铅酸蓄电池用电压控制脉冲充电器

电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计摘要：对快速充电原理进行了阐述，针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，采用了分级定电流的脉冲快速充电方案，提出了充电器的硬件电路和控制软件的设计方案。

该充电方案对充分发挥蓄电池的功效，提高对蓄电池的充电速度，减少充电损耗，延长蓄电池的使用寿命具有重要意义。

关键词：电动车；铅酸蓄电池；脉冲快速充电引言以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程，它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。

目前，电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟，而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的要求，有一些理论和技术问题还有待攻关，现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。

目前，我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。

当然，也有一些高性能电池，比如锂电池、燃料电池等。

锂离子电池电动车在深圳已投入试运营，由上海研制的第二代燃料电池轿车"超越二号"也于2004年5月在北京的国际氢能大会上露面，但都还未能得到广泛的推广应用。

虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步，但作为其能量再次补充的充电器的发展非常缓慢，传统的常规充电时间过长，快速充电技术至今仍未能完全解决，严重地制约着电动车的发展。

自铅酸蓄电池问世以来，由于各种技术条件的限制，所采用的充电方法均未能遵从电池内部的物理化学规律，使整个充电过程存在着严重的过充电和析气等现象，充电效率低。

电动车用动力蓄电池与一般蓄电池还有所不同，它以较长时间中等电流持续放电为主，间或以大电流放电，用于起动、加速或爬坡。

一般来说，电动车用蓄电池多工作在深度充放电工作状态。

因此，对电动车用动力蓄电池的快速充电提出了不同于常规电池的要求，它必须具有充电时间短、对蓄电池使用寿命影响小以及充满电判断准确的特点。

铅酸电池充电器原理
铅酸电池充电器是一种常见的充电设备，它的原理是通过控制电压和电流，将
电能转化为化学能，从而实现对铅酸电池的充电。

铅酸电池是一种重要的蓄电池，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能系统等领域。

了解铅酸电池充电器的原
理对于正确使用和维护铅酸电池具有重要意义。

铅酸电池充电器的原理可以简单概括为恒流充电和恒压充电两种方式。

在恒流
充电阶段，充电器通过控制输出电流，使电池内的电解液中的硫酸铅被还原成铅和过氧化铅，同时电池的电压逐渐提高。

一旦电池的电压达到一定值，充电器会切换到恒压充电阶段，此时充电器会保持输出电压不变，直到电池充满为止。

在实际的充电过程中，充电器还需要考虑电池的状态和温度等因素。

比如，当
电池处于低温状态时，充电器需要提供更高的充电电压以促进电池内部的化学反应；而当电池已经充满或者温度过高时，充电器需要自动停止充电以避免过充和过热。

除了基本的充电原理外，现代铅酸电池充电器还普遍采用了微处理器控制、数
字显示、温度补偿等先进技术，以实现更加智能化和精准化的充电管理。

通过实时监测电池的电压、电流、温度等参数，充电器可以根据电池的实际状态进行调整，从而延长电池的使用寿命，并确保充电过程的安全性和可靠性。

总的来说，铅酸电池充电器的原理是基于恒流充电和恒压充电的基本原理，并
结合了电池状态和温度等因素的综合考虑，通过先进的控制技术实现对铅酸电池的高效、安全、可靠的充电管理。

对于用户来说，了解铅酸电池充电器的原理有助于正确选择和使用充电器，提高电池的使用效率和寿命，同时也有利于避免因充电不当而引发的安全问题。

铅酸蓄电池充电器电路原理图铅酸蓄电池充电器电路原理图如下:因为密封铅酸蓄电池的诸多优点，因此获得了广泛应用．然而密封铅酸蓄电池的充电技术似乎不被看重，因充电方式不合理而造成电池过早报废的情况普遍存在．有鉴于此，笔者设计制作了一款二阶段恒流限压式铅酸电池充电器。

充电原理分析：1.维护充电：当电池电压较低时（可设定，本电路预设在9V以下），充电器工作在小电流维护充电状态下，工作原理为U1C⑨脚（同相端）电位低于⑧脚（反相端），U1C输出低电位，T4截止。

U1D 11 脚电位约0.18V．此时充电电流约250mA（恒流电路由R14，U1D，T1B周边外围电路构成，恒流原理读者请自行分析）．2. 快速充电：随着维护充电继续，电池电压逐渐升高，当电池电压超过9V时，充电器转入大电流快充模式下，U1C⑨脚（同相端）电位高于⑧脚（反相端），U1C输出高电位，T4导通，U1D 11 脚电位约为0.48V，充电器恒定输出约1A电流给电池充电。

