势。充电方式有恒电流充电和恒电压充电两种。 2详细内容 蓄电池充电器原理 蓄电池里面有大量的硫酸等可供电离的溶液，当插上电源，电流就通过里面的铅板（有些电池不是铅）电离溶液，这样就将电能转化为化学能；如果要使用，溶液就会转化为电能通过电极输送出去。这是原理上的描述，事实上，真实的情况十分复杂，可参考相关专业书籍。 充电方法制度 常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”：充电电流安培数，不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上，常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。 恒流充电法 恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法，保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，使出气过甚，因此，常选用阶段充电法。 恒压充电法 充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，由于充电初期蓄电池电动势较低，充电电流很大，随着充电的进行，电流将逐渐减少，因此，只需简易控制系统。 这种充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大，对蓄电池寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废。鉴于这种缺点，
桩 基 础 设 计 目录 前言 1、建筑设计资料 （1）、设计原始资料 （2）、建筑基地平面图 2、选择桩型、桩端持力层、承台埋深 （1）、选择桩型 （2）、选择桩的几何尺寸以及承台埋深 3 、确定单桩极限承载力标准值 （1）确定单桩极限承载力标准值 （1）、桩身结构设计计算 （2）、确定复合基桩竖向承载力设计值 （3）、九桩承台承载力计算（①—C承台）
（4）桩顶作用验算，桩承台验算（①—C承台） 6、承台设计 （1）、柱对承台的冲切 （2）、角桩对承台的冲切 （3）、斜截面抗剪验算 （4）、受弯计算 7．桩基础沉降验算 8. 结论与建议 结束语 参考文献 1、建筑设计资料 （1）、设计原始资料 拟建三明大酒店工程位于三明市东兴五路以南，其东临电子商城，西侧为居民住宅，房地产公司。南侧为儿童服装设计公司。拟建建筑物为一框架结构，地面以上9层，地下2层，总建筑面积27000m2。基坑长约60m，宽约40m，基坑开挖深度6m。本次设计主要是对酒店的某根柱进行桩基础设计，作用于该柱（600mm×400mm）柱底面（基础顶面）处的荷载基本组合设计值有两类： 最大轴力组合：轴向力F=6200 kN，柱底弯矩为M= 510 kN·m ，水平荷载V =285 kN；桩身采用C30的混凝土浇筑。 最大弯矩组合：轴向力F=4715 kN，柱底弯矩为M= 670 kN·m ，水平荷载V =385 kN；（M、H作用于柱的长边方向且均为从左指向右）。
基坑周边无复杂管线，有利于基坑施工。 根据钻探揭露，拟建场区地貌单元为阶地，地形较平坦，场地四周均无特殊情况分布。在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层： ①-1层填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎砖、建筑垃圾组成，硬质含量30-60%,填龄大于5年。 ②层粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑，含少量铁锰结核，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。 ③层粉质粘土：黄褐色，可塑，局部软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。 ④层细砂：褐黄，黄色，细砂为主，含少量粘性土，分选性较好，成分多为石英质，含云母，很湿~饱和，稍密状态。 ⑤砂土状强风化花岗岩（γ52（3）c）：浅肉红色，原岩结构基本保留，岩芯呈砂土状，岩芯手可掰碎，遇水易散、易软化，干钻困难，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层全场地分布，层厚5.00-16.50m 测得孔内初见水位埋深2.00～6.50m，稳定水位埋深2.20～6.20m。地下水位埋深按3米计算，场地地下水对混凝土无腐蚀性影响。 场地土体情况一览
