电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计
［作者：杜娟娟裴云庆王兆安转贴自：电源技术应用点击数：276 更新时间：2005-11-29 文
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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
0 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。
1 脉冲快速充电法的理论基础
理论和实践证明，蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程。一般地说,充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降,不可能自动按恒流或恒压充电。充电过程中影响充电的因素很多,诸如电解液的浓度、极板活性物的浓度、环境温度等的不同,都会使充电产生很大的差异。随着放电状态、使用和保存期的不同,即使是相同型号、相同容量的同类蓄电池的充电也大不一样。
1972年，美国科学家马斯在第二届世界电动汽车年会上提出了著名的马斯三定律，即
1）对于任何给定的放电电流，蓄电池充电时的电流接受比a与电池放出的容量的平方根成反比，即
a=K1/（1）
式中：K1为放电电流常数，视放电电流的大小而定；
C为蓄电池放出的容量。
由于蓄电池的初始接受电流I o=aC，所以
I o=aC=K1（2）
2）对于任何给定的放电量，蓄电池充电电流接受比a与放电电流I d的对数成正比，即
a=K2log kI d（3）
式中：K2为放电量常数，视放电量的多少而定；
k为计算常数。
3）蓄电池在以不同的放电率放电后，其最终的允许充电电流I t（接受能力）是各个放电率下的允许充电电流的总和，即：
I t=I1＋I2＋I3＋I4＋ (4)
式中：I1、I2、I3、I4…为各个放电率下的允许充电电流。
综合马斯三定律,可以推出，蓄电池的总电流接受比可表示为
α=I t/C t（5）
式中：C t=C1＋C2＋C3＋C4＋…为各次放电量的总和，即蓄电池放出的全部电量。
马斯三定律说明，在充电过程中，当充电电流接近蓄电池固有的微量析气充电曲线时，适时地对电池进行反向大电流瞬间放电，以消除电池的极化现象，可以提高蓄电池的充电接受能力，如图1所示。也就是说通过反向大电流放电，可以使蓄电池的可接受电流曲线不断右移，同时其陡度不断增大，即α值增大，从而大大提高充电速度，缩短充电时间。
图1 快速充电原理图
马斯三定律的提出至今已有30多年，目前为止这一理论虽未得到有效的验证，但在理论上和实践上都证明了它的可行性，脉冲快速充电法正是基于这个理论而提出的一种快速充电方式。
2 充电方法设计
基于上述理论，并考虑到铅酸蓄电池自身的一些特性，本文介绍的快速充电装置所采用的充电方法将整个充电过程分为了预充电、脉冲快速充电、补足充电、浮充电4个阶段，如图2所示。根据蓄电池充电前的残余电量，进入不同的充电阶段。
图2 铅酸蓄电池充电过程中的电压、电流原理示意图
2.1 预充电
对长期不用的电池、新电池或在充电初期已处于深度放电状态的蓄电池充电时，一开始就采用快速充电会影响电池的寿命。为了避免这一问题要先对蓄电池实行稳定小电流充电，使电池电压上升，当电池电压上升到能接受大电流充电的阈值时再进行大电流快速充电。
2.2 脉冲快速充电
在快速充电过程中，采用分级定电流脉冲快速充电法，将充电电流分成三级，如图3所示。开始充电时采用大电流，随着电池容量的增加，电压逐渐升高，电流等级开始降低，使充电电流的脉冲幅度和宽度随蓄电池端电压的升高而分级减小。采用这种方法可以消除充电接近充满时易出现的振荡现象及过充电问题。
图3 分级定电流脉冲快速充电法原理示意图
在脉冲快速充电过程中，电池电压上升较快，当电压上升至补足充电电压阈值时，转入补足充电阶段。
2.3 补足充电
快速充电终止后，电池并不一定充足电，为了保证电池充入100％的电量，对电池还要进行补足充电。此阶段充电采用恒压充电，可使电池容量快速恢复。此时充电电流逐渐减小，当电流下降至某一阈值时，转入浮充阶段。
2.4 浮充电
此阶段主要用来补充蓄电池自放电所消耗的能量，只要电池接在充电器上并且充电器接通电源，充电器就会给电池不断补充电荷，这样可使电池总处于充足电状态。此时也标志着充电过程已结束。
