中心議題：

• 蓄電池與充電技術
• 全新的充電模式

解決方案：

• 蓄電池自然平衡充電法

發(fa)展(zhan)中(zhong)的(de)民(min)用(yong)電(dian)動(dong)交(jiao)通(tong)產(chan)品(pin)，是(shi)未(wei)來(lai)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)最(zui)大(da)市(shi)場(chang)。該(gai)市(shi)場(chang)能(neng)否(fou)獲(huo)得(de)快(kuai)速(su)平(ping)穩(wen)的(de)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)取(qu)決(jue)於(yu)電(dian)動(dong)交(jiao)通(tong)產(chan)品(pin)的(de)運(yun)行(xing)成(cheng)本(ben)。其(qi)中(zhong)圍(wei)繞(rao)著(zhe)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)幾(ji)項(xiang)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)，如(ru)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)單(dan)位(wei)儲(chu)能(neng)指(zhi)標(biao)
，循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，放(fang)電(dian)後(hou)的(de)充(chong)電(dian)是(shi)否(fou)安(an)全(quan)、fangbian，huanjingwendubianhuadeshiyingnenglideng，youshiyingxiangyunxingchengbendehexin。yishangrenyigejishuzhibiaodetupo，doujianghuishixudianchizaidiandongjiaotongchanpinshangdeyingyong，xiangqianmaichujianshideyibu。

1蓄電池與充電技術

對於鉛酸、鎘鎳、鎳氫3類以水為溶劑的電解液蓄電池
，為了使用上的安全、方便、長壽命和免維護，在全世界化學電源工作者數代人不懈的努力下，終於從大量的實驗中發現了"內部氧循環"的理論機製，使得該3類(lei)蓄(xu)電(dian)池(chi)所(suo)有(you)的(de)充(chong)放(fang)電(dian)反(fan)應(ying)，能(neng)在(zai)一(yi)個(ge)設(she)計(ji)完(wan)好(hao)的(de)帶(dai)閥(fa)控(kong)的(de)密(mi)封(feng)容(rong)器(qi)中(zhong)反(fan)複(fu)安(an)全(quan)進(jin)行(xing)。即(ji)蓄(xu)電(dian)池(chi)在(zai)充(chong)電(dian)和(he)過(guo)充(chong)電(dian)期(qi)間(jian)
，正(zheng)電(dian)極(ji)析(xi)出(chu)的(de)氧(yang)到(dao)達(da)負(fu)電(dian)極(ji)後(hou)，能(neng)全(quan)部(bu)被(bei)負(fu)電(dian)極(ji)吸(xi)收(shou)還(hai)原(yuan)，關(guan)係(xi)為(wei)i(O2析出)=i(O2還原)，因而，蓄電池在長期的充放電過程中，不會造成電解液中水的損耗，以此來保證蓄電池的循環使用壽命與充電的安全。

zheyililun，zainenggoujingquekongzhichongdiandianliuheqitachongdianfufanying，tongshishihuanjingyinsuyingxiangjiaoxiaodeqingkuangxia，xianranshizhengquede。yihandeshi，zhegezhengquedelilun，zhishilaizihuaxuedianyuandeyanjiuzhe，changqiyilaiweibeidianlugongzuozhezhenzhenglijiehezhongshi。youcizaochengxudianchijishudefazhanlingxianyuchongdianjishudefazhan
，congerdaozhilejintianwomenzaishijishiyongxudianchishi，jingchangchuxiandianchiweidadaoshejideshiyongshouming，jiuchuxianlexingnengxiajiangshenzhibaofeidexianxiang，zhenduixudianchishiyongzhongcunzaidewenti
，womenyongle8年的時間
，對傳統的蓄電池恒流、恒壓充電技術，以及由該技術發展延伸出來的分段恒流、限流恒壓等充電技術
，進行了深入的分析與實驗，下麵是我們對傳統充電技術的認識。


