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密封MH-Ni电池快速充电控制方法的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-11  来源:中国蓄电池网  作者:[db:作者]  浏览次数:37
核心提示:  使电池1充电时充入容量控制在此范围。此方法优于用4厂和温度控制添阳电池充电终止的方法。  以心化电池是种高容量环保型碱性蓄电池,是电动汽车电池之。在我国电动自行车行业己经兴起电池以其比能量高长

  使电池1充电时充入容量控制在此范围。此方法优于用4厂和温度控制添阳电池充电终止的方法。

  以心化电池是种高容量环保型碱性蓄电池,是电动汽车首选电池之。在我国电动自行车行业己经兴起电池以其比能量高长寿命无污染等优势受到消费者的青睐。在生活节奏加快的今天,电池的充电时间要求尽量的短,因此,研宄快速充电方法意义重大。对于蓄电池,常用的充电方法有恒流充电恒流限压充电和脉冲充电等。

  MHNi电池常用的充电方法为恒流充电,当采用lC快速充电时阳电池发生如下反应1当蓄电池充电后期和过充电时,在正负极上还伴有如下反应发生MH№电池的负极容量般是正极容量的1.51.6倍,因此反应3早于反应4发生。电池以充电时,充入容量约为电池容量75时反应3开始发生12;充入容量为电池容量130时反应4发生,由反应3生成的氧气扩散到负极在负极上有反应5发生。

  当反应34发生时,电池端电压升高,而当5反应发生时,电池端电压下降,出现4厂,同时放出大量热,电池温度迅速升高,充电效率下降。此时如果再以10电流充电,不仅浪费能源,而且由于电池温度升高使隔膜易收缩,造成电池短路。另外,此时负极贮氢合金也易氧化,正极易形成不可逆的70使充电接受率下降,寿命降低131.

  1实验及结果取经活化好的电动自行车用QNY7D型MfNi电池3只测其容量0.2充电7放电到1.0,共测次,取次容量平均值为电池的实际容量。将电池用10充电,充入容量分别为实际容量的10010505120125130135140后停止充电,充电同时测电池端电压及电池面温度,充电结束后使电池在室温下放置至室温,以诺缰林罩沟缪贡。0,测其放电容量,计算充电接受率。

  不同充电容量下电池充电接受率1.

  充电容量为电池实际容量140时,电池电压温度与充电容量百分数曲线2.

  电池面温度变化率与充电容量百分数关系曲线3充电容里充韦容置9,7310充电充入容量与电池面温度变化率曲线充电容量识1 97310充电充入容量与电池面温度21变化率曲线2结果讨论由1可电池以10充电时,充入容量为实际容量的1050时充电接受率最高,而随着充入容量增加电池放电容量又有下降,这主要是因为电池充电后期产生大量热,使充电容量96电池面温度31变化率曲线正极充电效率下降和负极析氢速度加快造成,由2可。电池的充电容量在5120时电池出现电压最大值且出现上。1值约为5151电沙壳体温度任充入容为1050时约4045,并且随时间,加而迅速增高。最后达80=.由345可。电池在充入容量为实际容由以上我们认为,肘+即电池采用快速充电时,充入容量为实际容量1050时充电接受率最高。电池充电应控制在此容量范围内,充电控制方法有时间电压温度等,当以定时控制充电终止时,要求电池必须在完全放电状态下充电,如果电池内还有剩余容量,则出现过充电现象。使电池寿命降低,并且因电池本身实际容量差异使充电时间也不等。当以定电压控制0,由于充电电压有最大值。此值因电池不同以及循环次数不同而不同。当设置值低时会出现充电不足现象;当设置值高时,接近甚至超过电池充电曲线最高点时。电池接近充满时会出现电流和温度急剧增大现象,此时电池有爆炸的可能。因此。充电时间和电压只能作为防意外的辅助控制方法,当采用厂控制时。由于厂滞后由2可。出现么时充入容量为实际容量5120,电池已出现过充,并且由于4厂值很小,这就要求测量精度相当高。,加了充电器成本。并且电网波动也可能影响测量结果出现误判,造成充电。1足。而且电池分放电后期以及电池额容户50,1时厂己不明显,使得此控制方法失效。当以温度控制充电终止时,由于环境温度经常变化。电池面温度因环境温度不同而变化,因此可能出现充电不足或过充。电池在充电过程中,只有在接近充足电时温度才有明显的上升。电池面温度变化率与温度相比受环境温度影响较小,并且它在接近充电饱和时是个较大且变化较快的数,有利于测量,因此用温度变化率作为快速充电终止判据是个既经济又实用的方法。从3.

  散,且在充入容量为实际容量的1050时值较小。而2,温度殳化率点较堪中其价也较尺。每分钟充入容量为额定容量的1.7.因此即使出现次误判,对于设定为飞⑴作为判据较,如奄电制成分钟测次电沙电源技长永志等密封阳屯池快,充电找制法的研宄户研究与设计电汲技术更好,3结论肘心电池是种中倍率型电池。可用大电流10快速充电。而肘电池的过充电。尤其是大电流条件下过充电不仅对电池性能有影响,而且也很危险,可能出现爬碱漏液甚至发生爆炸因此充电终止的控制方法非常重要。经实验认为采用温度变化率做为终止判据,控制其充入容量为实际容量的5,时非常有效,此时温度变化率10山=2,2为了保险起,4面温度9及时间,可作为辅助判据,具体参数可定为祁心=1.82.0,2爪,9=4750 7072min.的+电池在快速充电结束后再转入300或1400的涓流充电其效果会更好,乍驹久1;中。池高性能1大哦化问铨。电子部芎十坎研究所情报室译。首届日本电池用吸氢合金讨论会论文Mq1995,8 .

  12东芝电池公司。1叫次池技农手册9.

  3斛晶莹。王素琴。4保佳。外电池失效析拽电极,1胀。电源技术。7.222上接第12页据此,在厘平台上建立了,厘,0实验系统的模型,6.

  l.静态模型Staticsmodel2负载模型14出,心1围分,为71740.33.5,系统在颔定湍度,201以上及等效电阻的共同作用来考虑,从20额定负载至额定负载系统突加负载时,系统响应时间为150,左右78,仿结果明。在实验基础上违立的1沉电气物,校型可较好地描述电池电气特性尤其是负载突变时的动态响应。

  可用于进步的整个电驱动系统仿真研宄中,并为电池及管理系统设计优化和驱动系统设计提供参考。

  致谢在,1动勺特性实验过程中。得到了实验5既根据实验数据建立的稳态经验模型得到和及负载模型给出电流给定由不超过阶的非线性经验动态模型给出实验电流人各子模型都调用相应子函数实现。

  和4远小于及+,2和3远小于1.此时电池系统的动态应特1可阶适统来近山。火验系统山。,=变载过程仿真与实际情况的比较3的前两个子虚线衣仂真结果。两种情况下少载过程各模型9数值如下突加负载ai=0025突减负载3结论实验系统均可输出额定功率,其开路电压及等效内阻的变化范0电池系统研制者,中科院大连化学物理所燃料电池工程中心衣宝廉研究员韩明副研究员张恩浚高,工程师和孙急尧工程师等的全勺支持和帮助。在此对他们裒心的感走,周伟舫主编。电化学测量,上海上海科技出版社,1985.2a2636,1036.

  田昭武。电化学研究方法。北京科学出版社,1984.40,268340.

  林维明主编。燃料电池系统。北京化学工业出版社,19.524.

  9吴麒主编。自动控制原理朋。北京清华大学出版社,1990.40

 
 
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