3 充电电路设计
3.1 充放电硬件电路设计
主电路采用半桥功率变换电路，如图4所示。在半桥式功率变换器中,功率管所承受的最大电压与正激式或反激式变换器中功率管承受的电压相比要小。这样可以选用耐压值低的MOSFET，使导通电阻相应下降,同时也降低了导通损耗。用集成PWM控制芯片SG3525结合半桥式功率变换电路共同组成充电器的功率变换部分。
图4 充放电主电路
与单片机相连的检测电路的充电电压由分压精密电阻取得，经过相应的放大后送至单片机的A/D口；充电电流经过精密电阻采样、放大，然后也送至单片机的A/D口；蓄电池温度经过温度传感器，将对应的电压量放大后送至单片机的A/D口。
3.2 软件设计
本系统软件部分的主要功能是，通过对蓄电池状态的检测，使充电转入不同的充电阶段；进入不同的充电阶段后，通过一定的算法，改变SG3525的输出脉冲宽度，实现各个不同阶段的充电；暂停充电和终
止充电的控制；并显示充电器当前状态。软件流程图如图5所示。
图5 软件流程图
4 结语
本文介绍的单片机控制的铅酸蓄电池脉冲快速充电系统，采用分级定电流脉冲快速充电法，在整个充电过程中，随着充入电池电量的增加逐步降低充电电流等级，使铅酸蓄电池的充电接受率显著提高，充电时间大大缩短，且减小了对电池寿命的影响。
电动车不断发展的同时也在推动蓄电池自身性能的不断提高，还有电力电子器件的发展以及计算机控制在工业上的广泛应用，为适应不同用户及部门的要求，各种智能化的充电设备也正在兴起。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910181112.4 (22)申请日 2019.03.11 (71)申请人 三峡大学 地址 443002 湖北省宜昌市西陵区大学路8 号 (72)发明人 程江洲 王劲峰 李君豪 谢诗雨 唐阳 熊双菊 (74)专利代理机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 代理人 成钢 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/12(2006.01) (54)发明名称一种电动汽车有序充电优化方法及系统(57)摘要本发明公开了一种电动汽车有序充电优化方法，该充电优化方法所采用的充电优化系统包括处理模块、通信模块、信息获取模块和功率选择模块，信息获取模块和功率选择模块分别经通信模块与处理模块连接，信息获取模块和功率选择模块分别与电动汽车连接。本发明建立优化模型，以小区变压器功率峰谷差最小化作为优化目标构筑目标函数，以不超过变压器额定功率作为约束条件，采用莫楞贝突变遗传算法对电动汽车的充电时间进行求解，得到每辆电动汽车的最佳接入时间。本发明通过智能算法合理的安排每辆电动汽车的充电负荷，在不改变变压器现有容量下满足大量电动汽车用户的充电需求；有效的降低变压器输出功率峰谷差，减小电网运行的风 险。权利要求书2页 说明书5页 附图3页CN 109978240 A 2019.07.05 C N 109978240 A
1.一种电动汽车有序充电优化方法，其特征在于，该充电优化方法所采用的充电优化系统包括处理模块、通信模块、信息获取模块和功率选择模块，信息获取模块和功率选择模块分别经通信模块与处理模块连接，信息获取模块和功率选择模块分别与电动汽车连接，电动汽车有序充电优化方法具体步骤如下， 步骤1：当电动汽车接入充电桩时，获取电动汽车的接入时间、剩余电量和用户期望电量充满时间； 步骤2：根据所获得的剩余电量信息选择充电功率； 步骤3：根据当前小区的用户用电负荷信息、光伏发电输出功率信息和电动汽车充电负荷相关信息，建立优化模型，以小区变压器功率峰谷差最小化作为优化目标构筑目标函数，以不超过变压器额定功率作为约束条件，采用莫楞贝突变遗传算法对电动汽车的充电时间进行求解，得到每辆电动汽车的最佳接入时间； 步骤4：根据莫楞贝突变遗传算法求解结果，作出相应的用电负荷曲线。 2.