第ｌ２卷第４期 重庆科技学院学报（自然科学版） ２０１０年８月 铅酸蓄电池快速充电技术研究 肖献保冯根生 （蚌埠坦克学院，蚌埠２３３０５０） 摘 要：根据蓄电池可接受的充电电流曲线提出一种铅酸蓄电池四阶段充电法。该方法可以缩短蓄电池的充电时 间．提高充电效率，延长蓄电池的使用寿命。 关键词：蓄电池；快速充电；恒压限流 中图分类号：ＴＭ７１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１９８０（２０１０）０４—０１３４—０２ 铅酸蓄电池具有电压稳定，维护简单，安全可 靠，价格低廉，电压、电流容量调整范围大等优点，因 而广泛应用于通信、交通、军事等诸多领域。随着经 济的发展，铅酸蓄电池的应用逐渐增加，市场上出现 了许多设计优良、性能优异的免维护铅酸蓄电池，其 阶段，为避免电流过大而损坏电池，采用恒流充电来 限制充电电流，当电压达到预定值时，再采用恒压充 电方式。恒压限流方式是一种有效的充电方式，但是 由于在充电过程初期，充电电流远小于蓄电池可接 受的充电电流，因而充电时间大大延长。充电过程后 理论寿命可达１５～２０ａ。在实际使用过程中，一种能够 有效保证蓄电池的使用寿命，并且满足出气率和温 升等技术指标的快速充电方式成为广泛需求。本文 以蓄电池可接受的充电电流曲线为基础，提出一种 四阶段快速充电方法．该方法在实际应用中得到检 期，充电电流又常大于蓄电池可接受电流，因而蓄电 池内产生一定气泡。 （４）脉冲充电法是用周期性的脉动电流给电池充 电．减小充电过程中极化现象的影响，可以实现快速 充电，但是目前这种充电方式还不十分成熟，尚处在 研究阶段。 １．２蓄电池快速充电技术的理论依据 ’ 验，既缩短了蓄电池的充电时间，又延长了使用寿 命，效果十分理想。 １ 蓄电池快速充电技术理论依据 １．１ 常见充电方法分析 ２０世纪６Ｏ年代中期，美国科学家马斯对蓄电池 充电过程中的出气问题作了大量的试验研究工作， 提出了以最低出气率为前提的蓄电池可接受的充电 电流曲线（如图１所示），也称为最佳充电曲线。从图 中可以看出，只要充电过程中充电电流不超过蓄电 铅酸蓄电池的充电方法目前主要有恒流、恒压、 恒压限流及脉冲充电法。 （１）恒流充电法是一种简单的充电方式，但是由 于充电中后期充电电流仍较大，易出现过充电现象， 池可接受的电流，蓄电池内部就不会产生大量的气 泡。同时，如果在整个充电过程中能使实际充电电流 造成电池寿命缩短，而采用过小的充电电流又会延 长充电的时间。 （２）采用恒压充电法对蓄电池充电，在充电的初 始终等于或接近于曲线上蓄电池可接受的充电电 流．则充电速度可大大加快，出气率也可控制在很低 的范围内，这就是快速充电的基本理论依据。 始阶段，由于蓄电池的电压很低因而充电电流很大． 导致蓄电池温度上升，对蓄电池会造成损害。随着 充电的持续进行，蓄电池电压达到一定值之后，充电 电流会快速减小。无法充分利用充电器的容量，增加 了充电时间。 ２快速充电控制方法 蓄电池充电过程如图２所示，可分为四个阶段： （１）涓流充电（ ７１１） 充电设备提供一个很小的充电电流 ，通常电 流大小为Ｃ／ｌＯＯ（Ｃ为蓄电池的容量１，该过程持续到 （３）恒压限流法又称为混合充电法，在充电开始 收稿日期：２００９—１１—０２ 作者简介：肖献保，男，安徽定远人，蚌埠坦克学院讲师。 ・１３４・ 肖献保．冯根生：铅酸蓄电池快速充电技术研究 蓄电池电压达到设定的门槛电压 川 为止。涓流 充电的作用足防止快速充电时的大电流灌人损坏蓄 电池。 到过压充电电压的９５％为止 （３）过压充电（ ～ ） 在过压充电状态．充电设备提供一个略高于蓄 电池额定电压的恒定电压 ｎｒ给蓄电池，以使蓄电池 能量最后达到饱和。 （４）浮充充电（ ～最终） 在过压充电中，当充电电流下降到预设值时，表 明蓄电池已被充满，充电设备进入浮充状态。在浮充 状态，充电设备提供浮充电流给蓄电池，以维持蓄电 ０ 池处于饱和状态。 图１ 蓄电池可接受的充电电流曲线 ３ 结 论 ，１姗Ｋ 常规充电方法对铅酸蓄电池充电时最多的需要 Ｉｓ ｖ‘。ｒ… — ｒ…ｒ……。嚣三 几十小时以上，充电时间过长，不但延长了充电监测 时间，增加了维护工作量，还限制了蓄电池的循环利 ～ 测量藩蔫： 用次数。本文介绍的基于蓄电池可接受充电电流曲 线的四阶段充电法。是一种较好的快速充电方法，有 利于缩短充电时间，提高利用效率，延长使用寿命， 降低能耗，具有较强的实用价值。 ｉ ｔＩ ｌＩ ｜２ ｉ ４ 图２四种充电电流和电压变化曲线 参考文献 （２）快速充电（ ～ ） ［１］ＲＡＮＤ Ｄ Ａ Ｊ．阀控式铅酸蓄电池［Ｍ］．北京：机械工业出版 社．２００７． 在蓄电池的电压超过设定的门槛电压后，蓄电 【２】周志敏．阀控式密封铅酸蓄电池实用技ｅＫ［Ｍ］．北京：中国 池进入快速充电环节。充电设备提供一个恒定快速 电力出版社．２００４． 充电电流，Ｒ 给蓄电池，通常电流大小约为 １０（Ｃ为 ［３］朱品才．控式密封铅酸蓄电池的运行与维护［Ｍ］．北京：人 蓄电池的容量），这个过程持续到蓄电池的电压上升 民邮电出版社．２００６． Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｏｉｌ Ｆａｓｔ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｌｅａｄ－ａｃｉｄ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｘ／Ａ ０ Ｘｉａｎ－ｂａｏ ＦＥＮＧ Ｇｅｎ－ｓｈｅｎｇ （Ｂｅｎｇｂｕ Ｔａｎｋ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｂｅｎｇｂｕ ２３３０５０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｆｏｕｒ—ｓｔａｇｅ ｌｅａｄ ａｃｉｄ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｓｈｏｒｔｅｎ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｅ ｔｉｍｅ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｐｒｏｌｏｎｇｂａｔｔｅｒｙ ｌｉｆｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｔｔｅｒｙ；ｆａｓｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ；ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ・１３５・