1 蓄電池與充電技術(shù)
對于鉛酸、鎘鎳、鎳氫3類以水為溶劑的電解液蓄電池,為了使用上的安全、方便、長壽命和免維護(hù),在全世界化學(xué)電源工作者數(shù)代人不懈的努力下,終于從大量的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了"內(nèi)部氧循環(huán)"的理論機(jī)制,使得該3類蓄電池所有的充放電反應(yīng),能在一個(gè)設(shè)計(jì)完好的帶閥控的密封容器中反復(fù)安全進(jìn)行。即蓄電池在充電和過充電期間,正電極析出的氧到達(dá)負(fù)電極后,能全部被負(fù)電極吸收還原,關(guān)系為i(O2析出)=i(O2還原),因而,蓄電池在長期的充放電過程中,不會(huì)造成電解液中水的損耗,以此來保證蓄電池的循環(huán)使用壽命與充電的安全。這一理論,在能夠精確控制充電電流和其他充電副反應(yīng),同時(shí)使環(huán)境因素影響較小的情況下,顯然是正確的。遺憾的是,這個(gè)正確的理論,只是來自化學(xué)電源的研究者,長期以來未被電路工作者真正理解和重視。由此造成蓄電池技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)先于充電技術(shù)的發(fā)展,從而導(dǎo)致了今天我們在實(shí)際使用蓄電池時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)電池未達(dá)到設(shè)計(jì)的使用壽命,就出現(xiàn)了性能下降甚至報(bào)廢的現(xiàn)象,針對蓄電池使用中存在的問題,我們用了8年的時(shí)間,對傳統(tǒng)的蓄電池恒流、恒壓充電技術(shù),以及由該技術(shù)發(fā)展延伸出來的分段恒流、限流恒壓等充電技術(shù),進(jìn)行了深入的分析與實(shí)驗(yàn),下面是我們對傳統(tǒng)充電技術(shù)的認(rèn)識。
恒流充電方式,顧名思義是指蓄電池放完電后,在充電恢復(fù)容量過程中,要求充電器根據(jù)電池的不同A•h數(shù),以某一確定的輸出電流對蓄電池進(jìn)行充電,該電流從蓄電池的充電開始到充電結(jié)束,始終是恒定不變的。
恒壓充電方式,顧名思義是指蓄電池放完電后,在充電恢復(fù)容量的過程中,要求充電器按不同種類的蓄電池,以某一確定的輸出電壓對蓄電池進(jìn)行的充電,該電壓從蓄電池的充電開始到充電結(jié)束,始終是恒定不變的。
2 全新的充電模式
分析了傳統(tǒng)蓄電池充電技術(shù)存在的問題,經(jīng)過長時(shí)間的思考與實(shí)驗(yàn),我們提出了"蓄電池自然平衡充電法"的新模式。
我們把電源EB換成被充電的蓄電池,尋找出在不同放電深度與環(huán)境溫度下,蓄電池對應(yīng)的電壓。將A電源電壓EA,精心設(shè)計(jì)成在不同環(huán)境溫度下,能按蓄電池充電平衡需要,自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的電源,與之對應(yīng)連接,完全理想化的情況下,電源EA能根據(jù)蓄電池在任一環(huán)境溫度下,能夠接受的安全電流,對電池進(jìn)行充電,電池充足電后,ΔE=0、Δi=0,A電源將不消耗功率,此后,A電源EA,只隨環(huán)境溫度的變化,對被充蓄電池提供跟蹤平衡補(bǔ)償,蓄電池充電的整個(gè)過程,完全是自動(dòng)完成的,所以,我們稱之為自然平衡法。
此方法完全理想化的情況是,蓄電池充足電后,A電源EA無功率供給蓄電池EB。實(shí)際的情況經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí),與上面提出的理想情況稍有差別,即A電源在蓄電池充滿后,由于蓄電池存在著漏電,和內(nèi)部氧循環(huán)的需要,還維持著很小的但對蓄電池組的均衡很有用的電流,由于這一特性的存在,幾乎使這一充電技術(shù)更加接近完美。