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UPS電源蓄電池快速充電的改進方法

來源:存能電氣  日期:2019-07-15 09:39  瀏覽量:

  UPS電源蓄電池快速充電的改進方法。UPS電源蓄電池在使用的過程中,有些時候我們可能需要快速給蓄電池充電。針對現(xiàn)有UPS蓄電池充電速度較慢、易出現(xiàn)過充且充電效率不高的缺陷,提出了一種基于模糊自適應PID算法的改進三段式蓄電池快速充電方法。實現(xiàn)快速充電的方法,同時,還要注意結合正常情況下鉛蓄電池的充電和放電情況。

  UPS電源蓄電池快速充電的改進方法

UPS電源蓄電池.jpg

  1.改進UPS電源蓄電池設計降低歐姆內阻

  按照ALABC規(guī)定的快速充電目標,若要求100Ah起動用鉛蓄電池在5min內將電池容量由20%充至50%,即充入電量為100×(0.5-0.2)=30Ah,則充電電流應不小于30÷(5÷60)=360A,即3.6(A),此時電池歐姆降為360×6×=0.216V,電池電壓達到1.97+0.216+0.030+0.006=2.23V,未到析氣電壓,電池可以安全充電。

  水平式密封UPS電源蓄電池歐姆內阻更小,112Ah單格電池0.3mΩ,則電池容量在5min內由20%充至50%需要充電電流為112×(0.5-0.2)÷(5÷60)=403A,用此電流充電時的電池歐姆降為403×3×=0.121V,它比起動用電池要低。顯然,水平密封鉛蓄電池在充至析氣電壓時可以充入更多的電量,即它的快速充電性能更好。

  我們以前的工作已經(jīng)得到,鉛蓄電池若采用銅拉網(wǎng)負板柵,則會顯著地降低板冊電阻;這不僅有利于提高活性物質利用率和電池比功率,而且還改善了UPS電源電池快速充電性能??磥聿捎勉~拉網(wǎng)負板柵的鉛蓄電池會給電動車帶來很大好處。

  2.提高反應離子擴散速度

  這是為了提高UPS電源電池的擴散電流密度,也就是推遲電池在充電過程中極限擴散電流出現(xiàn)的時間,即延遲電池電壓達到析氣電壓的時間,從而允許加大充電電流,快速充電。

  減薄極板厚度、增加活性物質孔率、增加板柵跟活性物質的接觸面積,這些措施均有利于反應物和生成物的擴散過程,減小濃差極化,提高了允許的充電電流值,實現(xiàn)快速充電。但從鉛酸蓄電池壽命考慮,極板也不能做得太薄。

  3.改善UPS電源蓄電池的充電方法

  脈沖快速充電方法的理論基礎就是通過在充電電流中疊加一定頻率、寬度、高度的負脈沖或短時間的中停充電,使參加反應的離子來得及生成并提高其濃度,又使生成的和離子來得及從電極表面附近移開,其綜合效果是降低了濃差極化,允許加大充電電流縮短充電時間。

  應當指出,鉛蓄電池在充電過程中端電壓是不斷升高的,也就是說在不同的充電階段蓄電池的極化分布情況是不同的,因而在設計脈沖充電裝置時,應當根據(jù)UPS電源電池充電時允許達到的電壓值來自動調節(jié)充電電流和時間;同時還必須按照負脈沖放電過程中電池電壓下降值來自動調節(jié)負脈沖的寬度和高度。

  4.脈沖式充電法

  這種充電法不僅遵循UPS電源蓄電池固有的充電接受率,而且能夠提高蓄電池充電接受率,從而打破了蓄電池指數(shù)充電接受曲線的限制,這也是蓄電池充電理論的新發(fā)展。脈沖充電方式首先是用脈沖電流對電池充電,然后讓電池停充一段時間,如此循環(huán)。使UPS電源蓄電池可以吸收更多的電量。間歇脈沖使蓄電池有較充分的反應時間,減少了析氣量,提高了蓄電池的充電電流接受率。

  5.定電壓定頻率脈沖充電放電去極化快速充電法

  這種方法的特點是,充電脈沖的電壓幅值保持恒定,隨著充電過程的進行,蓄電池電動勢逐漸上升,充電電流幅值逐漸減小,充電脈沖電流的頻率恒定,在兩個充電脈沖之間加有放電去極化脈沖。

  以上就是UPS電源蓄電池快速充電的改進方法,鉛酸蓄采用脈沖充電和智能化充電裝置,有利于降低濃差極化,提高充電效率。隨著各種蓄電池的廣泛使用,快速充電技術已經(jīng)引起人們的廣泛重視。

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