根据权利要求1所述的电动汽车有序充电优化方法，其特征在于，所述采用莫楞贝突变遗传算法对电动汽车的充电时间进行求解，具体步骤如下， 步骤1：生成初始种群，Np为种群中个体数量，设置总迭代数、总变异数； 步骤2：随机选择2个个体进行交叉，若交叉后优于亲本则进行替换； 步骤3：交叉数增加1，迭代数增加1； 步骤4：判断交叉数是否不小于N p /2； 步骤4.1：若交叉数小于N p /2，则执行步骤2； 步骤4.2：若交叉数大于等于N p /2，则执行步骤5； 步骤5：根据适应度来分配总群； 步骤6：随机选择个体进行变异，若变异后优于亲本则进行替换； 步骤7：变异数增加1，迭代数增加1； 步骤8：判断变异数是否大于等于总变异数； 步骤8.1：若变异数大于等于总变异数，则执行步骤9； 步骤8.2：若变异数小于总变异数，则执行步骤6； 步骤9：根据适应度来分配总群； 步骤10：判断是否达到总迭代数； 步骤10.1：若未达到总迭代数，则执行步骤2； 步骤10.2：若达到总迭代数，则结束。 3.根据权利要求2所述的电动汽车有序充电优化方法，其特征在于，所述莫楞贝突变遗传算法的变异采用的变异算子如下 m 'i ＝m i ±range i ·γ,a i ＜m i ＜b i (1) 式中m i 为要突变的参数，m 'i 为莫楞贝突变的结果参数，range i 为突变范围； 式中γ为突变概率，αk ∈{0,1}， 其中概率权 利 要 求 书1/2页2CN 109978240 A
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
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，
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）。
电动汽车充电站规划优化研究 发表时间：2019-05-16T11:44:06.193Z 来源：《电力设备》2018年第33期作者：周天红张鸣夏晖 [导读] 摘要：随着电力市场逐渐开放，提高电动汽车充电站的市场竞争力可促进电动汽车长远健康发展，其中用户对于充电服务的满意度成为影响因素。 （国网浙江省电力有限公司温州供电公司浙江温州 325000） 摘要：随着电力市场逐渐开放，提高电动汽车充电站的市场竞争力可促进电动汽车长远健康发展，其中用户对于充电服务的满意度成为影响因素。目前来电动汽车充电站规划不完善，车主无法快速充电是其使用和发展的最大问题。所以对于城市电动汽车充电站的建设和规划是目前我们国家电力交通改革的重要方面。对电动汽车充电站的布局规划进行分析，希望可以有效地对电动汽车充电站实现更加科学合理的规划提供相应的帮助。 关键词：电动汽车；充电桩；规划；措施 1导言 电动汽车是一种集绿色、环保、便捷于一身的交通工具，它的优势在于其本身具有节能、环保等优点。在我国大范围的推广和运用电动汽车有利于解决我国能源短缺和环境污染等问题，而电动汽车充电站可以为电动汽车大规模快速发展提供保障和动能支撑。充电站作为电动汽车推行和发展的基础设施，所以科学的规划充电站的布局对我们国家电动交通工具的推广起着十分重要的作用。 2电动汽车充电站规划的多方需求分析 2.1投资方需求 作为电动汽车充电站建设运营的投资方，投资运营的经济性是其考虑的主要因素，也是电动汽车充电站规划的目标之一。合理的电动汽车充电站规划方案不仅使得投资方获得经济收益，还能促进电动汽车市场的良性循环，吸引更多的社会资本投入到电动汽车市场中，加快电动汽车产业的发展。因此，电动汽车充电站的规划需满足投资方的利益诉求，应考虑充电站的运行收益、投资建设成本、运行维护成本以及充电站接入配网系统后引起的网络损耗成本，所以考虑投资方需求的充电站规划需尽量地提高运行收益，减少各项成本。 2.2电网运营方需求 电动汽车充电站规划必须保证电网运行的安全性、供电的可靠性以及电能的质量。通过对电动汽车充电站对配电网的影响分析，可以发现电动汽车充电站的建设会导致电动汽车的聚集充电，此行为将影响配电网负荷平衡，造成部分地区负荷紧张，同时电动汽车充电行为所导致负荷的时间分布与叠加将加重配电网负荷峰谷差。此外，电动汽车充电站的接入也将对电网节点电压造成影响，降低电能质量，影响用户正常用电。因此，对于电网运营方，电动汽车充电站的规划必须以电网安全运行为前提，在此前提下考虑充电站建设的投资经济性。 2.3用户方需求 对于电动汽车的使用者来说，电能就是他们所购买的产品。电能作为一种特殊商品，除了要求保证满足用户的商品质量和需求量以外，其用户使用体验的满意度也是十分重要的。令人满意的使用体验不仅会增加用户的回购率，还促进该产品的普及。因此，电动汽车充电站的规划需满足电动汽车用户的负荷需求和提高用户对于充电服务的满意度。