蓄电池de检测方案 一、检测目的 由于汽车上的需要，我们购买到了一台蓄电池。但出于对蓄电池质量、安全等方面的考虑，特对其进行检测。并制定出一套完整的检测方案。并选择其几项重要的性能指标进行检测。 二、检测要求 符合以下三个标准： ①GB/T2828.1-2003 按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 ②ZBT35001 电器硬设备基本技术条件 ③ZBT36009 电器接线柱标记 三、蓄电池的性能指标 ①蓄电池的电压 ②蓄电池的容量 ③蓄电池的使用寿命 ④蓄电池的效率 ⑤蓄电池的自放电 ⑥蓄电池的放电深度与荷电态 ⑦蓄电池内阻的检测 ⑧蓄电池的串联与并联 四、蓄电池的检测项目 ①蓄电池的外观检测 ②蓄电池的主要性能指标检测 ③蓄电池的好坏检测 五、检测具体的方法 1、蓄电池的外观检测：
检查产品的标志和标识，其内容包括生产厂家、规格型号、商标、正负极。如果上述内容缺漏，这项检测即为不格。外观检查中应特别小心所标内容与实际不符的情况。外观检查还应该考核蓄电池外壳质量。确保外壳硬度、注液孔等指标。 2、蓄电池的电压检测： 方法一：如图所示，蓄电池的输出电压为12V，利用万用表进行检测。先把万用表打到20V档，让后红棒头与黑棒头分别接到蓄电池的正极和负极。根据万用表显示出的电压判断蓄电池的电压是否正常。但这种测量不准确！因为测量内无负载，所以测量的不一定是蓄电池的实际电压。 方法二：用蓄电池检测仪测量蓄电池接线柱间的断路电压时，如果检测出来的电压等于或大于12.5V时，这是说明蓄电池正常。但是如果电压低于12.5V，则说明蓄电池存在问题或欠压。 3、蓄电池容量检测： 测试需要的准备： 1、测试必要的工具准备 测试所需工具包括：绝缘手套、万用表、测温仪、钳形直流表、蓄电池内阻仪、棘轮扳手、测试记录表、警示标示、防护眼镜、手电筒、PH试纸。 2、环境检查 机房环境检查：机房应该凉爽、干燥，机房内的通风和制冷设备需运行正常，温湿度监控设备运行正常。 UPS设备检查：协调UPS厂家技术人员对设备参数进行确认，根据电池方提供的数据设置UPS参数，其中包括：放电截止电压、均充限流、均充时间限制、均浮充电压的设置。 3、电池检查 电池外观检查：检查外观是否清洁，有无液体或污渍，如有液体或污渍可借助PH试纸帮助判断，并做好设备间的清洁工作帮助对故障点的判断。 4、人员准备 方法一：传统容量测试法。将蓄电池接上假负载，并接上电压表与电流表。调整负载大小使得放电电流保持在一个定值，当蓄电池的端电压到达放电终止电压时放电测试结束。然后根据测出的放电时间和放电电流来计算其容量。 方法二：电源监控控制测试法。此方案利用电源本身的监控，实现对蓄电池在设定时间，设定放电电流（满负荷）的放电，通过放电后电池组的参量变化，来初步估算蓄电池的容量。电源监控控制测试法不需另外增加其它电池容量检测设备。 方法三：曲线比较法。利用蓄电池容量检测设备对蓄电池进行几分钟的放电后再充电，将此过程中记录的数据绘制成曲线，对比该型号蓄电池的特性曲线数据库，进而分析蓄电池的剩余容量。曲线比较方法的特点： （1）用测试后所得的曲线可以比较直观的分析蓄电池的状态； （2）测试蓄电池时，需要该型号的容量分析数据库，制作此数据库需要一定的时间； （3）如负载太小，小于10小时放电率的电流或负载电流波动太大，需连接智能负载。 方法四：交流检测法。交流检测法特点： （1）不改变电源系统的任何工作状态；
铅酸蓄电池充电安全操作规程 1.充电前的准备工作： 1.1.工作人员必须戴防护眼镜、口罩和橡胶手套，系橡胶围裙，穿胶鞋。 1.2.提前做好中和溶液（碳酸钠溶液），以防电解液灼伤时使用。 1.3.由于蓄电池大量放电、或长期存放导致电池亏电，因此应定期从设备上拆下 蓄电池，在充电间对蓄电池进行补充充电。补充充电一般每个月进行一次，以提高其使用可靠性，延长使用寿命。进入冬天时最好进行一次补充充电。 1.4.充电前应先用万用电表测量电池的电压并进行记录，以便根据各电池的亏电 情况确定充电方案。 1.5.检查交流电源是否符合使用要求，电源应为220V，50Hz交流电。 1.6.先接蓄电池，将充电机“+”极接至蓄电池“+”极，充电机“-”极接至蓄电池“—” 极接线柱上，注意防止负载短路。 1.7.选择充电电压。若充电电池为12V,则电压选择档应旋转到12V档，若充电电 池为24V,则电压选择档应旋转到24V档，不得选错，否则将损坏充电机或蓄电池。 2.充电操作： 2.1.初充电、补充充电常采用恒流充电（恒流充电是在一定的时间段始终 以一定不变的电流对电池进行充电，其优点是充电比较完全，但是后期电流几乎全部被消耗在水的分解和热的发生上）。补充充电电流为 0.1C20A（如 60Ah蓄电池用 6A），充电时间为 3～ 5 h，或根据存放时间长短确定充电时间。 2.2.维护充电常采用恒压充电（恒压充电是始终以一定不变的电压对电池