3. 限压浮充：当电池接近充足电时，充电器自动转入限压浮充状态下(限压浮充电压设定为13.8V，如为6V蓄电池，则浮充电压应设定为6.9V)， 此时的充电电流会由快速充电状态下逐渐下降，至电池完全充足电后，充电电流仅为10～30mA，用以补充电池因自放电而损失的电量。

4. 保护及充电指示电路：本电路设有反极性保护电路，由D4，U1C，U1D，T1及外围元件构成，当电池反接时，充电器限制输出电流不致发生事故。

充电指示由U1A，D7及外围元件构成，充电时，D7点亮，充电器进入浮充状态后，D7熄灭，表示充电结束。

5. 本电路略为修改电路参数即可任意调整充电电流，浮充电压以满足不同规格电池的需要。

6. 物料清单如下注：CF=碳膜电阻；MF=金属膜电阻；M.O.F=金属氧化膜电阻*表示可根据需要调整的元件．7.实测充电器的充电曲线如下图。

铅酸蓄电池修复方法铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型，广泛应用于汽车、UPS 电源、太阳能储能等领域。

然而，随着使用时间的增长，铅酸蓄电池往往会出现性能下降、容量减小甚至无法充电的问题。

在这种情况下，我们可以尝试一些修复方法来延长铅酸蓄电池的使用寿命，本文将介绍一些常见的铅酸蓄电池修复方法。

首先，我们可以尝试使用脉冲充电器来修复铅酸蓄电池。

脉冲充电器可以通过向蓄电池施加高频脉冲电流来破坏蓄电池内部的硫化物，从而恢复蓄电池的性能。

使用脉冲充电器修复铅酸蓄电池的方法相对简单，只需要将脉冲充电器连接到蓄电池上并按照说明书操作即可。

其次，我们可以尝试使用化学溶液来修复铅酸蓄电池。

一些化学溶液可以通过溶解蓄电池内部的硫化物来恢复蓄电池的性能。

使用化学溶液修复铅酸蓄电池需要注意溶液的浓度和使用方法，以免对蓄电池造成损害。

另外，我们还可以尝试使用电解质添加剂来修复铅酸蓄电池。

电解质添加剂可以通过调整蓄电池内部的电解质浓度和PH值来恢复蓄电池的性能。

使用电解质添加剂修复铅酸蓄电池需要按照说明书正确添加，并进行适当的充放电循环。

除了以上方法，我们还可以尝试使用高频脉冲反接充电器、化学再生装置等专业设备来修复铅酸蓄电池。

这些设备可以通过高频脉冲、化学处理等方式来恢复蓄电池的性能，但需要具备一定的专业知识和操作经验。

总的来说，铅酸蓄电池的修复方法有很多种，但需要根据实际情况选择合适的方法。

在尝试修复铅酸蓄电池时，需要注意安全操作，避免对蓄电池造成损坏。

另外，定期对铅酸蓄电池进行保养和维护也是延长其使用寿命的重要手段。

希望本文介绍的铅酸蓄电池修复方法能对您有所帮助。

铅酸蓄电池充电模式和参数设置摘要：分析了铅酸蓄电池用三段式充电模式及其充电器忽略了电池的负温度特性的缺陷,从充电器充电的波形和频率出发，提出应采用兼有常规性充电功能和修补性充电功能的多功能充电器，并给出了常规性充电阶段和补充性充电阶段的技术参数.电动车(以下简称“EB”）产业的兴起，对充电器提出了高要求.目前EB所配置的充电器，多属于传统的三段式充电器，三段式充电器的充电模式是将充电过程分为恒流、恒压、浮充三个充电阶段，以我国EB采用较多的36V12Ah铅酸蓄电池组为例，第一阶段以1。

8A的恒定电流将电池充到约44.4V;第二阶段将充电电流减小至约0。

3A，再次将电池电压充到44。

4V；第三阶段将电压降至约41.4V,电流减至约50MA对电池进行浮充。

从几年来的使用情况看，三段式充电器暴露了一些问题。

以下仍以36V12Ah 铅酸蓄电池组为例,谈谈三段式充电器的缺陷和解决方案。

1、三段式充电器忽略了电池的负温度特性三段式充电器充电参数的设定除受所配电池单体极板面积大小、电极特性、电解液密度等因素影响外，还受蓄电池的环境温度的影响.虽然一直以来，人们都明白电化学的温度效应是不能回避的，但却在充电器问题上忽略了。

原因可以有很多,但特别应在此指出的是：过去人们对蓄电池容量、寿命与温度之间关系的感触和认识从来没有象今天这样直接和具体,须知，这是千万个EB用户参与了“实验"的结果。