该满意度一方面从用户充电服务所消耗的时间来考虑，另一方面从用户充电路上的电能损耗成本来考虑。 3电动汽车充电站的规划现状 随着国家发展新能源的战略逐渐开始实施，我们国家的电动汽车使用数量在逐年增加，电动汽车的使用一方面可以从油气的燃料上进行节省，最重要的一方面是可以进一步减轻环境污染的压力。尤其是近年来，电动汽车在促进节能减排、防治大气污染等方面都有着十分显著的成效。然而电动汽车的使用必然会有自身发展的困难方面，目前来电动汽车充电站规划不完善，车主无法快速充电是其使用和发展的最大问题。所以说电动汽车充电站的建设和规划就成为了城市建设规划的重要一方面。国家大力推进充电设施建设、解决电动汽车充电难题，是发展新能源汽车产业的重要保障，也是建设绿色环境的重要工作。但是，任何事物的发展都必然面临着很多问题，针对新能源电动汽车充电站建筑设施的相关建设规划标准还尚未确立，对于充电站的布局更是随着电动汽车的增多出现混乱的现象，在城市建设的各项设施当中电动汽车充电设备随处可见，针对充电站的设计、施工、监理等一线技术人员在实际工作中的随意性较大，反而不利于充电站工程的质量把控和规范管理，所以说我们国家在电动汽车充电站的整体布局和规划上仍需要制定科学的规范标准。 4电动汽车充电站规划优化 4.1区域电动汽车参数模型 在进行电动汽车充电站规划的过程中，应该将其按照多个区域来进行划分，再在每一个区域中对充电站的址权进行其系数的设置，进而实现对用户充电的需求以及配网负荷的要求的满足，进而实现电动车充电站的目标模型的建立，对其运营以及实际的收益加以规划。按照模型，将每一个区域内电动汽车的规模以及最优的站址进行计算，从而实现电动汽车充电站的规模区域规划方案的获得。对负荷进行预算，是将负荷的现状以及历史的资料加以收集和整理，再将科学的方法加以良好利用，从发展的规律加以预算，从而实现对负荷进行未来发展的趋势预算。假设N是电动汽车在规划区域的总量，有充电需求的电动汽车站平均每天总量的1%，则电动汽车在布局规划内的数量是： 其中，充电机在常规充电站中的数量用n表示，通常是6；单台充电机平均功率用β表示。以等面积的方法，以充电的数量为依据，把规划区域进行Ｎｃｈａｒｇｅ个区域的划分，并在每一个区域进行充电站的建立。区域内不同的居民负荷将会对电动汽车的数量造成不同的影响，所以如果充电站有着一样的规模，就会导致资源的浪费或者供不应求的情况发生。 4.2优化充电站管理方式 根据电动汽车的地域分布情况，优化充电站的管理方式以确保服务的最大化是城市建设规划的重要工作，要充分的优化充电站的综合管理就要实现相邻充电站之间的联系，因为电动汽车的供电电池会出现老化，或者交通密度很大的情况时有出现，为了充分的保证电动汽车的正常行驶，还应该考虑到充电站的里程设施规划，充电站的服务半径应以电动汽车单次充电行驶里程100公里计算。集中充电站服务范
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：
《电动汽车充电系统技术规范- 第部分：充电站及充电桩设计规范》
作者: 日期:
ICS 43.080 T 47 SZDB/Z |深圳市标准化指导性技术文件 SZDB /Z 29.2 —2015 代替SZDB/Z 29.2-2011 电动汽车充电系统技术规范 第2部分：充电站及充电桩设计规范 Technical specification of electric vehicle charging system Part 2: Code for desig n of EV charg ing stati on and charg ing point 送审稿 （本稿完成日期：） -XX- XX发布 XXXX XX- XX实施 深圳市市场监督管理局
前言.......................................................................................... n I 范围 . (1) 2规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4总则 (4) 5 充电站和充电桩 (4) 6 充电站和充电桩电气部分 (7) 7 电能质量的要求 (10) 8 电气照明 (12) 9 防雷、接地和检测 (13) 10 电气测量和计量 (14) II 监控系统 (15) 12 充电站安全防护 (15) 13 对其他专业的设计要求 (16) 附录A （规范性附录）谐波电流允许值的换算和公共连接点各用户谐波电流允许值计算...? (18) 附录B （规范性附录）环境噪声限值 (19) 附录C （资料性附录）充电站占地参考面积（以2台变压器、8个充电桩为例） (20) 附录D （资料性附录）充电站建设示意图 (21)