进行充电，其优点是气体产生很少，耗水量小，存在充电不完全的缺点。单体电压通常设定在2.3～2.4V（12 V电池为13.8～14.4 V，6 V电池为6.9～ 7.2 V），直到充足电为止）。 2.3.将充电机电流选择档位调至最低档位。 2.4.确保红、黑夹没有接触才可以通电，否则会造成短路并损坏机器； 2.5.充电采用二步充电法： 2.5.1.即第一步采用0.1C20A充电至12 V电池为1 3.8～1 4.4 V，6 V电池为6.9～ 7.2 V时。转入第二步充电，第二步充电采用0.05C20A至充电结束。2.5.2.接通220V电源，逐档调节充电电流，至最大充电电流0.1C20A，进行第 一步充电。 即：对于12V,54Ah电池其充电电流为0.1x54=5.4A， 对于12V,150Ah电池其充电电流为0.1x150=15A 2.5. 3.当电池电压达到13.8~1 4.4V时，转入第二步充电，第二步充电最大电流 为0.05C20A。 即对于12V,54Ah电池其充电电流为0.0511x54=2.7A， 对于12V,150Ah电池其充电电流为0.05x150=7.5A 2.5.4.充足电后，最后对电池进行一次均衡充电，以保证单格均衡。方法为：将 充足电的电池，用0.035C20A电流充电(即12V，54Ah电池充电电流为 0.035x54=1.89A；12V,150Ah电池充电电流为0.035x150=5.25A)；当电池 冒出均匀气泡，温度上升时，停止充电1小时；如此重复3～4次，单格电池都能冒出均匀气泡,并且电池电压\电液密度趋于不变时结束。 2.6.充电时间的确定：
目录 引言 2 1 桩基础分类 2 2 施工前的准备工作 2 2.1按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类 2 2.2桩基础施工前的一般准备工作 2 2.2.1 施工现场及周边环境的踏勘 2 2.2.2 技术准备 3 2.2.3机械设备准备 3 2.2.4现场准备 3 2.2.5现场放线定位 4 3 钻斗钻成孔灌注桩技术简介 4 3.1钻斗钻成孔法的介绍 4 3.1.1钻斗钻成孔法的优点5 3.1.2钻斗钻成孔法的缺点5 3.2 施工程序 5 3.3 施工要点 5 4 桩基础施工技术发展趋向 6 结论7 后记8 参考文献9
引言 随着我国改革开放的深入，社会经济的发展，工业化和都市化程度的提高，地面空间显得越来越紧，为了充分利用国土资源，人们不得不将眼光投向高层空间和地下空间。桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，已广泛用于工业厂房、桥梁、水利等工程中。下面笔者将对桩基础的施工进行简要分析。 1 桩基础分类 (1)按材料可分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等,其中钢筋混凝土桩又可分为普通钢筋混凝土桩(简称RC桩,混凝土强度等级C15~C40);预应力钢筋混凝土桩(简称PC桩,混凝土强度等级为C40~C80);预应力高强度混凝土桩(简称PHC桩,混凝土强度等级不低于C80)。钢筋混凝土桩使用最广泛。 (2)桩按形状可分为圆形桩、角形桩、异形桩、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩等。 (3)桩按施工方法可分为非挤土桩、部分挤土桩。 选择桩型与工艺时,应对建筑物的特征(建筑类型、荷载性质、桩的使用功能,建筑物的安全等级等),地形、工程地质(穿越土层桩端持力层岩土特性)及水文地质条件(地下水类别、地下水位),施工机械、施工环境、施工经验,各种桩施工法的特征、制桩材料供应条件,造价以及工期等进行综合性研究,并进行技术经济分析比较,最后选择经济合理,安全适用的桩型和成桩工艺。 2 施工前的准备工作 2.1按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类 预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔，而后在钻孔中放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。根据成孔的方法，又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。 2.2桩基础施工前的一般准备工作 施工前应做好现场踏勘工作，做好技术准备与资源准备工作，以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前的一般准备工作包括以下几个方面： 2.2.1 施工现场及周边环境的踏勘 在施工前，应对桩基施工的现场进行全面踏勘，以便为编制施工方案提供必要的资料，也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查的主要容如下： (1)查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。 (2)查阅地质勘察报告，了解施工现场成桩深度围土 层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。 (3)了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。 (4)了解施工现场区域人为和自然地质现象，地震、溶岩、 矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。 (5)了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目 前使用情况。 (6)了解沉桩区域附近地下管线（煤气管、上水管、下水管、电缆线等）的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构 情况等。 2.2.2 技术准备 其主要容包括如下几个方面：
