[發(fā)明專利]一種蓄電池的快速充電方法

無效

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• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101752892A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 郭自強
• 申請（專利權）人: 江西伏沃特蓄電池有限公司
• 主分類號: H02J7/04
• 分類號: H02J7/04;H01M10/44
• 代理公司: 宜春贛西專利代理事務所 36121
• 代理人: 何彬

技術領域：本發(fā)明涉及一種蓄電池，尤其涉及一種蓄電池的快速充電方法。

背景技術：至今對蓄電池的充電方法有：恒流、多階段恒流、限流恒壓及脈沖充電等。目前的快速充電方法主要有恒壓及脈沖充電方法。

脈沖充電方法存在時間和能量利用率低，充電機結構復雜等缺點。用恒壓充電方法，若恒壓值太低，充電電流不夠大，要拉長充電時間；若恒壓值太高，充電電流夠大，但可能造成大量析氣和發(fā)熱對蓄電池有損害，很難相互兼顧。

蓄電池充電的基本理論研究表明：蓄電池在充電初期有可能接受最大充電電流，然后可接受的充電電流隨時間衰減。如果蓄電池能按可接受的最大充電電流和電流隨充電時間衰減的曲線進行充電，則可用最短的時間充入最多的容量。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種蓄電池的快速充電力法。該方法能以相對更短的充電時間充入相對更多的電量；析氣和溫升??；充電機的結構和控制方式簡單，價格便宜；對蓄電池有維護、保養(yǎng)作用，可提升蓄電池的放電容量。

本發(fā)明的技術方案包括給電池以初始期-衰減期、或以初始期-衰減期-后期的方式充電。所述初始期的充電為以高于電池額定電壓若干倍的高電壓和大于電池額定容量若干倍的大電流充電；所述衰減期的充電為以隨時間按一定衰減速率和衰減方式衰減的電壓充電；所述后期的充電為以恒壓充電。

所述初始期的充電電壓為電池額定電壓的1.2-1.4倍，充電的大電流為3-15C；所述衰減期的充電電壓隨時間衰減的方式為線性或非線性。

所述后期充電的恒定充電電壓為電池額定電壓的1.15-1.25倍，或為低于或等于電池的析氣電壓。

所述衰減期的充電電壓隨時間衰減的速率和方式分別為電池額定電壓的0.05-10％/min和線性或非線性。

所述衰減期的充電電壓隨時間衰減為以電池額定電壓的0.05-1.8％/分鐘的衰減速率線性衰減。

所述衰減期的充電電壓隨時間衰減的方式為以指數(shù)衰減。

本發(fā)明充電方法可在3-5分鐘內(nèi)使蓄電池或蓄電池組充回上次放出容量的35-60％，基本不析氣，溫升約10℃；連續(xù)3-4次快速充電，蓄電池累計放出容量可達一次全放電容量的2-3倍(2-3C)，可使電動車的行駛里程延長2-3倍；對蓄電池有維護、保養(yǎng)作用，可使壽命中后期已有容量衰減的蓄電池放電容量得到明顯提升；對蓄電池有延長循環(huán)壽命的作用。因此，本發(fā)明的方法對電動車輛的推廣、應用與發(fā)展，以及對一些有應急和需要快速充電的領域很有意義。

附圖說明??圖為本發(fā)明充電方法的蓄電池實際充電電流和電壓與充電時間的變化關系曲線圖。

具體實施方式??現(xiàn)通過實施例并結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

本發(fā)明是利用一種類似于饑餓法的原理(即非常渴望獲得的原理)，使電池在開始充電的瞬間獲得很大容量?；谛铍姵爻潆姷幕纠碚?，分二或三個階段給蓄電池充電，在初始期以高于蓄電池(或蓄電池組)額定電壓若干倍數(shù)的高電壓和大于蓄電池額定容量若干倍數(shù)的大電流給蓄電池充電。在之后的衰減期控制充電電壓隨時間以一定的速率和方式衰減；衰減期充電結束，進行后期充電，后期充電的恒壓值控制在蓄電池的析氣電壓或析氣電壓以下，以確保蓄電池不會發(fā)生大量析氣和嚴重發(fā)熱。從而使蓄電池在相對更短的時間內(nèi)充入相對更多的電量，而且析氣和溫升小。通常初始期的充電時間小于30秒，整個充電過程可控制在3-30分鐘以內(nèi)。

實施例1：用30V3kw快速充電機給由兩塊普通的12V17Ah閥控鉛酸蓄電池串聯(lián)構成的24V電池組進行快速充電試驗。在充電初始期(即開始充電時)以30V的高電壓、76-80A(5.4-5.8C)的最大電流給蓄電池充電；之后進入衰減期充電，在衰減期控制充電電壓以0.2V/分鐘的衰減速率隨時間線性衰減，衰減期充電完成后以28.4V的恒定電壓進行后期充電直至蓄電池充電結束；整個充電過程15分鐘。試驗結果見表1。蓄電池實際充電電流和電壓隨時間變化如圖所示。圖中a、b分別表示普通和HR型電池的電流，c表示電壓，單位分別為安培和伏特。

表1