快速检修电动车充电器. 声明：此秘籍非完全版。由于修理步骤有18步，所以简称“降龙十八掌”。由于网友基础不同，此“秘籍”是限于修理3842高压炸机的相关内容，掌握了这个秘籍，就可以搞定80%以上的充电器。 首先介绍各种零件的好坏判断 第5步是参考，第6步是关键。经几年实践，目前的绝大部分充电器使用的场效应管，都可以用7N80代替。3842，494，358，324，339，393，817光耦，，，不再叙述。
充电器高压炸机故障的修理流程 下面介绍充电器高压炸机故障的修理流程。此流程身经百战，可靠实用。一定要严格遵守，不可打乱先后次序，否则后果自负！！！！！ 1、全面检测： 高压直流二极管（4007，5399，5408）或者全桥。 高压大电容，简称“一大电容”，450v68uf。 3842的7脚供电电容，简称“高压小电容”。35v100uf 场效应管（mos管，比如6N60,7N80,10N90,K1358,,,,,,,,） 低压部分的主整流管1660，uf5408，FR307,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 低压部分的主滤波电容，（63v470uf）简称“二大电容”。 低压部分的辅助电源滤波电容，（63v470uf） 输出电流取样电阻（3w0.1欧姆） 光耦（pc817，4n35，，）用ws-3可以快速准确检测。没有ws-3就用二极管档测量光耦低压侧的参数，应该是一个发光二极管的参数。光耦高压侧的参数基本上查不到，但也不能短路 变压器各引脚是否虚焊，或者各绕组开路，（绕组短路故障用普通万用表是没办法的，但可以用ws-3仪器，通过“能量公式”来判断）。 电路板的铜箔（铜皮）是否有断裂（有时候眼睛看不出来，要配合万用表和扭动电路板来检查，或者对焊点进行补焊时，可以观察到，但要有经验才行。 2、拆掉损坏的零件，（3842，7n80，以及3w0.5欧姆，10欧姆，1k，等等，具体位置请看原理图红色标注）焊上保险管。（或者串联220v40w灯泡）。 3、安装“基础”零件 更换高压整流二极管，一律用5399代替。4只全部换新。高压部分电流取样电阻R1（用3w1欧姆或者3w0.5欧姆），驱动电阻R2 (1/4W，10欧姆)，R3(1/4W 1k),下拉电阻R4(1/4W 10k)，下偏电阻R5(1/4W 1k)。若原装各电阻与本图有出入的，一律以本图为准（以不变应万变） 4、接通保护电，（串联灯泡，后文字相同处理）。电流表指针大幅度摆动，然后回摆，最后接近3-5ma。即可判断出高压部分无短路故障，用万用表直流2000v档位测量“一大电容”，应该有260-310v之间电压。低于260v就是电容的容量下降，低于240v是热量消失，或者虚焊，或者引脚锈蚀断开。应更换耐压400v以上，62uf-100uf容量的电解电容。电压就会恢复到正常范围。 ５、测量3842的5洞和7洞在“一大电容”的电压正常的情况下，测量3842的5洞和7洞（注意，因为3842还没有安装，所以是“洞”而不是“脚”，后文相同），应该有40-80v电压。证明“高压小电容”正常。7脚启动供电电阻R6也正常。辅助绕组供电D1也正常，光耦也正常 ６、断开保护电，进行放电，首先放“一大电容”，连续放3次，火花越大，电容越好。没火花就是坏掉了，然后放“高压小电容”，连续放3次，火花越大，电容越好。没火花就是坏掉了 ７、安装3842，（安装前最好检测一下是否正常，用万用表检测5脚与6脚以及7脚是否短路）。 8、测量7n80的1洞和3洞通保护电，测量7n80的1洞和3洞。应该有电压跳变。用数字表的二极管档测量脉冲（红笔接7n80的3洞，黑笔接1洞）。应该有“滴，滴”声。若没有“滴，滴”声，表示还有故障。） 9、有“滴，滴”声后。断开保护电， 10、进行放电，“一大电容”，连续放3次。 11、安装场效应管，不管原来是什么型号，一律用7n80代替。（以不变应万变） 12、通保护电，一般来说80%的机会是灯亮。不亮表示有其他故障 13、观察交流电流表，应该是在规定内，36v的10-15ma。48v的20-25ma。60v的更大。此时测量空载电压输出也是在正常范围内，36v的输出42v左右。48v的输出56v左右。表示各主要单元正常。 14、若出现异常输出电压和异常高压电流需要进一步处理，但是这种可能性为20%以下要是嫌麻烦，可以放弃这种充电器处理各种空载异常现象，包括变压器短路，虚高电压太多，空载电流过大，，，，，等很多种疑难杂症。 15、测量充电器4项参数一切正常后，测量充电器4项参数，低压，高压，恒流，转灯。对不正常的参数进行调节。