镉电极在铅酸蓄电池性能检测中的应用 我们知道，任何一种金属晶体都含有金属离子和自由电子，当金属插入该金属离子的溶液中，由于金属受到电解液溶质，溶剂离子及分子的作用，会出现下列情况：一种情况是组成金属晶格的金属离子脱离金属表面进入溶液中，由于金属离子离开金属表面造成金属表面剩有多余电子而使金属在该溶液中带有负电荷，另一种情况是由于金属离子的溶解度不大，而溶液中的金属阳离子向金属表面沉积使金属表面因阳离子过剩而带正电荷。这样一来，无论那种情况，都会因金属所带的电荷，使得金属与溶液分界处形成“双电层”。 如果金属带负电荷，则溶液中金属附近的阳离子会被金属吸引而集聚在它的附近．而阴离子则由于金属的排斥，在金属附近溶液中的浓度较低。这样，金属附近的溶液—中所带的电荷与金属本身所带的电荷与金属本身所带的电荷恰好相反，这就形成了“双电层”，由于金属与溶液的分界面上“双电层”的存在。则在金属与溶液的分界面上产生一定的电势差，这个电势差的太小与金属及溶液的性质有关。 金属在电解质溶液中形成的“双电层”产生的电势差就是该金属在该溶液中的电极电位。 金属插在溶液中，在同一时间内，有的金属离子从金属表面进入溶液中；有：曲存在于溶液中的金属离子沉积到金属表面上去，当金属离子进入溶液中的速度与溶液中的离子沉积到金属上去的速度相等时，这时的电极电位称为平衡电极电位。 目前，人们尚没有方法直接测量单个电极与溶液之间的电位差，也就是绝对电极电位。这是因为测量时使用电位差计，需要把电位差计测量端的一根导线接到电极上，而把另一根导线插入溶液中，但插入溶液中的导体本身又构成了一个电极，它与我们所测量跑电极组成了一个电池；实际电位差计测出的是这个电池两极的电位差也即电池电动势，而不是被测电极与溶液间的电位差。 因此，在实际中我们可以指定某一电极的电位为零，称为参比电极或标准电极，用参比电极与所测量的电极组成一个电池，用电位差计的负端接作为零点的参比电极，正端接被测量电极，当被测量电极的电位比参比电极高时，相对电极电位为正值，当被测量电极的电位低于参比电极电位时，则相对电极电位为负值。 同一个电极用不同的参比电极来测量，测得的电极电位不同，因此，一般电极电位应注明是相对于哪种参比电极测得的。例如，相对于镉电极铅负极的电极电位=0.1 V，相对于硫酸亚汞电极铅负极的电极电位=－0.101 V，而相对于镉电极硫酸亚汞电极电位=1.11 V。它们之间的关系为：? Pb(相对于Hg2S04电极)=?Pb(相对于Cd电极)－? Hg2S04(相对于Cd电极)=0.1－1.1=－1.01 V。 为了有一个统一的标准，国际上惯常使用标准氢电极作为参比电极，规定在任何温度下标准氢电极的平衡电极电位都为零，由于标准氢电极的精度很高，且制造结构复杂，溶液纯度要求很严，因此不便于实际应用，通常都是根据实际情况选用其它的参比电极进行测量，然后再利用已知的(统一测量完的)参比电极与氢标电极的电极电位再换算成氢标电极电位。 平时我们从标准电极电位表中查得某电极在某溶液中的电极电位有以下几个条件： 1、该电极电位是与标准氢电极电位的相对值。 2、标准电极电位是指标准状态下即各物质浓度为1M，101.33 KPa压力的状态下测得值。 3、该电极电位是平衡电极电位。 所以我们以往知道的铅蓄电池中铅的标准电极电位为－0.358 V，二氧化铅的标准电极电位为＋1.69 V，都是符合上述三个条件下的数值。 在实际测量中，要求选用的参比电极电位要稳定，重现性要好，并且参比电极的电解液最好能与被测电极的电解液一致。在铅酸蓄电池电极电位测量中最好用硫酸亚汞电极，即(Hg、Hg2S04·H2S04)，它的精度很高，但制作和使用比较麻烦，所以在一般试验室常采用镉电极(Cd、CdS04·H2S04)来测量铅蓄电地充放电时正负极的电位。其应用很方便，但准确性较低，误差可达十几毫伏以上。 参比电极的工作面积一般都不大，因此．有很小的电流通过，它的电位就会发生波动，在测量时，参比电极与被测电极之间存在龟位差会有电流经过测量仪表构成回路，测量电压表的内阻越大，经过的电流越小，对电位测量造成的误差越小，所以，在测量铅蓄电池的膈电压时要求电压表的阻抗在每伏1 000Ω以上。 在铅蓄电池的充放电过程中，常采用镉电极来测量正负极电位变化情况，通过测量结果可以判断极板是否工作正常。 金属镉(Cd)，密度为8.65，溶点约为388℃，镉电极用纯金属镉制成，新制的镉电极在使用前应浸泡在密度为1.10的稀硫酸溶液中3昼夜以上，否则因极化作用而量值不准，当镉电极不使用时，也必须把它浸在稀
