铅酸蓄电池充电方法及特性说明

铅酸蓄电池充电方法及特性说明铅蓄电池的充电特征就是指蓄电池在恒定流充电状态下，电解液相对密度p(15°C)、蓄电池端电压UC随充电时间的变化规律。图5-12是将某型号铅蓄电池以5A进行恒流充电时测得的规律曲线。充电过程中，电解液相对密度基本以直线逐渐上升。这是因为采用等流充电，充电机每单位时间向蓄电池输入的电量相等，每单位时间内电解液中的水变为硫酸的量也基本相等。充电过程中，铅蓄电池端电压上升的规律由四个阶段组成：第一阶段：充电开始，端电压上升较快。这是由于极板活性物质孔隙内部的水迅速变为硫酸，孔隙外部的水还未来得及渗透入补充，极板内部电解液相对密度迅速上升所致。第二阶段：端电压上升较平稳，至单格电压2.4V。该阶段，每单位时间内极板内部消耗的水与外部渗入的水基本相等，处于动态平衡状态。第三阶段：端电压由2.4V迅速上升至2.7V,该阶段电解液中的水开始电解，正极板表面逸出氧气，负极板处逸出氢气电解液中冒出气泡，出现所谓的电解液“沸腾”现象。第四阶段：该阶段过充电阶段，端电压不再上升。为了观察端电压和电解液相对密度不再上升的现象，保证蓄电池充分充电，一般需要过充电2h〜3h。由于过充电时剧烈地放出气泡会导致活性物质脱落，造成蓄电池容量降低，使用寿命缩短，因此应尽量避免长的时间过充电。过充电时，蓄电池逸出的氢气与氧气混合，混合气体具有易烯、易爆特点，因此充电的蓄电池附近应免明火出现。铅蓄电池充电终了的特征是：端电压和电解液相对密度上升到最大值，且2h〜3h内不再上升。电解液中产生大量气泡，呈现“沸腾”状态。3.蓄电池的充放电控制技术在实际光伏发电系统的蓄池中，为了实现设定的充电模式，须对充电过程进行控制，运用正确的充电控制方法，有利于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。(1)充电过程阶段的划分在实际光伏发电系统的蓄池中，为了实现设定的充电模式，须对充电过程进行控制，运用正确的充电控制方法，有利于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。充电过程一般分为主充、均充和浮充3个阶段。充电末期主要是以恒小电流长时间充电的涓流充电流为主(充电倍率小于0.1C时，称为涓流充电)。主充一般是快速充电，如二阶段充电、变流间歇式充电和脉冲式充电都是现阶段常见的主充模式。慢充模式主要是低充电电流的恒流充电模式。均充是均衡电池特性的充电，在电池的使用过程中，因为电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平稳，为了避免这种不平衡趋势的恶化，需要提高电池组的充电电压，对电池进行活化充电。为了保护蓄电池不过充,在蓄电池快速充电至80%〜90%容量后，一般采用浮充模式（即恒压充电），以适应充电后期蓄电池可接受充电电流的减小。当浮充电压值与蓄电池端电压相等进便会自动停止，为了防止可能出现的蓄电池充电不足，在此之后可以加上涓流充电，使已基本充足电的蓄电池极板内部较多的活性物质参加化学反应，使得充电比较彻底。（2）充电程度判断蓄电池进行充电时，必须随时判断蓄电池的充电程度，以便控制充电电流大小。目前充电程度的判断方法主要有：蓄电池实际容量的检测。通过检测实际容量值与额定容量值进行比较，从而判定蓄电池的充电程度。检测蓄电池端电压。当蓄电池端电压与其额定值相差比较大时，说明处充充电初期；当两者相差很小时，说明充电过程已快完成。（3）充电各阶段的自动转换时间控制，即预先设定各阶段的充电时间，由时间继电器或CPU来控制转换时刻。设定轮换点的充电电流或蓄电池端电压值，当实际电流或电压值达到设定值时，立刻自动转换。采用积分电路在线检测蓄电池的容量，当容量达到一定数值时，则发信号改变充电电流的大小。以上3种转换方法，各有优点和缺点。时间控制比较简单，但缺乏来自蓄电池的实时信息，控制比较粗略；容量监控方法控制电路比较复杂，但是控制精度明显提高。（4）停充控制当蓄电池充足时，须适时地切断充电电源，否则将造成蓄电池的过充，出现大量析气、失水和升温等反应，严重危及蓄电池的使用寿命。主要的停充控制方法有：①定时控制采用恒流充电进，蓄电池所需要的充电时间可根据蓄电池容量和充电电流的大小来确定因此只需要预先设定好充电时间，时间一定，定时器立刻发出信号停充或者降为涓流充电。这种方法简单，但充电时间不能根据蓄电池充电前的状态自动调整，所以可能会出现欠充或总充的过程和现象。②温度控制正常充电时，蓄电池的温度变化并不明显，但当蓄电池过充时，其内部气体压力将明显增大，负极板上氧化反应使内部发热，温度迅速上升。所以观察蓄电池的温度变化，可以判断蓄电池是否已经充满。电压控制蓄电池充足电后，其端电压呈现下降趋势，据此将蓄电池电压出现