理士蓄电池实现快速充电的技术途径
1.改进电池设计降低欧姆内阻
按照ALABC规定的快速充电目标,若要求100Ah起动用铅蓄电池在5min内将电池容量由20%充至50%,即充入电量为100×(0.5-0.2)=30Ah,则充电电流应不小于30÷(5÷60)=360A,即3.6 (A),此时电池欧姆降为360×6× =0.216V,电池电压达到1.97+0.216+0.030+0.006=2.23V,未到析气电压,电池可以安全充电。水平式密封铅蓄电池欧姆内阻更小,112Ah单格电池0.3mΩ ,则电池容量在5min内由20%充至50%需要充电电流为112×(0.5-0.2)÷(5÷60)=403A,用此电流充电时的电池欧姆降为403×3× =0.121V,它比起动用电池要低。显然,水平密封铅蓄电池在充至析气电压时可以充入更多的电量,即它的快速充电性能更好。
我们以前的工作已经得到,铅蓄电池若采用铜拉网负板栅,则会显著地降低板册电阻;这不仅有利于提高活性物质利用率和电池比功率,而且还改善了电池快速充电性能。看来采用铜拉网负板栅的铅蓄电池会给电动车带来很大好处。
2.提高反应离子扩散速度
这是为了提高铅蓄电池的扩散电流密度,也就是推迟电池在充电过程中极限扩散电流出现的时间,即延迟电池电压达到析气电压的时间,从而允许加大充电电流,快速充电。
减薄极板厚度、增加活性物质孔率、增加板栅跟活性物质的接触面积,这些措施均有利于反应物和生成物的扩散过程,减小浓差极化,提高了允许的充电电流值,实现快速充电。但从电池寿命考虑,极板也不能做得太薄。
3.改革蓄电池的充电方法
脉冲快速充电方法的理论基础就是通过在充电电流中叠加一定频率、宽度、高度的负脉冲或短时间的中停充电,使参加反应的 离子来得及生成并提高其浓度,又使生成的 和 离子来得及从电极表面附近移开,其综合效果是降低了浓差极化,允许加大充电电流缩短充电时间。
应当指出,铅蓄电池在充电过程中端电压是不断升高的,也就是说在不同的充电阶段蓄电池的极化分布情况是不同的,因而在设计脉冲充电装置时,应当根据电池充电时允许达到的电压值来自动调节充电电流和时间;同时还必须按照负脉冲放电过程中电池电压下降值来自动调节负脉冲的宽度和高度。这样虽然充电电流很大,但由于适时地有效地采取了降低浓差极化的措施,蓄电池电压上升就慢,使蓄电池充入更多的电量。目前开发的智能化充电装置就是考虑到这些情况后进行设计的。
4.快速充电对电池寿命的影响
大电流快速充电对电池寿命的影响是好还是坏众论纷纭;出现这种不同的看法不足为怪。这首先是由于电池寿命不是一致的,在我们的试验中观察到,即使是从生产线上同时制取的一批电池,其循环寿命甚至可相差1倍;再者,长时期的寿命试验过程中,很难保证各批电池的试验条件完全一致。虽然一般认为大电流充电会缩短电池寿命,但在文献中却报道了在有适当冷却的情况下,阀控式密封铅蓄电池的循环寿命却因大电流充电而有改善。
理士蓄电池我们的试验表明,在保持电池充电电压低于析气电压的条件下,大电流快速充电并没有给电池寿命带来不利影响。电动车电池在使用过程中,可以不必每次充电都充至额定容量的100%,但每隔一星期(好不超过半个月)应将电池充足电。尤其在不使用电动车时,更应当将电池充足电后保存。这样会有利于延长电池的使用寿命。
汽车蓄电池作为汽车主要的动力组件,不但受到业界的关注,也逐步受到消费者的关注。但是对于汽车蓄电池,消费者究竟了解多少呢?在更换蓄电池时,又应该如何选择呢?
目前在中国汽车市场主要使用的品牌,既有享誉国际的如有瓦尔塔、统一,也有国内知名品牌如风帆、骆驼等,至少有十多种。究竟如何,不妨从品牌历史、产品性能及使用寿命来看:
外资:1.功能部件
(1)整流器:当市电存在时,实现DC-AC转换功能,一方面向DC-AC逆变器提供能量,同时还向蓄电池充电。该整流器多为可控硅整流器,但也有IGBT-PWM-DSP高频变换新一代整流器。
(2)逆变器:完成DC-AC转换功能,向输出端提供高质量电能,无论由市电供电或转由电池供电,其转换时间为零。
(3)静态开关:当逆变器过载或发生故障时,逆变器停止输出,静态开关自动转换,由市电直接向负载供电。静态开关为智能型大功率无触电开关,转换时间可认为零。
2.性能特点
(1)不管有无市电,负载的全部功率都由逆变器提供,保证高质量的电力输出。
(2)市电掉电时,输出电压不受任何影响,没有转换时间。
(3)由于全部负载功率都有逆变器负担,因而UPS的输出能力不理想,对负载提出限制条件,如负载电流峰值因数,过载能力,输出功率因数等。
(4)对可控整流器还存在输入功率因数低,无功损耗大,输入谐和波电流对电网产生极大的污染等缺点。当然,若使用IGBT-PWM-DSP整流技术或功率因数校正技术,可把输入功率提高到接近1,输入谐波电流也将降到<3%以下。但12脉冲整流只能将输入功率因数做到0.95左右。
(5)在市电存在时,串联式的两个变换都承担100%的负载功率,所以UPS整机效率较低;
1、理士蓄电池。现隶属于江森自控,1888年成立于德国哈根,是欧洲著名的汽车蓄电池品牌。理士自创始以来,秉承其高端质量与前沿科技,提供适合各类车型使用的多种规格蓄电池产品,成为世界各大著名汽车制造商的首选。在中国市场,理士为奔驰,宝马,奥迪提供100%适配。瓦尔塔乘用车蓄电池分为银标、蓝标两大系列,均应用江森自控独有的PowerFrame®倍伏锐技术,保证产品具有超长使用寿命及优良启动性能。银标产品更具两年质保。
2、ACDelco/AC德科长期以来都是值得人们信赖的服务 品牌 ,提供品种齐全的汽车零部件,以及世界一流的全车系维修保养服务和客户服务。
3、罗伯特博世蓄电池有限公司是向各汽车制造厂家提供各类汽车零配件的全球领先汽配供应商之一。产品包括:发动机管理系统、安全系统、电气装置、燃油喷射技术及检测设备。
4、统一蓄电池。天津统一工业有限公司成立于1992年,为日本电池株式会社和台湾统一企业集团共同出资组建。注册资本3520万美元,占地4万平方米,是一家超大规模的铅酸蓄电池厂家。