// 铅酸蓄电池的制造成本低、容量大、价格低廉，使用十分广泛。由于其固有的特性，若使用不当，寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。因此，设计一种全新的智能型铅酸蓄电池充电器是十分必要的。 1常规充电方式 铅酸蓄电池的常规充电方式有两种:浮充(又称恒压充电)和循环充电。 浮充时要严格掌握充电电压，如额定电压为12V的蓄电池，其充电电压应在13.5～13.8V 之间。浮充电压过低，蓄电池会充不满，过高则会造成过量充电。电压的调定，应以初期充电电流不超过0.3C(C为蓄电池的额定容量)为原则。 循环充电，其初期充电电流也不宜超过0.3C，充电的安培小时数要略大于放电安培小时数。也可先以0.1C的充电速率恒流充电数小时，当充电安培小时数达到放电安培小时数的90%时，再改用浮充电压充电，直至充满。 以上为目前常用的铅酸蓄电池充电方式，但这两种方式存在着一些不足之处。在充电过程中，电池电压逐渐增高，充电电流逐渐降低。由于恒压充电不管电池电压的实际状态，充电电压总是恒定的，充电电流刚开始比较大，然后按指数规律下降;采用快速充电可能使蓄电池过量充电，易导致电池损坏。对于循环充电而言，采用较小电流充电，充电效果较好。但对于大容量的蓄电池，充电时间就会拖得很长，时效低，造成诸多不便。 2智能型充电器的充电过程分析 通过对上述两种充电方式的分析比较，综合其优点设计出具有快充和慢充的智能型铅酸蓄电池充电器。该充电器采用单片机控制，充电过程分为快充、慢充及涓流充三个阶段，充电效果更佳。图1所示为该充电器的充电电流、电压曲线。 从图1可以看出:在快充阶段(0～t1)，充电器以恒定电流1C对蓄电池充电，由单片机控制快充时间，避免过量充电;在慢充阶段(t1～t2)，单片机输出PWM控制信号，控制斩波开关通断，以恒定电压对蓄电池进行充电，此时充电电流按指数规律下降，当电池电压上升到规定值时，结束慢充，进入涓流充阶段;在涓流充阶段(t2～t3)，单片机输出的PWM控制信号，使充电器以约0.09C的充电电流对蓄电池充电，在这种状态下，可长时间对蓄电池充电，从而能最大限度地延长蓄电池寿命。 3智能型充电器的工作原理 根据上述分析而设计的智能型铅酸蓄电池充电器，主要由开关稳压电源、斩波开关、控制器和辅助电源等四个部分组成，并具有过流保护、过压保护和超温保护功能。图2为充电器原理框图，图3为充电器电路原理图。 3.1开关稳压电源
铅酸蓄电池充电方法及特性说明 铅蓄电池的充电特征就是指蓄电池在恒定流充电状态下，电解液相对密度ρ（15℃）、蓄电池端电压UC随充电时间的变化规律。图5-12是将某型号铅蓄电池以5A进行恒流充电时测得的规律曲线。充电过程中，电解液相对密度基本以直线逐渐上升。这是因为采用等流充电，充电机每单位时间向蓄电池输入的电量相等，每单位时间内电解液中的水变为硫酸的量也基本相等。充电过程中，铅蓄电池端电压上升的规律由四个阶段组成：第一阶段：充电开始，端电压上升较快。这是由于极板活性物质孔隙内部的水迅速变为硫酸，孔隙外部的水还未来得及渗透入补充，极板内部电解液相对密度迅速上升所致。 第二阶段：端电压上升较平稳，至单格电压2.4V。该阶段，每单位时间内极板内部消耗的水与外部渗入的水基本相等，处于动态平衡状态。 第三阶段：端电压由2.4V迅速上升至2.7V，该阶段电解液中的水开始电解，正极板表面逸出氧气，负极板处逸出氢气电解液中冒出气泡，出现所谓的电解液“沸腾”现象。 第四阶段：该阶段过充电阶段，端电压不再上升。为了观察端电压和电解液相对密度不再上升的现象，保证蓄电池充分充电，一般需要过充电2h～3h。由于过充电时剧烈地放出气泡会导致活性物质脱落，造成蓄电池容量降低，使用寿命缩短，因此应尽量避免长的时间过充电。过充电时，蓄电池逸出的氢气与氧气混合，混合气体具有易烯、易爆特点，因此充电的蓄电池附近应免明火出现。 铅蓄电池充电终了的特征是： （1）端电压和电解液相对密度上升到最大值，且2h～3h内不再上升。 （2）电解液中产生大量气泡，呈现“沸腾”状态。 3.蓄电池的充放电控制技术 在实际光伏发电系统的蓄池中，为了实现设定的充电模式，须对充电过程进行控制，运用正确的充电控制方法，有利于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。 （1）充电过程阶段的划分 在实际光伏发电系统的蓄池中，为了实现设定的充电模式，须对充电过程进行控制，运用正确的充电控制方法，有利于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。充电过程一般分为主充、均充和浮充3个阶段。充电末期主要是以恒小电流长时间充电的涓流充电流为主（充电倍率小于0.1C时，称为涓流充电）。
