美国APC蓄电池化成充放电装置是直流电源系统的核心部件之一，其性能的优劣直
接决定了直流电源的水平。通常对充电装置的要求主要有两方面：其一是要有较 高的性能指标，如由平均无故障运行时间所表达的可
靠性，由稳压稳流精度、
动态调整速度及纹波系数等所表达的动、静态特性：其二是要有较为完善的自 我检测与控制功能，有较高的智能水平，可以根据蓄电
池的特性和用户的具体
需要，选择佳的充电规律，以提高蓄电池的蓄电容量和使用寿命，并能对充
电电压、电流，进行监视等。因此，需考虑采用微机控制技术来实现蓄电池化 成充放电过程中的控制任务。
采用微控制器装置控制蓄电池的化成充放电，对充电电源和蓄电池所组成
的闭合环路系统进行实时控制和数据采集，可以取得采用普通的充电方法不容 易或不可能取得的数据资料，为制定佳化成工艺参数
提供了可靠的依据，并 且可改善操作过程，提高产品质量，增加充放电过程中的可靠性，进而提高工 作效率，降低操作人员的劳动
强度。
２．１系统的基本功能和性能指标
该系统可对蓄电池进行恒流充放电、恒压充电及浮充，放电时电能回馈电 网，具体可实现以下基本功能： ｉ，１：艺曲线设置和充
放电控制：可根据蓄电池的使用维护情况，由用户灵活 设定、选择充电过程工艺曲线。系统根据充电工艺要求，在微控制器的控制下
自动调节充电电流、电压，控制充放电时间，并且可以根据相关条件终止充放
电过程。
２．实时监控：自动检测蓄电池组的充放电状态和充放电电压、电流等工艺参
数，并可通过键盘对充电状态和充电参数进行实时设鼍和修正。
３．保护报警：具有过压、过流及短路等多种保护措施，并带有报警指示灯和 蜂鸣器。
４．断电记忆和来电重启：在充放电过程没
有正常结束时，如果突然断电，系 统将保存当时的过程参数。在恢复供电时，自动调用保存的充放电参数并作适 当的调整，从断电
处继续完成充放电过程。
５．分布式控制：充放电过程的控制由各充放电单元的微控制器进行控制，
使用化学电池的电动汽车目前已试验过几十年，但至今尚末进入实用阶段。太阳能、风能、潮夕能、海浪能，都存在储存问题，目前
主要靠化学电池，但受到化学蓄电池寿命及效率的制约，至今尚不能广泛应用。以上诸多问题，促使人们寻求一种效率高、寿命长、
储能多、使用方便，而且无污染的绿色储能装置。出乎意料，古老的“飞轮”变成了首选对象。
美国APC蓄电池”这一储能元件，已被人们利用了数千年，从古老的纺车，到工业革命时的蒸汽机，以往主要是利用它的惯性来均衡转
速和闯过“死点”，由于它们的工作周期都很短，每旋转一周时间不足一秒钟，在这样短的时间内，飞轮的能耗是可以忽略的。现在
想利用飞轮来均衡周期长达12～24小时的能量，飞轮本身的能耗就变得非常突出了。能耗主要来自轴承摩擦和空气阻力。人们曾通过
改变轴承结构，如变滑动轴承为滚动轴承、液体动压轴承、气体动压轴承等来减小轴承摩擦力，通过抽真空的办法来减小空气阻力，
轴承摩擦系数已小到10-3。即使如此微小，飞轮所储的能量在一天之内仍有25％被损失，仍不能满足高效储能的要求。再一个问题是
常规的飞轮是由钢（或铸铁）制成的，储能有限。例如，欲使一个发电力为100万千瓦的电厂均衡发电，储能轮需用钢材150万吨！另
外要完成电能机械能的转换，还需要一套复杂的电力电子装置，因而飞轮储能方法一直未能得到广泛的应用。
近年来，飞轮储能技术取得突破性进展是基于下述三项技术的飞速发展：一是高能永磁及高温超导技术的出现；二是高强纤维复
合材料的问世；三是电力电子技术的飞速发展。为进一步减少轴承损耗，人们曾梦想去掉轴承，用磁铁将转子悬浮起来，但试验结果
是一次次失败。后来被一位英国学者从理论上阐明物体不可能被永磁全悬浮（Earnshaw定理），颇使试验者心灰意冷。出乎意料的是
物体全悬浮之梦却在超导技术中得以实现，真像是大自然对探索者的慰藉。
1.外部避雷和内部避雷
避雷针、引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故。雷电的破坏力极大，防雷仅有外部防雷是不够的，雷电波会侵入各电气通道。由其产生的高电压和浪涌电压对电讯设备、网络、信息、系统有极大的危害，轻则毁坏线路，重则损坏设备，系统瘫痪，造成难以估算的损失，所以必须有内部防雷。
外部防雷系统
从0级保护区到内层保护区，必须实行分级保护，对于电源系统，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ级，从而将过电压降到设备能承受的水平。对于信号系统，则分为粗保护和精细保护，粗保护量级根据所属保护区的级别，而精细保护则要根据电子设备的敏感度来进行选择。从理论上讲，雷电流约有50％是直接流入大地，还有50％将平均流入电气通道。
随着电动汽车电池寿命的进行，发生变化的参数主要有电池的容量、电池的功率能力、电池的内阻等。对于寿命的预
方程两边积分（设温度T、电流I与时间t无关）。
令Cτ=ML－Mo，ne=tL－to，则：
Cτ=f(I)×e-R/kT×ne
式中 Cτ为容量衰减率，ne为充放电循环寿命。
从上式中可以看出电池容量衰减率与电池循环寿命呈非线性关系。从图7-10的对18650 锂离子电池的试验结果中可以看出容量衰减率和循环寿命呈幂函数关系。
A(T，I)和B(T，I)分别为温度和电流的函数。
式中 Lactural——实际工况下的循环寿命；
LR——标准工况下的循环寿命；
Tactural——实际工况下电池释放出的有效容量；
TR——标准工况下释放出的有效容量。
4．Rakhmatov模型
防雷保护区
内部防雷系统则是防止雷电和其他内部过电压侵入设备造成毁坏，这是外部防雷系统无法保证的。为了实现内部避雷，需要在进出建筑物的保护区的美国APC蓄电池、金属管道等都要安装避雷器及过压保护器，并实行等电位连接。