在我国几乎所有的地区,使用无温度补偿的充电器，都会对电池造成损害。

夏季过充，冬季欠充,过充和欠充容易造成电池失水和硫酸盐化，电池失水后，硫酸浓度提高,加剧了板极腐蚀，就更容易产生硫酸盐化，硫酸盐化的电池表现为更容易失水。

这是一种连锁反应。

铅酸电池硫酸盐化是影响EB续驶里程和电池寿命的重要因素。

无温度补尝的充电器究竟对电池的损害有多大，目前还缺少实验数据，对蓄电池进行定量分析要比定性分析复杂困难得多，但以下的数据可以参考：EB标准规定，铅酸蓄电池的循环次数不得不少于350次，但实际上有相当多的电池使用时间不到8个月，即循还次数不足240次。

铅酸蓄电池几种充电方式铅酸蓄电池的允电方法目前主要有恒流、恒压、恒压限流、脉冲充电、Retlex充电法.1。

恒流充电恒流充电方式是一种简单的充电方法.但是，恒流充电有其局限性：对电池过充电就会造成电池寿命的缩短，而过小电流又会延长充电时间。

2 。

恒压充电恒压充电用简单的控制方法很容易就能实现。

在充电的初始阶段，由于电池的电压很低而造成充电电流很大，这对电池会造成损害。

当电池电压达到一定值之后，电流就会随之减小。

这种充电方法的缺点就是会造成温度上升和电池的寿命减少，并且在开始时电流很大.而后来快充满时电流又很小,就无法充分利用充电器的容量。

3。

恒压限流法恒压限流法实际上是将恒压充电和恒流充电相结合,又可称为混合充电法。

在充电开始阶段，由于电池电压过低，为避免电流过大而损坏电池，就采用恒流充电法来限制充电电流。

但电压达到预定值时,进入恒压充电方式.恒压限流方式是大多数电池厂商推荐的充电方式。

由于蓄电池充电电压较低，充电后期电流很小．因此电解液中产生的气泡很少，可以节省电能、降低蓄电池的温升，避免损坏电池的极板。

恒压限流方式是一种很有效的充电方式，加上过充判断、浮充控制、温度补偿等就可以形成一个简单的充电管理系统,蓄电池可以在这个系统下更好地工作。

4. 脉冲充电在充电过程中，只要充电电流不超过蓄电池可接受的电流，蓄电池内部就不会产生大量的气泡。

蓄电池中产生的极化现象会阻碍充电，并且使出气率和温升显著升高。

因此,极化电压是影响充电速度的重要因素。

用周期性的脉动电流给电池充电可以使电池有时间恢复其原来状态，减小极化现象的影响,解决快速充电面临的难题。

但是目前这种充电方式还在研究阶段，对于采用多大的脉冲周期，占空比又是多少之类的具体问题还没有一个定论.5. ReflexTM充电方式Retlex充电方法是脉冲电流法的改进：一个周期是由一个正脉冲后加一个负脉冲,然后才是空闲时段.这样就强制消除电池的极化现象，使得电池充电时可以更快而又不损害电池的使用寿命。

铅酸蓄电池脉冲快速充电方法的研究与应用肖相如【摘要】文章介绍了一种基于开关电源的铅酸蓄电池的脉冲快速充电模式,该充电模式的一个充电周期包括脉冲充电、脉冲放电、停止几个阶段,能够跟踪充电脉冲的宽度自动控制放电脉冲宽度.为了实施这种充电模式,文中提出了一种新的脉冲快速充电方法,并应用于充电装置,实验结果验证这种方法是正确可行的.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2013(030)005【总页数】4页(P64-67)【关键词】开关电源;脉冲快速充电模式;脉冲快速充电装置【作者】肖相如【作者单位】江西省安远县交通运输局,江西安远342100【正文语种】中文【中图分类】TM9120 引言铅酸蓄电池具有制造技术成熟、成本低，电池容量大、跟随负荷输岀特性好、无记忆效应等优点，被广泛应用于交通、军事、通信、电力、金融等行业，绝大多数电动自行车、短程轻型电动车、部分电动汽车以这种电池作为行驶的能源。

如果能够快速完成对铅酸蓄电池的无损充电，就能突破其充电时间长的“瓶颈”制约，弥补电动车一次充电续航里程短的“短板”缺陷。

为了实现这个目标，人们不但要研究科学的充电模式，更要将所设计的充电模式通过合适的装置来实现。

1 铅酸蓄电池的充电规律1.1 铅酸蓄电池的充电特性铅酸蓄电池在充电过程中所发生的电化学反应及其充电特性存在普遍的客观规律，主要有：（1）在充电过程中蓄电池可接受的充电电流（充电接受能力）随充电时间逐步下降。

