[电池基本常识]镍氢镍镉快速充电终止控制方法

从镍氢镍镉电池快速充电特性可以看出,充足电后,电池电压开始下降,电池的温度和内部压力迅速上升,为了保证电池充足电又不过充电,经常采用定时控制、电压控制和温度控制等多种方法:

1. 定时控制

采用1.25C充电速率时,电池1h可充足;采用2.5C充电速率时,30min可充足。因此,根据电池的容量和充电电流, 很容易确定所需的充电时间。

这种控制方法最简单,但是由于电池的起始充电状态不完全相同,有的电池充不足,有的电池过充电,因此,只有充电速率小于0.3C时,才允许采用这种方法

2. 电压控制

在电压控制法中,最容易检测的是电池的最高电压。

常用的电压控制法有:

(1)最高电压(Vmax)

从充电特性曲线可以看出,电池电压达到最大值时,电池即充足电。充电过程中,当电池电压达到规定值后,应立即停止快速充电。

这种控制方法的缺点是:

电池充足电的最高电压随环境温度、充电速率而变,而且电池组中各单体电池的最高充电压也有差别,因此采用这种方法不可能非常准确地判断电池已足充电

(2)电压负增量(-ΔV)

由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关,而且不受环境温度和充电速率等因素影响,因此可以比较准确地判断电池已充足电。

这种控制方法的缺点是:

电池电压出现负增量后,电池已经过充电,因此电池的温度较高。此外镍氢电池充足电后,电池电压要经过较长时间,才出现负增量,过充电较严重。因此,这种控制方法主要适用于镍镉电池

(3)电压零增量(0ΔV)

镍氢电池充电器中,为了避免等待出现电压负增量的时间过久而损坏电池,通常采用0ΔV控制法。

这种方法的缺点是:

充足电以前,电池电压在某一段时间内可能变化很小,从而造成过早地停止快速充电。目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏-0ΔV检测,当电池电压略有降低时,立即停止快速充电。

3. 温度控制

为了避免损坏电池,电池温度过低时不能开始快速充电,电池温度上升到规定数值后,必须立即停止快速充电。

常用的温度控制方法有:

(1)最高温度(Tmax)

充电过程中,通常当电池温度达到45℃时,应立即停止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测。

这种方法的缺点是:

热敏电阻的响应时间较长,温度检测有一定滞后,同时,电池的最高工作温度与环境温度有关。当环境温度过低时,充足电后,电池的温度也达不到45℃。

(2)温 升(ΔT)

为了消除环境影响,可采用温升控制法。

当电池的温升达到规定值后,立即停止快速充电。

为了实现温升控制,必须用两只热敏电阻,分别检测电池温 度和环境温度。

(3)温度变化率(ΔT/Δt)

镍氢和镍镉电池充足电后,电池温度迅速上升,而且上升速率ΔT/Δt基本相同,当电池温度每分钟上升1℃时,应当立即终止快速充电,为了提高检测精度应设法减小热敏电阻非线性的影响。

(4)最低温度(Tmin)

当电池温度低于10℃时,采用大电流快速充电,会影响电池的寿命。在这种情况下,充电器应自动转入涓流充电,待电池的温度上升到10℃后,再转入快速充电。

4. 综合控制

上述各种控制方法各有优缺点。为了保证在任何情况下,均能准确可靠地控制电池的充电状态,目前镍氢镍镉快速充电器中通常采用包括定时控制、电压控制和温度控制的综合控制法。

再就是独立单通检测,允许不同容量电池的混充。

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