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鉛酸蓄電池充電方法

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1730次  |  2018年06月13日  

   鉛酸蓄電池的充電方法是一個很籠統(tǒng)的說法;不同類型的鉛酸蓄電池、不同應(yīng)用場景、不同的放電深度,都有不同的充電方法。


鉛酸蓄電池有許多種類,目前應(yīng)用最廣泛的有閥控式密閉蓄電池(常說的AGM電池即指這一類),閥控式密閉膠體蓄電池(一般簡稱為膠體或GEL電池),富液蓄電池三種;當(dāng)然也有OPzV,OPzS,卷繞式等市場占有率較低的,則不在此文介紹之列。


根據(jù)應(yīng)用場景,則有汽車啟動,通信,電力,電動自行車和電動車等。


所謂的放電深度,就是放出的電量占蓄電池額定容量的百分比。例如,一節(jié)100安時的蓄電池,放出來30安時的電量,放電深度就是30/100=30%DOD,其中DOD即depthofdischarge是放電深度的縮寫。


此外,常見的鉛酸蓄電池的額定電壓是12V,也有2V和6V的,4V和16V的則比較少見。這是因?yàn)殂U酸蓄電池的每個cell或者叫單元的額定電壓是2V,為了獲得更高的電壓,常把多個單元串聯(lián)起來做成一只,將6個單元串聯(lián)成一只,就是12V,以此類推。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

本文對常見鉛酸蓄電池的在25℃常溫下進(jìn)行充電的方法進(jìn)行分門別類的簡述。


工具/原料


充電器或充電機(jī)


直流電壓表


直流電流表

無人船智能鋰電池
IP67防水,充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

計(jì)時器


方法/步驟


確定電池或電池組的額定電壓和額定容量。額定電壓用來確定充電電壓,額定容量用來確定充電電流。


關(guān)于電壓:最簡單的辦法是從標(biāo)簽上讀出來;例如下圖一中顯示的CSB蓄電池的額定電壓就是12V。


如果標(biāo)簽?zāi)p或者根本沒有標(biāo)簽,可以從排氣孔或者安全閥的數(shù)量上來判斷,排氣孔是位于電池頂端的可以打開或可以開合的圓孔??梢钥隙ǖ恼f,目前所有的鉛酸蓄電池都有排氣孔。每個排氣孔代表一個單元即2V,因此,另一張圖中所示電池的總電壓就是24V,因?yàn)樗?2個排氣孔。


關(guān)于容量:也可以從標(biāo)簽上讀出來或者算出來;一般來說,標(biāo)簽上會標(biāo)明電池的額定電壓,如圖三PNP電池即標(biāo)明為65Ah,但UPS電池通常是以W來表示的,如圖一即顯示34W,對這類電池,容量的簡便的計(jì)算方法是瓦數(shù)除以四,即8.5Ah;但遇到像圖二這種,就沒辦法了,只能根據(jù)體積或者重要來估計(jì)了,而且誤差較大,一般來說,12V100Ah的AGM電池重30~35千克,所以,圖二的蓄電池如果重500千克,可以算出來它的容量大約為700Ah。


鉛酸蓄電池充電方法


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如果你只需要使用該文所介紹的方法充一次電,該步驟可以跳過;如果你需要長期使用,建議認(rèn)真執(zhí)行這一步,即確定蓄電池100%充滿電時的開路電壓,行業(yè)術(shù)語叫100%SOC(stageofcharge,荷電狀態(tài))時的OCV(opencircuitvoltage,開路電壓)。


得知該數(shù)值的方法有多種:


一,使用直流電壓表測量充滿電后并已經(jīng)靜置一小時以上的電池的電壓,直接得到;


二,從文件中獲??;該數(shù)值不會印在電池標(biāo)簽上,但通??梢詮膹S商的操作指導(dǎo)或者M(jìn)SDS中得到;


三,對于富液電池,也可以通過測試充滿電時的電池的電解液的密度而獲得;方法是OCV=SG+0.84,例如,電解液的密度是1.35g/mL,則電池的開路電壓OCV=1.35+0.84=2.19V,如下圖所示。