2.1 设计资料 2.1.1 上部结构资料 某教学实验楼，上部结构为七层框架，其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式，混凝土强度等级为C30。底层层高3.4m（局部10m，内有10t桥式吊车），其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。 2.1.2 建筑物场地资料 拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦，建筑物平面位置见图2-1。 图2-1 建筑物平面位置示意图 建筑物场地位于非地震区，不考虑地震影响。 场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。 建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表2.1. 表2.1地基各土层物理，力学指标 土 层 编 号 土层名 称 层底 埋深 （m） 层厚 （m） 3 (kN/m) γ e(%) ω L I(kPa) c () ? ?(MPa) s E (kPa) k f MPa s P （） 1 杂填土 1.8 1.8 17.5 2 灰褐色粉质 粘土 10.1 8.3 18.4 0.90 33 0.95 16.7 21.1 5.4 125 0.72 3 灰褐色泥质 粘土 22.1 12.0 17.8 1.06 34 1.10 14.2 18.6 3.8 95 0.86
4 黄褐色粉土夹粉质粘土 27.4 5.3 19.1 0.88 30 0.70 18.4 23.3 11.5 140 3.44 5 灰-绿色粉质 粘土 >27.4 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.6 210 2.82 2.2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深 2.2.1 选择桩型 因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大 ，不宜采用浅基础。 根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。 2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 依据地基土的分布，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较后，而第④层是粉土夹粉质粘土，所以第④层是比较适合的桩端持力层。桩端全断面进入持力层1.0m （>2d ），工程桩入土深度为m h h 1.231123.88.1,=+++= 由于第①层后1.8m ，地下水位为离地表2.1m,为了使地下水对承台没有影响，所以选择承台底进入第②层土0.3m ，即承台埋深为2.1m ，桩基得有效桩长即为23.1-2.1=21m 。 桩截面尺寸选用：由于经验关系建议：楼层 <10时,桩边长取300～400,350mm ×350mm ，由施工设备要求，桩分为两节，上段长11m ，下段长 11m （不包括桩尖长度在内），实际桩长比有效桩长长1m ，图2-2桩基及土层分布示意图 这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。 桩基以及土层分布示意如图2-2。 2.3 确定单桩极限承载力标准值 本设计属于二级建筑桩基，采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。 根据单桥探头静力触探资料P s 按图2-3确定桩侧极限阻力标准
铅酸蓄电池正确使用与充电管理 在现今这个以工业为主的社会中，后备直流电源的应用越来越广泛了，作为后备直流电源重要组成部分的蓄电池，其性能状况的优劣状态对于保证后备直流电源的正常运行就显得尤为重要。在蓄电池家族中，阀控铅酸蓄电池在直流后备电源中的应用越来越广泛了。 虽然阀控式铅酸蓄电池在电力操作电源广泛使用，但由于阀控式铅酸蓄电池结构的特殊性，想尽可能地延长蓄电池的使用寿命，就必须在运行中正确的使用蓄电池，而可靠地检测蓄电池的性能，并有针对性地对蓄电池进行维护就变得非常迫切了。合理地选择及使用目前直流电源系统中的蓄电池和电池监测模块，对延长蓄电池的使用寿命及相关设备的正常运行有很大的作用，为获得最大的安全效益和经济效益有着很重要的意义。 方法/步骤 1. 1 一铅酸蓄电池的失效机理 铅酸电池的失效研究对于电源系统的安全运行具有重要的意义，我们对这一问题进行一下概要的讨论，以使读者对这一问题有一个概要的认识。 1.1电池失水 铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高、导致电池正极栅板的腐蚀，使电池的活性物质减少，从而使电池的容量降低而失效。 铅酸蓄电池密封的难点就是充电时水的电解。当充电达到一定电压时（一