铅酸蓄电池的性能指标 1、蓄电池的额定容量 按国家标准规定的电池容量，单位是Ah，是放电电流与完全放电时间的乘积，表达电池储存电量的多少。以6-DZM-10蓄电池为例：当蓄电池以2小时率放电时（即以5A放电），放电时间应在120分钟以上，5A×（120/60） h=10Ah。这相当于在平坦路面上匀速行驶2小时，20km/h×2h=40km，是充电一次的续行里程。 使用过程中，蓄电池的容量会逐渐衰减，续行里程自然会减少。 2、放电循环寿命 蓄电池的初容量的大小，不代表蓄电池的寿命长短，各厂家蓄电池的铅粉质量、铅膏配制、板栅的材质、隔板的选用、电解液的配制，各有不同。有些电池初容量大，寿命短；有些电池初容量小，寿命长；有些电池则兼顾初容量和寿命。 有些整车厂单凭几次2小时率完全放电的结果，或只凭用电池跑几次续行里程的结果来评价蓄电池的优劣是不妥当的。 衡量蓄电池使用寿命的指标是：放电循环寿命。通常测量的方法是电池充满电后，在放电至总容量的70%为一次循环。此循环次数多少，表示电池使用寿命的长短。电动自行车用的蓄电池循环寿命应不少于350次，低于此值的电池为不合格。 3、额定电压 电动自行车用的蓄电池的单格额定电压为2V，组成6V、12V、24V、36V、48V的电池组。 4、配组合理 配组不当，会在串联电池组中出现‘落后电池’。其后果如前所述。
阀控式铅酸蓄电池主要性能参数 1、电池电动势、开路电压、工作电压 当蓄电池用导体在外部接通时，正极和负极的电化反应自发地进行，倘若电池中电能与化学能转换达到平衡时，正极的平衡电极电势与负极平衡电极电势的差值，便是电池电动势，它在数值上等于达到稳定值时的开路电压。电动势与单位电量的乘积，表示单位电量所能作的最大电功。但电池电动热与开路电压意义不同：电动势可依据电池中的反应利用热力学计算或通过测量计算，有明确的物理意义。后者只在数字上近于电动势，需视电池的可逆程度而定。 电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池正极电极电势与负极电极电势之差。 电池工作电压是指电池有电流通过（闭路）的端电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。电池在接通负载后，由于欧姆电阻和极化过电位的存在，电池的工作电压低于开路电压。 2、容量 电池容量是指电池储存电量的数量，以符号C表示。常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。 电池的容量可以分为额定容量（标称容量）、实际容量。 （1）额定容量 额定容量是电池规定在在25℃环境温度下，以10小时率电流放电，应该放出最低限度的电量(Ah)。 a、放电率。放电率是针对蓄电池放电电流大小，分为时间率和电流率。 放电时间率指在一定放电条件下，放电至放电终了电压的时间长短。依据IEC标准，放电时间率有20，10，5，3，1，0.5小时率及分钟率，分别表示为：20Hr，10Hr，5Hr，3Hr，2Hr，1Hr，0.5Hr等。 b、放电终止电压。铅蓄电池以一定的放电率在25℃环境温度下放电至能再反复充电使用的最低电压称为放电终了电压。大多数固定型电池规定以10Hr 放电时（25℃）终止电压为1.8V/只。终止电压值视放电速率和需要而夫定。通常，为使电池安全运行，小于10Hr的小电流放电，终止电压取值稍高，大于10Hr的大电流放电，终止电压取值稍低。在通信电源系统中，蓄电池放电的终