獲得電池充滿電時的電壓很重要,可以用來檢驗(yàn)電池是否充滿電、確定電池的帶電量或者說放電深度等。


鉛酸蓄電池充電方法


確定充電電壓。


充電電壓分為浮充電壓、均充電壓、快充電壓等。一般來說,浮充電壓為日常浮充使用,最低;均充為放電后再充電時使用,較高;快充為應(yīng)急場景下迅速充滿電的電壓,最高,不常用。


本文中所說的充電電壓為均充電壓。


有的蓄電池的標(biāo)簽上會標(biāo)明充電電壓,而且會分為浮充和均充,例如上圖一中所示,浮充電壓為13.5V~13.8V,均充電壓為14.4V~15.0V;這樣就比較簡單了,直接使用均充電壓充電即可,可以選用比較安全的中間值或最小值。均充電壓的最高值可以認(rèn)為是快充電壓,通常認(rèn)為對電池有一定的傷害。


如果電池上沒有標(biāo)出充電電壓,可以根據(jù)電池充滿電時的開路電壓OCV估算合理的均充電壓,一般來說,12V蓄電池充滿電時的開路電壓加1~1.5V為合理的均充電壓。其它額定電壓的電池以此類推。


如果不知道電池充滿電時的開路電壓,可以偶爾以2.4VPC的電壓進(jìn)行盲充,但比較難以判斷電池何時充滿,可能會有過充電,對電池造成一定的傷害。所謂2.4VPC,即2.4V/cell,每個單元2.4V,如果是12個單元,如上圖二所示,則均充電壓可以為28.8V


確定充電電流。


充電電流和電池的額定容量有關(guān)。一般為0.1C~0.4C,即額定容量的十分之一到十分之四。


如果是100Ah的電池,則為10A~40A??梢酝ㄟ^直流電流表即鉗形表進(jìn)行測量。


當(dāng)然了,目前市場上有些技術(shù)先進(jìn)的廠家采用薄極板技術(shù),已經(jīng)將充電電流提高至1C了,即數(shù)值上等于額定容量。這種大電流充電方法將大大縮短充電時間,只是這類高端電池還不夠普及,本文中仍然采用常用的0.1C~0.4C法。


接線。這就不多說了,充電機(jī)的正極接電池正極,充電機(jī)的負(fù)極接電池負(fù)極,然后再接通充電機(jī)和市電,最后開機(jī)充電。


值得多說一句的是,對于多節(jié)電池的充電方法,我推薦并聯(lián)充電。因?yàn)椴⒙?lián)充電可以提高電池的一致性,而且低壓充電也比較安全。


需要說明的是,并聯(lián)充電時,接線要采用對角線法以提高電流分流的一致性。所謂對角線接法,示意圖如下。


鉛酸蓄電池充電方法


確定充電時間,或者說何時停止充電。


如果不是盲充或者說以過高的電壓進(jìn)行充電,充電電流是隨著充電的進(jìn)行而減小的。


如果以廠家推薦的均充電壓進(jìn)行充電,一般來說,充電電流降至0.03C時可以認(rèn)為已經(jīng)充滿電。例如,100Ah的電池,如果采用廠商推薦的電壓,則當(dāng)充電電流小于3A時即可認(rèn)為基本充滿電了。


或者,以充進(jìn)所需電量的1.2倍所需要的時間為充電時間。例如,一節(jié)100Ah的電池,完全放電狀態(tài),則需要充進(jìn)100Ah才充滿;1.2倍即120Ah;如果充電電流是0.15C即15A,那么,120÷15=8小時就差不多可以充滿電了。


確定是否充滿了。


如果有必要的話,可以進(jìn)行這一步。方法是,充電完成后,斷開所有線路,放置一小時以上,然后測量電池電壓。可以和標(biāo)準(zhǔn)曲線對比來判斷是否已經(jīng)充滿。


下圖是某廠商的開路電壓和荷電狀態(tài)的對比圖:


鉛酸蓄電池充電方法


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