1967年美国科学家马斯在进行了大量的实验后提岀，在充电过程中，以最低岀气率为前提的铅酸蓄电池可接受的充电电流的轨迹呈下降的指数曲线式中，I为蓄电池在任意时刻可接受的充电电流；I 0为蓄电池可接受的最大初始充电电流；a为蓄电池的充电电流接受比。

实践证明，如果充电电流按照这条曲线変化，可以缩短充电时间，并且对电池的容量和使用寿命也没有损害，因而被称为最佳充电曲线。

（2）1972年马斯在第二届电动汽车年会上提岀了著名的马斯三定律。

铅酸蓄电池的充电控制策略与优化装甲兵工程学院孙宝通蓄电池的充电是恢复电池容量的重要途径和正常使用的关键环节，充电方法的好坏将影响蓄电池的使用寿命。

蓄电池的随处可见使得专业或非专业的人都有必要了解蓄电池更佳的充电方法。

常见大的充电方法有定电压充电、定电流充电、定电压-定电流联合充电、快速充电、智能充电等，下面作简要介绍。

定电压充电是一种对已放电的蓄电池进行再充电的技术,它把充电电压设定在过充电区域,并且使用限制电流不会对蓄电池造成损害。

因此,更精确的术语叫限流恒压充电。

在充电早期,电压相对较低，电流限制几乎立即就可以达到。

充电过程将持续在电流限制值直到蓄电池充电电压达到预先设置值。

当蓄电池的电压等于充电器设置的电压时,充电电流将开始下降,因为这是只需要较低的充电量以维持预先设置的电压值。

电流将呈指数下降,在某点达到一个稳定值—所谓浮充电压值。

当再充电时间不重要时,它是阀控式铅酸蓄电池浮充和循环充电的一种有效的方法。

另一方面,限流恒压充电也有许多缺点:1、充电末尾持续时间很长,这使得充电时间在多数情况下很长。

2、容易发生充电不足和容量下降。

3、由于串联电压低且不可控制,每个电池充电不可能均等。

定电流充电是在充电过程中保持充电电流恒定的充电方式。

在充电过程中由于蓄电池的端电压不断升高，所以电源电压必须逐渐升高才能维持恒定的充电电流。

它可使蓄电池完全充电，以及必要的过充电，但充电时间长，电能损耗大，电解液失水多，造成冒气过甚，易使极板上的活性物质过量脱落。

而且不同技术状况的蓄电池要分组接入电路，分组选择充电电流，因此增加了控制管理、检测等工作量。

初充电和普通充电都是定电流充电。

为了减小电解液失水多，冒气过甚，一般采用改进定电流充电法。

改进定电流充电法是将定电流充电分为两个阶段进行的一种充电方法。

即充电初期用较大的电流充电，到一定程度后改用较小的电流。

划分为两个阶段因为蓄电池在放完电后，其正负极板上都有颗粒较大的硫酸铅生成，充电就是利用电流使硫酸铅还原成原来的活性物质。

铅酸蓄电池脉冲充电的研究重庆法阿姆实业有限公司带给您最新资讯：1．引言蓄电池是一种化学能和电能相互转换的装置，所以称之为化学电池。

它可以借助其它电源使反应逆向进行，是一种可逆电池，又称为二次电池。

随着绿色能源和节能环保主题行动的发展，铅酸蓄电池再次成为人们关注的焦点，作为一种技术成熟的二次能源，在未来的应用中，它将发挥不可替代的作用。

1859年普兰特(G.plante)第一次发明了铅酸蓄电池，至今已有一百多年的历史。

一百多年来，随着科学技术的发展，蓄电池的工艺、结构不断改善，性能不断提高。

尤其近年来，电动车的普及，极大地推动电池作为动力源应用的发展。

然而若使用不当，铅酸蓄电池寿命将大大缩短。

影响其寿命的因素很多。

研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。

也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充坏”的。

由此可见，一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。

采用正确的充电方法，不仅能提高蓄电池的效能，更能有效延长蓄电池的使用寿命。

本文主要介绍一种改进的脉冲充电方法，能保证有效地消除极化现象，减少极板硫酸盐化，减少电池析气，延长电池使用寿命。

2．充电方法介绍蓄电池中化学能和电能相互转换是可逆的，也就是充电过程和放电过程互为逆反应。

其放电及充电的化学反应式如下：很显然，可逆过程就是热力学的平衡过程，为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电，必须尽量使通过电池的电流小一些。

理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。

但是，实践表明，蓄电池充电时，外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料，溶液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。

在化学反应中，这种电动势超过热力学平衡值的现象，就是极化现象。

一般来说，常规充电有以下三种。

3．常规充电方法常规充电方法是依据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。