基于排队论的电动汽车充电设施优化配置 摘要：现代城市发展速度的加快，对清洁、环保效果良好的电动汽车依赖性强，为其实际应用范围扩大打下了坚实的基础。实践过程中为了对电动汽车充电设施 的服务效果进行科学评估，需要在基于电动汽车充电行为的基础上，通过对排队 论的合理运用，构建出符合这类汽车充电设施的排队模型，得出科学的评估结论。当电动汽车充电设施能够根据实际情况进行优化配置时，将会使充电设备利用效 率提高，为电动汽车正常行驶提供优质服务。因此，本文将对基于排队论的电动 汽车充电设施优化配置进行系统阐述。 关键词：排队论；电动汽车；充电设施；配置；应用范围 新形势下结合电动汽车行驶的实际情况及要求，对与之相关的充电设施进行 优化配置，有利于保持这些设施良好的工作性能，最大限度地满足电动汽车的各 项需求。因此，需要注重电动汽车充电设施服务系统指标的合理设置，并对电动 汽车实践应用中的充电行为进行分析，促使其能够在充电设施的支持下，不断提 升自身的服务水平，为现代城市的稳定发展注入活力。 一、电动汽车实践应用中的充电行为分析 为了实现基于排队论的电动汽车充电设施优化配置，需要加强对这类汽车充 电行为分析。具体表现在：（1）其行为的随机性、灵活性突出，不同的时间段 内电动汽车的充电行为有所差异；（2）受到复杂的车况、道路状况等潜在因素 的影响，电动汽车到达充电站过程中的数量与时间是变化的，且二者之间的关系 密切，通过泊松分布方法的合理运用，能够对二者的数量与时间之间的变化规律 进行阐述；（3）达到充电站后的电动机车，其是否需要排队等候充电，需要考 虑充电设施是否处于空闲状态。若充电设施处于空间状态，则电动汽车可以省去 排队等候时间而接受充电服务，反之亦然。同时，针对处于忙碌状态的充电设施，电动汽车排队系统构建时需要考虑其排队时间、次序等，在负指数分布方式的支 持下，确定电动汽车接受充电服务时间，并为充电设施数量配置提供参考依据。 二、基于排队论的电动汽车充电设施排队模型构建分析 （一）模型构建中的排队论基本原理 排队论通过对服务对象到达时间和服务时间的统计分析，得出等待时间、排 队长度、服务强度等统计指标量，据此改进服务系统的结构，使得服务系统既可 以满足服务对象的需求，又能够使服务系统的某些指标最优。在这样的原理支持下，有利于增强排队模型适用性。 （二）基于充电设施的服务系统指标分析 结合电动汽车充电行为的分析结果和排队论的基本原理，可以得到电动汽车 充电设施相关的指标。这些指标包括：（1）不同数量电动汽车接受充电服务的 概率；（2）可提供充电服务的充电设施数量；（3）接受充电服务的电动汽车数量；（4）充电服务系统内正在接受充电服务的电动汽车数量及处于空闲状态的 可充电设施；（5）充电服务系统内进行充电服务的充电设施数量及排队等候充 电的电动汽车数量。通过对这些指标的确定，能够为汽车充电模型构建提供参考 依据。同时，需要考虑电动汽车充电设施服务强度及充电设施利用效率。实践过 程中应在计算机三维空间中构建出可靠的电动汽车充电设施排队模型，实现充电 设施优化配置。 三、基于排队论的电动汽车充电设施排队模型运用分析 从规划的角度出发，以单位时间内单个充电设施的平均费用系数作为充电服
电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计 ［作者：杜娟娟裴云庆王兆安转贴自：电源技术应用点击数：276 更新时间：2005-11-29 文 章录入：ebike ］ 【字体：】 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 0 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。
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。 1脉冲快速充电法的理论基础 理论和实践证明，蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程。一般地说,充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降,不可能自动按恒流或恒压充电。充电过程中影响充电的因素很多,诸如电解液的浓度、极板活性物的浓度、环境温度等的不同,都会使充电产生很大的差异。随着放电状态、使用和保存期的不同,即使是相同型号、相同容量的同类蓄电池的充电也大不一样。 1972年，美国科学家马斯在第二届世界电动汽车年会上提出了著名的马斯三定律，即1）对于任何给定的放电电流，蓄电池充电时的电流接受比a与电池放出的容量的平方根成反比，即 式中：K1为放电电流常数，视放电电流的大小而定； C为蓄电池放出的容量。 由于蓄电池的初始接受电流Io=aC，所以 I0=aC=K1(根号C)（2） 2）对于任何给定的放电量，蓄电池充电电流接受比a与放电电流Id的对数成正比，即 a=K2logkId（3） 式中：K2为放电量常数，视放电量的多少而定； k为计算常数。 3）蓄电池在以不同的放电率放电后，其最终的允许充电电流It（接受能力）是各个放电率下的允许充电 电流的总和，即：