般在2.30V／单体以上）在蓄电池的正极上放出氧气，负极上放出氢气。一方面释放气体带出酸雾污染环境，另一方面电解液中水份减少，必须隔一段时间进行补加水维护。阀控式铅酸蓄电池就是为克服这些缺点而研制的产品，其产品特点为： （1）采用多元优质板栅合金，提高气体释放的过电位。即普通蓄电池板栅合金在2.30V／单体（25℃）以上时释放气体。采用优质多元合金后，在2.35V/单体（25℃）以上时释放气体，从而相对减少了气体释放量。 （2）让负极有多余的容量，即比正极多出10％的容量。充电后期正极释放的氧气与负极接触，发生反应，重新生成水，即O2+2Pb→2PbO,PbO+H2SO4→H2O+PbSO4使负极由于氧气的作用处于欠充电状态，因而不产生氢气。这种正极的氧气被负极铅吸收，再进一步化合成水的过程，即所谓阴极吸收。 （3）为了让正极释放的氧气尽快流通到负极，必须采用和普通铅酸蓄电池所采用的微孔橡胶隔板不同的新超细玻璃纤维隔板。其孔率由橡胶隔板的50％提高到90％以上，从而使氧气易于流通到负极，再化合成水。另外，超细玻璃纤维板具有吸附硫酸电解液的功能，因此阀控式密封铅酸蓄电池采用贫液式设计，即使电池倾倒，也无电解液溢出。 （4）采用密封式阀控滤酸结构，使酸雾不能逸出，达到安全、保护环境的目的。 在上述阴极吸收过程中，由于产生的水在密封情况下不能溢出，因此阀控式密封铅酸蓄电池可免除补加水维护，这也是阀控式密封铅酸蓄电池称为免维电池的由来。
一引言 桩基础是一种重要的基础型式，在房屋建筑、桥梁、海洋等工程中都有广泛的应用。但桩基础的设计和计算过程比较复杂，手工计算十分麻烦、且很难得到满意的结果。目前，有关桩基础设计与分析的软件非常少见。本研究根据现有桩基础设计与分析理论，以VisualB++6.0为开发平台，研制了能够设计与分析单桩或群桩基础的程序。程序设计主要包括界面设计与计算程序两个方面。界面除了起交换数据作用外，更重要是直观、方便，能够有效地减少设计中的错误。计算程序分别采用静力触探法、经验公式法、按土的抗剪强度指标法计算单桩竖向承载力，能够简单分析单桩和群桩的桩基础受力与变形。。 随着计算机的普遍应用，国内外工程师加快了桩基础设计分析软件的开发和设计，国内外桩基础设计软件成果如下：国外桩基础程序设计起步较早，现在发展成熟的常见的软件有FAD3DPG，AllPile，mPile等国内桩基础程序设计起步较晚，当经过几年的发展桩基础设计程序日趋完善，国内有代表性的软件有：①湖南大学桩基础辅助设计软件PFCA D； ②浙江大学某设计院以Visual C++6.0为平台开发设计横向承载桩基础分析软件；③华侨大学开发的PFOD系统；④同济大学启明星桩基础设计计算软件 Pile 2009等桩基础是目前在高层建筑，桥梁港口设计中应用极为广泛的一种基础形式，本设计的目的是为了使设计人员从枯燥的计算中解脱出来，并能够有效的减少人为设计错误
二桩基础设计计算 2.1 桩基础设计一般步骤： 桩基础的设计应力求选型适当、经济合理、安全适用，对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性；对地基（主要是桩端持力层）有足够的承载力和不产生过量变形，其设计内容如下图所示： 场地勘察 提出勘察报告 确定桩基持力层 确定桩型、外形尺寸和构造 确定单桩承载力 确定桩数和布桩 拟定承台尺寸和埋深 根据荷载条件验算 作用于桩上的力 验算承台的结构强度 验算桩基整体强度 计算桩基 沉降量 验算下卧 层强度 最后确定承台的 尺寸、配筋构造 单桩设计 绘制桩、承台施工图 结束 无必 要验 算整体强度变 形 ， 且 无 软 弱 下 卧 层 Y Y Y Y Y Y Y N N N
铅酸蓄电池的性能检测 一、容量 电池容量是指在规定条件下测得的并由制造商宣称的电池容量值。实际上是在规定 温度下，以一定电流放电一定时间，当达到规定的终止电压时，所能给出的电量，用C 表示，以安时(Ah)为单位。 ⑴起动电池的容量 a. 额定储备容量，用Cr.n表示，其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 b. 实际储备容量，用Cr.e表示，其值应在第3次或之前的储备容量试验时，达到额定储备容量用Cr.n。 c. 20h率额定容量，用C20表示，其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 d. 实际容量，用Ce表示，其值应在第3次或之前的容量试验时，应不低于额定容量C20的95%。 ⑵牵引电池的容量 a. 额定容量，用C5表示，在30℃温度下放电5h，放电电流是C5/5(A)，放电至单体电压1.70V，所给出的电量(Ah)，其值应符合GB/T 7403.1-2008标准的规定。 b. 实际容量，用Ce表示，在规定条件下，电池所能放出的电量(Ah)，其值应在第1次容量试验时应不低于额定容量C5的85%。实际容量在前10次容量试验内至少有1次 达到额定容量。 ⑶内燃机车用排气式电池的容量 电池的额定容量以C5表示，其值应在第6次循环内达到电池标称容量值，应符合GB/T 7404.1-2008标准的规定。 ⑷内燃机车用阀控密封式电池的容量 电池的额定容量以C5表示，其值应在第6次循环内达到电池标称容量值，应符合GB/T 7404.2-2008标准的规定。
