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正负脉冲充电好处的理论依据是什么?

都说正负脉冲充电好,具体依据是什么?
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hzlpsydzs
LV.4
2
2005-07-13 00:34
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.

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Io=aC,所以

    Io=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:

    It=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=It/Ct(5)

式中:Ct=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.
   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.

充电方法:

   SL系列数控正,负脉冲式充电器,基于上述理论,并考虑到铅酸蓄电池自身的一些特性,采用的充电方法将整个充电过程分为了预充电、大电流快速脉冲充电、小电流脉冲充电、恒压补足充电4个阶段.根据蓄电池充电前的残余电量,进入不同的充电阶段.

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.

快速脉冲充电:

    在快速脉冲充电过程中,采用分段定电流快速脉冲充电法,将充电电流分成三段,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段减小.采用这种方法可以消除充电接近充满时易出现的过充电问题.

恒压充电:

     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300MA 时,彻底关断充电电流.对电流不能达到300MA 以下的电池,限定两小时充电时间,然后再关断电流.克服了普通充电器的长期涓流导致电池失水,充胀,缩短电池寿命的弊端.







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abt-bj
LV.9
3
2005-07-13 18:49
@hzlpsydzs
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.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Io=aC,所以    Io=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:    It=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=It/Ct(5)式中:Ct=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.  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.充电方法:  SL系列数控正,负脉冲式充电器,基于上述理论,并考虑到铅酸蓄电池自身的一些特性,采用的充电方法将整个充电过程分为了预充电、大电流快速脉冲充电、小电流脉冲充电、恒压补足充电4个阶段.根据蓄电池充电前的残余电量,进入不同的充电阶段.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.快速脉冲充电:    在快速脉冲充电过程中,采用分段定电流快速脉冲充电法,将充电电流分成三段,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段减小.采用这种方法可以消除充电接近充满时易出现的过充电问题.恒压充电:    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300MA时,彻底关断充电电流.对电流不能达到300MA以下的电池,限定两小时充电时间,然后再关断电流.克服了普通充电器的长期涓流导致电池失水,充胀,缩短电池寿命的弊端.
楼上说"SL系列数控正,负脉冲式充电器,基于上述理论,并考虑到铅酸蓄电池自身的一些特性,采用的充电方法将整个充电过程分为了预充电、大电流快速脉冲充电、小电流脉冲充电、恒压补足充电4个阶段.根据蓄电池充电前的残余电量,进入不同的充电阶段."

能够介绍一下划分4个阶段的划分方法和转换条件吗?

另外,如何知道电池充电前的电量?这可是世界难题啊!
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kking
LV.3
4
2005-07-15 20:54
@abt-bj
楼上说"SL系列数控正,负脉冲式充电器,基于上述理论,并考虑到铅酸蓄电池自身的一些特性,采用的充电方法将整个充电过程分为了预充电、大电流快速脉冲充电、小电流脉冲充电、恒压补足充电4个阶段.根据蓄电池充电前的残余电量,进入不同的充电阶段."能够介绍一下划分4个阶段的划分方法和转换条件吗?另外,如何知道电池充电前的电量?这可是世界难题啊!
想知道答案,顶一下!
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wangmn
LV.4
5
2005-07-15 21:51
@hzlpsydzs
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.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Io=aC,所以    Io=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:    It=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=It/Ct(5)式中:Ct=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.  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.充电方法:  SL系列数控正,负脉冲式充电器,基于上述理论,并考虑到铅酸蓄电池自身的一些特性,采用的充电方法将整个充电过程分为了预充电、大电流快速脉冲充电、小电流脉冲充电、恒压补足充电4个阶段.根据蓄电池充电前的残余电量,进入不同的充电阶段.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.快速脉冲充电:    在快速脉冲充电过程中,采用分段定电流快速脉冲充电法,将充电电流分成三段,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段减小.采用这种方法可以消除充电接近充满时易出现的过充电问题.恒压充电:    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300MA时,彻底关断充电电流.对电流不能达到300MA以下的电池,限定两小时充电时间,然后再关断电流.克服了普通充电器的长期涓流导致电池失水,充胀,缩短电池寿命的弊端.
那么,你能告诉我,你的充电器,瞬时充电峰值电流是多少,瞬时放电峰值电流又是多少.
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abt-bj
LV.9
6
2005-07-18 07:50
@wangmn
那么,你能告诉我,你的充电器,瞬时充电峰值电流是多少,瞬时放电峰值电流又是多少.
到现在为止,这个SL充电器在不同的论坛上都发表了半广告式的介绍产品的帖子.
我不知道,对充电脉冲峰值,去极化脉冲的峰值和脉宽等这些有样机就可以在外部测试的参数却从来不答复.如果出于保密,实在没有必要,这些外特性太容易测试了.我到现在,总是尽可能回避,反而让我怀疑其设置有问题.
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2005-10-22 21:14
@abt-bj
到现在为止,这个SL充电器在不同的论坛上都发表了半广告式的介绍产品的帖子.我不知道,对充电脉冲峰值,去极化脉冲的峰值和脉宽等这些有样机就可以在外部测试的参数却从来不答复.如果出于保密,实在没有必要,这些外特性太容易测试了.我到现在,总是尽可能回避,反而让我怀疑其设置有问题.
参数不说,到处乱贴.
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