一、充电过程中的阶段划分
双登铅酸蓄电池的充电过程通常细分为主充、慢充和浮充三个阶段。
主充阶段:多采用快速充电方式,现阶段以脉冲式充电较为常见;部分以慢充作为主充模式的情形,则一般运用低电流、恒流充电模式。
慢充阶段:通常采用恒流充电技术,即以固定不变的电流持续为电池充电,确保电池能够平稳、充分地吸收电能。
浮充阶段:主要起保护作用,旨在防止蓄电池过充。当蓄电池经快速充电达到 80% - 90% 容量后,充电模式一般切换至浮充,即转为恒压充电模式,以适应后续蓄电池可接受充电电流逐渐减小的特性。当浮充电压与蓄电池端电压趋于一致时,充电过程自动终止。
二、主充、慢充、浮充各阶段的自动转换
实现主充、慢充、浮充各阶段自动转换主要有以下几种方法:
时间控制法:通过预先设定各充电阶段的时长,利用时间继电器或 CPU 精准控制转换节点。此方法操作相对简便,但由于缺乏对蓄电池实时状态信息的采集,控制精度略显粗糙,难以灵活应对电池充电前不同初始状态带来的差异。
设定转换点参数控制法:依据充电电流或蓄电池端电压值设定转换阈值,当实际监测到的电流或电压达到预设值时,系统自动触发充电阶段转换。该方法能够基于电池实时电学参数进行调控,具备一定的智能性。
容量监测控制法:借助积分电路对蓄电池实时容量进行在线监测,一旦容量达到特定设定值,即刻发出信号,调整充电电流大小。此方法虽控制电路较为复杂,但能够实现对充电过程的高精度控制,确保电池充电状态始终处于理想区间。
三、充电程度的判断
在铅酸蓄电池充电进程中,实时、准确判断其充电程度对于优化充电控制、保障电池性能至关重要。以下为几种主要的判断方法:
基于去极化后端电压变化判断:通常,在充电初始阶段,电池端电压变化率较为平缓;进入充电中期,随着化学反应加剧,端电压变化率显著增大;至充电末期,由于电池趋近饱和,端电压变化率再度趋于极小。通过持续观测单位时间内端电压的动态变化情况,即可精准判别蓄电池所处的充电阶段。
实际容量对比判断:直接检测蓄电池的实时实际容量值,并与额定容量进行量化对比,依据二者差值大小,能够直观判断电池的充电程度,为充电控制提供关键依据。
端电压对比判断:通过监测蓄电池端电压,并与额定值进行实时比对。当端电压与额定值偏差较大时,表明电池处于充电初期;而当二者差值趋近于零时,则预示电池已接近充满状态。
四、停充控制
当铅酸蓄电池充足电后,必须及时、精准切断充电电流,否则,电池内部将出现诸如大量出气、失水以及温升过高等副反应,严重威胁蓄电池的使用寿命与性能稳定性。因此,实时、有效的停充控制策略不可或缺,主要方法如下:
定时控制法:在采用恒流充电模式时,依据电池容量与充电电流大小,可通过简单计算预先确定所需充电时间。通过设定定时器(可选用时间继电器或单片机实现),一旦到达预设时间,定时器即刻发出信号,停止充电或切换至均流充电模式。该方法原理简单、易于实施,但由于未考虑电池充电前的初始状态差异,实际充电过程中易出现欠充或过充现象。