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：次

　　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。針對現有UPS蓄電池充電速度較慢、易出現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

　　1.改進UPS電源蓄電池設計降低歐姆內阻

　　按照ALABC規定的快速充電目標，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得到，鉛蓄電池若采用銅拉網負板柵，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。看來采用銅拉網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UPS電源電池充電時允許達到的電壓值來自動調節充電電流和時間;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充電接受曲線的限制，這也是蓄電池充電理論的新發展。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。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,快速充電技術已經引起人們的廣泛重視。