⑸铁路客车用电池的容量 a. 额定容量，用C10、C5、C1表示，其容量值在进行容量试验时要达到额定值，在3次试验中有1次合格为合格，应符合GB/T 13281-2008标准的规定。 b. 实际容量，用Ce表示，即在规定条件下测得的电池实际放电容量。 c. 低温容量，用Cd表示，电池在零下40℃环境中静置8h，以I10(A)电流放电至单体电压1.60V，计算其容量，低温容量Cd与常温容量C10、C5、C1的比值不少于0.4(＞40%)。 ⑹固定型防酸式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.90C10，第5次循环应达到C10；C1和1.0C容量分别在第7次、第9次循环达到额定值，应符合GB/T 13337.1-2008标准的规定。 ⑺固定型阀控密封式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.95C10，第3次循环应达到C10、C3、C1，应符合GB/T 19638.1-2008的规定。 ⑻小型阀控密封式电池的容量 C20容量应符合GB/T 19639.2-2008的规定。实际容量Ce在第5次充/放循环内应不低于C20。 ⑼电动道路车辆用电池的容量 a. 额定容量，用C3表示，第1次放电容量应不低于0.85C3，第10次放电容量或之前放电容量应达到C3，应符合GB/T 18332.1-2008的规定。 b. 低温容量，用Cd表示，电池在零下18℃环境中静置24h，以I3(A)电流放电至单体电压1.40V，其容量应不低于0.5C3。 ⑽电动助力车用密封式电池的容量 a. 额定容量，用C2表示，应在第3次循环内达到。 b. 实际容量，用Ca表示，应符合GB/T 22199-2008的规定。
铅酸蓄电池结构详解 一、蓄电池的功用 蓄电池种类较多，根据电解液不同，有酸性和碱性之分。由于铅酸蓄电池阻小，电压稳定，在短时间能供给较大的起动电流，而且结构简单，价格较低，所以在汽车拖拉机上被广泛采用。 蓄电池为一可逆直流电源，在汽车拖拉机上与发电机并联，它的主要作用是：（1）发动机起动时，蓄电池向起动机和点火装置供电。起动发动机时，蓄电池必须在短时间（5~10s）给起动机提供强大的起动电流（汽油机为200~600A。柴油机有的高达1000A）。 （2）在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时，蓄电池向点火系及其它用电设备供电，同时向交流发电机供给他激励磁电流。 （3）当用电设备同时接入较多，发电机超载时，蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。 （4）当蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，可将发电机的电能转变为化学能储存起来，即充电。 （5）蓄电池还有稳定电网电压的作用。当发动机运转时，交流发电机向整个系统提供电流。蓄电池起稳定电器系统电压的作用。蓄电池相当于一个较大的电容器，可吸收发电机的瞬时过电压，保护电子元件不被损坏。延长其使用寿命。 二、蓄电池的构造 车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成，每个单格的标称电压为2V，串联成12V的电源，向汽车拖拉机用电设备供电。
蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。 1．极板 极板分为正极板和负极板两种。蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅（Pb）。 正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上，加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。但锑有一定的副作用，锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂，从而影响蓄电池的使用寿命。 负极板的厚度为1.8mm，正极板为2.2mm，为了提高蓄电池的容量，国外大多采用厚度为1.1~1.5mm的薄型极板。另外，为了提高蓄电池的容量，将多片正、负极板并联，组成正、负极板组。在每单格电池中，负极板的数量总比正极板多一片，正极板都处于负极板之间，使其两侧放电均匀，否则因正极板机械强度差，单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致，造成极板弯曲。 2．隔板 为了减少蓄电池的阻和体积，正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路，所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。隔板应具有多孔性，以便电解液渗透，而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。 隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料以及浸树脂纸质等。近年来，还有将微孔塑料隔板做成袋状，紧包在正极板的外部，防止活性物质脱落。 3．壳体