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铅酸蓄电池充电方法严重影响循环次数

能源能效(稿源) 2022-10-8 09:37 No.1931

铅酸蓄电池循环寿命:蓄电池进行充电和放电,容量减少到额定容量70%时的循环次数

以12V20ah电池为例:充满电后10A电流放电,电压下降到10.5V截止,称为一个循环;新电池充满电后10A放电,时间大于120分钟,容量=10A×2h=20ah;随着循环次数的增加,放电时间逐步下降,容量减少到额定容量70%时,放电时间=120×0.7=84分钟;放电时间下降到84分钟的循环次数必须大于350次

铅酸蓄电池通常采用【储电+恒压+浮充】三段式智能充电,储电模式严重影响蓄电池的循环次数:恒流充电模式循环次数少;恒功率模式充电循环次数多

【1】单体电池{1220为例】循环次数

充电电压U=E+IR,功率P=IU=IE+I²R,充电量=∫IUdt,储电量=∫IEdt-析气功耗=充电量-能量损耗{析气功耗+内阻损耗},析气功耗=∫I²(U-Ux)dt,内阻损耗=∫I²Rdt

不同储电模式1220充电器参数

恒流储电模式:储电期电流3.0A,转恒压电压14.5V,恒压期电压14.7V,转灯电流0.6A

恒功率模式:储电期电流3.2A➡️2.6A,转恒压电压14.5V,恒压期电压14.7V,转灯电流0.7A

1)全新1220蓄电池放电时间对比

恒流模式充电,放电时间大于120分钟;恒功率充电,放电时间大于126分钟{提升5%}

恒功率模式充电具有如下优点

储电前期电流大3.2A,∫IEdt大储电能力强,后续储电位上升快,蓄电池储电量多

储电后期电流小2.6A,析气功耗和内阻损耗低,电池温升低,蓄电池储电量多

转恒压电流小2.6A,能量损耗小电池温升低,内阻分压2.6R低,储电位【E=14.5-2.6R】高,储电期时间长储电量多

2)全新1220蓄电池循环次数对比

恒流模式充电,循环次数大于350次;恒功率充电,循环次数大于525次{提升50%}

内阻上升容量下降,析气功耗大,析气失水多,内阻上升快;单体电池充电时,电压上升到析气电压Ux析气开始,析气功耗转化为热能,温度上升,析气电压下降,析气功耗上升,析气功耗正比于电流 I 的平方

恒功率充电:析气期时间短温升低,电流小【2.67A➡️0.7A},析气功耗下降40%,内阻上升减慢50%,循环次数提升50%


铅酸蓄电池充电方法严重影响循环次数

【2】蓄电池组{6020为例】循环次数

蓄电池组由几只12V的电池串联,新电池单体充电电压接近合理电压{14.6V~14.8V};随着充放电次数增加,单体电压差别逐步变大;最低小于14.45V充电不足电池硫化,储电能力降低储电量减少;最高大于14.85V过度充电析气功耗更多,失水更多内阻上升更快,储电量随内阻上升而下降;充电不足和过度充电共存,电池组的循环次数大幅度下降

配置6020铅酸蓄电池的电动车:采用恒流模式充电的循环次数接近150次;采用恒功率模式充电的循环次数接近250次

1)电动车{6020}恒流模式充电

新电池续航里程大于60公里;行驶4000公里,续航里程接近50公里;再行驶3000公里,续航里程下降到40公里

续航里程60下降到40,相当于容量下降30%

循环次数=里程7500÷续航50=150次

2)电动车{6020}恒功率模式充电

新电池续航里程大于65公里;行驶5000公里,续航里程接近60公里;再行驶4000公里,续航里程接近50公里;继续行驶3000公里,续航里程下降到40公里

循环次数=里程12500÷续航50=250次

【3】铅酸蓄电池充电【热失控】说明

恒压期【转灯无望】引发充电【热失控】

1)【恒流+恒压+浮充】三段式智能充电

新电池储电位高内阻差别小,单体充电电压差别小于0.30V;随着充放电次数增加,单体电压差别逐步变大;最低小于14.45V充电不足电池硫化;最高大于14.85V过度充电失水更多

充电不足单体和过度充电单体共存蓄电池组【容量下降快】;恒压期时间【逐步延长】发展到【转灯无望】,转灯无望电流逐步上升到2.0A出现【充电异常】,异常继续充电的结果产生【热失控】,充鼓过度充电严重的电池

2)【恒功率+恒压+浮充】充电

新电池单体充电电压差别小于0.40V;充放电次数增加,单体电压差别还是小于0.40V;最低大于14.55V充电足零硫化;最高小于14.90V过充电少正常失水

电池充电足储电多,正常失水内阻上升慢,蓄电池【容量下降慢】;恒压期电流正常下降,不存在【转灯无望】充电安全有保障

3)敬请参阅【铅酸蓄电池充电新方法】和【铅酸蓄电池容量下降过程理论分析新方法】


文章来源【DUI结构新型变压器】版权归原作者所有
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