CN108550935A - 一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法 - Google Patents

一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法 Download PDF

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程煌仁
韩义西
李庆宝
赵曦
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
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Abstract

本发明涉及一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法，包括以下步骤：⑴计算电池负极析氢量开始增大的临界电压；⑵将电池接入充电电路进行充电；⑶判断电池电压与临界电压的关系：当电池电压大于临界电压时，进入下一步骤；当电池电压小于临界电压时，重复步骤2；⑷充电电路对电池进行充电电压数值为临界电压的恒压充电；⑸检测充电电流，进行三段式充电。本发明中，采用五段式充电过程，分别是0.5C恒流充电、V0恒压充电、0.15C恒流充电、V1恒压充电盒V2涓流充电，通过上述五个分段，大幅度的降低了充电时间，而同时又避免了析氢过量的问题，保证了电池的充电安全，极大的方便了人们的使用。

Description

一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法
技术领域
本发明属于电动自行车铅酸蓄电池充电器领域，可以实现铅酸蓄电池在安全状态下快速充电。
背景技术
铅酸蓄电池是一种常用的储能单元，其电极主要由铅及其氧化物制成，电解液使用硫酸溶液，具有电压稳定、价格便宜的优点，而且随着技术的不断发展，其使用寿命变得更长，维护变得更加简单。在电动车行业中大量使用铅酸蓄电池，这些铅酸蓄电池在充电时较常采用三段式充电方法：包括如图3所示的恒流、恒压和涓流三个阶段，其中恒流阶段充电电流为0.15C，充满电的时间参看图4，大致在8～10个小时左右，这样的充电时间过长，造成使用者的不便，尤其是在外出办事时，耗用的时间较长。有些厂家通过研究，将部分锂电池充电的过程与传统的铅酸蓄电池充电过程结合在一起，充电时间有所减少，但减少的不多，而且极易出现因充电时间过长导致的析氢过量的问题，严重时会造成电池损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出五段式充电、优化选择充电电流和充电电压且大幅度缩短充电时间并保证电池安全充电的一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法。
本发明采用的技术方案是：
一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴计算电池负极析氢量开始增大的临界电压；
⑵将电池接入充电电路进行充电；
⑶判断电池电压与临界电压的关系：
当电池电压大于临界电压时，进入下一步骤；
当电池电压小于临界电压时，重复步骤2；
⑷充电电路对电池进行充电电压数值为临界电压的恒压充电；
⑸检测充电电流，进行三段式充电。
步骤1中的临界电压的数值为：临界电压＝单电芯析氢电压×单组电芯数×组数；步骤2中的充电为恒流充电，该恒流充电为0.5C的恒流充电。
本发明的优点和积极效果是：
本发明中，采用五段式充电过程，分别是0.5C恒流充电、V0恒压充电、0.15C恒流充电、V1恒压充电盒V2涓流充电，第一段0.5C恒流充电缩短了充电时间，同时为了避免因充电时间过长导致的析氢过量，在恒流充电使电压升高到临界电压时，开始V0恒压充电，直至充电电流下降至0.15C，开始进行现有技术的三段式充电，通过上述五个分段，大幅度的降低了充电时间，而同时又避免了析氢过量的问题，保证了电池的充电安全，极大的方便了人们的使用。
附图说明
图1是本发明充电电压、充电电流的分段式曲线；
图2是图1的五段式充电过程的充电电压、充电电流的实测曲线；
图3是现有技术的三段式充电过程的曲线；
图4是图3的三段式充电过程的充电电压、充电电流的实测曲线。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴计算电池负极析氢量开始增大的临界电压；
⑵将电池接入充电电路进行充电；
⑶判断电池电压与临界电压的关系：
当电池电压大于临界电压时，进入下一步骤；
当电池电压小于临界电压时，重复步骤2；
⑷充电电路对电池进行充电电压数值为临界电压的恒压充电；
⑸检测充电电流，进行三段式充电。
步骤1中的临界电压的数值为：临界电压＝单电芯析氢电压×单组电芯数×组数；步骤2中的充电为恒流充电，该恒流充电为0.5C的恒流充电；步骤5中的三段式充电过程请参看图1中的第三段、第四段和第五段或图3。
具体充电过程参看图1、2，假定铅酸蓄电池充电时，当电压高于一定值时，电池负极析氢量开始增大，设定该电压为临界电压V0。
充电过程包括以下步骤：
1.充电器检测电池电芯电压是否超过V0，若低于V0，进行0.5C恒流充电，电压逐渐上升。
2.充电器检测到电池电压高于V0时，恒压维持到在V0，充电电流逐渐下降。
3.当充电器检测到充电电流下降至0.15C时，进行正常的0.15C恒流充电，电压逐渐上升。
4.充电器检测到电池电压高于V1时，恒压维持到在V1，充电电流逐渐下降。
5.当充电器检测到充电电流下降至I0时，电压下降至浮充电压值V2，进行涓流充电。
实施例
下面以48V、20Ah的铅酸蓄电池为例进行，临界电压V0为57.6V(单电芯析氢电压2.4V×单组电芯数6×组数4)，充电过程的实测曲线如图2所示：
1.首先进行充电电流为10A的恒流充电(0.5C)，当充电电压上升至57.6V(临界电压V0)时，充电时间小于2h；
2.恒压57.6V充电，直至充电电流下降至3A(0.15C)，充电时间小于0.5h；
3.恒流3A充电，直至充电电压上升至59V(V1)，充电时间小于15min；
4.恒压59V充电，充电电流逐渐下降至0.5A(I0)，充电电压下降至浮充电压值55V(V2)，进行涓流充电。
通过图2的时间轴的计算，总充电时间小于等于4h。若48V、20Ah的铅酸蓄电池采用如图4的三段式充电时，总充电时间约8h。
本发明中，采用五段式充电过程，分别是0.5C恒流充电、V0恒压充电、0.15C恒流充电、V1恒压充电盒V2涓流充电，第一段0.5C恒流充电缩短了充电时间，同时为了避免因充电时间过长导致的析氢过量，在恒流充电使电压升高到临界电压时，开始V0恒压充电，直至充电电流下降至0.15C，开始进行现有技术的三段式充电，通过上述五个分段，大幅度的降低了充电时间，而同时又避免了析氢过量的问题，保证了电池的充电安全，极大的方便了人们的使用。

Claims (4)

1.一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴计算电池负极析氢量开始增大的临界电压；
⑵将电池接入充电电路进行充电；
⑶判断电池电压与临界电压的关系：
当电池电压大于临界电压时，进入下一步骤；
当电池电压小于临界电压时，重复步骤2；
⑷充电电路对电池进行充电电压数值为临界电压的恒压充电；
⑸检测充电电流，进行三段式充电。
2.根据权利要求1所述的一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法，其特征在于：步骤⑴中的临界电压的数值为：临界电压＝单电芯析氢电压×单组电芯数×组数。
3.根据权利要求1所述的一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法，其特征在于：步骤⑵中的充电为恒流充电。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法，其特征在于：步骤⑵中的充电为恒流充电。
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