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电池博客

简述电瓶充电机的工作原理

来源:宝鄂实业    2019-02-23 18:11    点击量:

简易充电器可对24V以下的蓄电池进行自动充电,最大充电电流可达2.5A,并具有恒流充电及充满自停功能。图4-9为自动充电器电原理图。220V市电经变压器T降压获得次级电压U2,经VD1~VD4格式整流输出直流脉动电压,由正极A点经过继电器常闭触点K1-2、R4、电流表PA、VT1,通过蓄电池GB、VT2至负极B点对GB进行充电,调节RP1的大小,即调节VT1、VT2的基极电位,从而调节VT2的Icb,即充电电流大小。由于蓄电池端电压能反映其充电情况,故以标称电压为12V的蓄电池为例,当电池电压上升到(12/2)*2.5=15V时,VT3饱和导通,K1得电吸合,常闭触点K1-2断开,切断充电回路,充电器停止充电。调节RP2,可设定蓄电池充满自停的上限值。LED1为电源指示,LED2为充电指示,充电电流越大,LED2越亮,反之越暗。蓄电池的充电电流为蓄电池的安时值与充电率的乘积,如有一蓄电池为24V,6Ah,那么其充电电流约为=(6/10)x(1+20%)=0.72A.率满自停限定值为(24/2)x2.5=30V.、

 

电瓶充电机分为高频机和工频机:工频机主要是靠变压器变压来实现的。高频主要是通过VMOS和IGBT来改变频率,变压器改变电压实现的,按照功率不同原理也不同,主要分为单管正激,双管正激,半桥,全桥,斩波等。

 

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。

 

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。

 

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,恒压充电很少使用,只有在充电电源电压低而电流大时采用。例如,汽车运行过程中,蓄电池就是以恒压充电法充电的。