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
蓄电池特点 （1）使用寿命长 高强度紧装配工艺，提高电池装配紧度，防止活物质脱落，提高电池使用寿命。 低酸比重电液，提高电池充电接受能力，增强电池深放电循环能力。 增多酸量设计，确保电池不会因电解液枯竭缩短电池使用寿命。 因此GFM系列蓄电池的正常浮充设计寿命可达15年以上(25℃) （2）高倍率放电性能优良 高强度紧装配工艺，电池内阻极小，大电流放电特性优良，比一般电池提高20[%]以上。 （3）自放电低 高纯度原料和特殊造工艺，自放电很小，室温储存半年以上也可无需补电。 （4）维护简单 特殊氧气吸收循环设计，克服了电池在充电过程中电解失水的现象，在使用过程中电解液水份含量几乎没有变化，因此电池在使用过程中完全无需补水，维护简单。 （5）安全性高 电池内部装有特制安全阀，能有效隔离外部火花，不会引起电池内部发生爆炸。 （6）安装简捷 电池立式、侧卧、叠层安装均可，安装时占地面积小，灵活方便。 （7）洁净环保 电池使用时不会产生酸雾，对周围环境和配套设计无腐蚀，可直接将电池安装在办公室或配套设备房内，无需作防腐处理。 蓄电池的充放电特性 蓄电池具有自放电效应。从生产制造车间到用户使用，大约要延误数月的时间。以PA-NASONIC蓄电池为例，在30℃的环境温度下贮藏8个月，蓄
电池的残存容量仅为出厂时的一半，因此对于新购买的与配套的蓄电池，一般要进行一次较长时间的充电，这叫做初充电。蓄电池的初充电电流大小应按0.1C来充电，蓄电池在放电终了后可进行再充电，这叫正常充电。目前在UPS中普遍采用两种充电方式:浮充和脉充。所谓浮充电是指整流器的输出与蓄电池并联工作，并同时向负载供电，实际上此时整流器提供的电流分两路，一路送给负载，另一路送给蓄电池，以补充蓄电池自身内部损耗，浮充充电工作方式接线简单，对改善UPS输出瞬态响应特性有好处。脉冲充电的特点是充电电流随蓄电池容量而变化，用这种方式充电，可以缩短充电时间。 1.充电电压 由于UPS蓄电池属于备用工作方式，市电正常情况下处于充电状态，只有停电时才会放电。为延长蓄电池的使用寿命，UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制，蓄电池充满后即转为浮充状态。 对于端电压为12V的蓄电池，正常的浮充电压在13.5~13.8V之间。 浮充电压过低，蓄电池充不满，浮充电压过高，会造成过电压充电。当浮充电压超过14V时，即认为是过电压充电。严禁对蓄电池组过电压充电，因为过电压充电会造成蓄电池中的电解液所含的水被电解成氢和氧而逸出，使电解液浓度增大，导致蓄电池寿命缩短，甚至损坏。 2.充电电流 蓄电池充电电流一般以C来表示，C的实际值与蓄电池容量有关。举例来讲，如果是100Ah的蓄电池:C为100A。松下铅酸免维护蓄电池的最佳充电电流为0.1C左右，充电电流决不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响蓄电池的使用寿命。 理想的充电电流应采用分阶段定流充电方式，即在充电初期采用较大的电流，充电一定时间后，改为较小的电流，至充电末期改用更小的电流。充电电流的设计一般为0.1C，当充电电流超过0.3C时可认为是过电流充电。避免用快速充电器充电，否则会使蓄电池处于“瞬时过电流充电”和“瞬时过电压充电”状态，造成蓄电池可供使用电量下降甚至损坏蓄电池。过电流充电会导致蓄电池极板弯曲，活性物质脱落，造成蓄电池供电容量下降，严重时会损坏蓄电池。 3.充电方式 铅酸蓄电池放电产物是硫酸铅，若不及时转化掉，会使蓄电池处于充电不足状态，从而降低蓄电池放电容量和缩短蓄电池使用寿命。因此，必须使蓄电池组处于充足电状态。对不同情况，可分浮充和均充。 (1)浮充充电。在线式蓄电池组是长期并联在充电器和负载线路上，作为 后备电源的工作方式。一般情况下，都采用浮充充电，单体蓄电池电压控