恒流充電方式，顧名思義是指蓄電池放完電後
，在充電恢複容量過程中，要求充電器根據電池的不同A•h數
，以某一確定的輸出電流對蓄電池進行充電，該電流從蓄電池的充電開始到充電結束，始終是恒定不變的。
　　
恒(heng)壓(ya)充(chong)電(dian)方(fang)式(shi)
，顧(gu)名(ming)思(si)義(yi)是(shi)指(zhi)蓄(xu)電(dian)池(chi)放(fang)完(wan)電(dian)後(hou)，在(zai)充(chong)電(dian)恢(hui)複(fu)容(rong)量(liang)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，要(yao)求(qiu)充(chong)電(dian)器(qi)按(an)不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei)的(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)，以(yi)某(mou)一(yi)確(que)定(ding)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)對(dui)蓄(xu)電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)的(de)充(chong)電(dian)，該(gai)電(dian)壓(ya)從(cong)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)電(dian)開(kai)始(shi)到(dao)充(chong)電(dian)結(jie)束(shu)，始(shi)終(zhong)是(shi)恒(heng)定(ding)不(bu)變(bian)的(de)。
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以(yi)國(guo)內(nei)外(wai)使(shi)用(yong)最(zui)多(duo)也(ye)最(zui)為(wei)普(pu)遍(bian)，研(yan)究(jiu)分(fen)析(xi)也(ye)最(zui)為(wei)深(shen)刻(ke)的(de)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)為(wei)例(li)。請(qing)觀(guan)察(cha)一(yi)幅(fu)在(zai)研(yan)究(jiu)閥(fa)控(kong)式(shi)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)，經(jing)常(chang)看(kan)到(dao)和(he)用(yong)到(dao)的(de)圖(tu)1。zheliwomenyaoshuomingdeshi，zhefutushizhuanjiamenpaokairichanghuanjingwendubianhuaduixudianchichongdianguochengdeyingxiang，yongjingguogaijindehengyaxianliufangfaduixudianchichongdiansuohuodede。yinshihengyaxianliuchongdianfangshi

，suoyidaibiaodianliubianhuadeI線
，起始段有一小段是限流值。代表電壓的V線起始段是一段很陡的上升線，更確切地講由於充電器的限流作用應是電壓的下跌線。
　　
圖1中，左邊的縱軸線為蓄電池充電電壓，橫軸線為時間，I線代表蓄電池在充電過程中不同時刻受電能力的電流變化曲線
，V線代表蓄電池充電過程中各時刻能接受的最高安全電壓，也是設計充電器的恒壓輸出線

，C線代表蓄電池充電過程中容量隨時間的增加表現的恢複曲線。



從I曲線上可清楚看到，充電過程中蓄電池在不同時刻的電流接受能力。顯然，在時間軸上，蓄電池電流接受曲線I是shi一yi條tiao變bian化hua很hen大da的de非fei線xian性xing曲qu線xian
，各ge個ge時shi刻ke蓄xu電dian池chi的de電dian流liu接jie受shou能neng力li是shi完wan全quan不bu同tong的de，那na麼me該gai曲qu線xian上shang哪na一yi時shi刻ke的de電dian流liu用yong作zuo蓄xu電dian池chi恒heng流liu充chong電dian，能neng使shi蓄xu電dian池chi既ji安an全quan
，又you能neng在zai人ren們men可ke接jie受shou的de有you限xian時shi間jian上shang將jiang蓄xu電dian池chi充chong滿man，包bao括kuo恒heng流liu充chong電dian法fa改gai進jin後hou的de有you限xian次ci數shu的de分fen段duan恒heng流liu法fa在zai內nei

，無wu論lun怎zen麼me看kan，我wo們men都dou覺jiao得de是shi難nan以yi實shi現xian的de
，更geng加jia困kun難nan的de是shi，電dian池chi每mei次ci使shi用yong的de放fang電dian深shen度du是shi不bu一yi樣yang的de，環huan境jing溫wen度du都dou不bu一yi樣yang，新xin舊jiu程cheng度du也ye不bu一yi樣yang

，如ru果guo每mei次ci充chong電dian都dou用yong同tong樣yang的de電dian流liu和he時shi間jian去qu充chong
，造zao成cheng的de電dian池chi損sun害hai是shi不bu可ke逆ni轉zhuan的de。信xin息xi請qing登deng陸lu:輸配電設備網
　　
再看恒壓充電法，從Vxianshangwomenkandaochongdianqideshuchudianya，shizhongshizaichongdianqishejizherenweixudianchianquanshoudiandezuigaoyunxudianyashang，diyuzhegedianya，jiangwufashixudianchichongman，zhegedianyashifouzhendeanquan?有關資料明確告訴我們，充電過程中，單體蓄電池的充電電壓比電池自身實時的電壓高出100mV，通過蓄電池的充電電流比蓄電池的最大安全受電電流要增大10倍以上。而充電前蓄電池一般都是在放完電後
，這時的蓄電池肯定是處在最低的電壓上。如單體鉛酸蓄電池，放電後一般為1.8～2.0V，而此時的充電電壓如果是恒定在2.25～2.4V，可見充電器輸出的電壓和蓄電池電壓的差已遠遠大於100mV。
　　
zheyangdehengyachongdian
，tongguoxudianchidechongdiandianliujiangshixudianchizuidaanquandianliudejishibei，ruguochongdianqideshuchugonglvyurongliangzugoudadehua，bidinghuizaochengxudianchidesunhuai，ruguochongdianqiderongliangbugou，najiubidinghuizaochengchongdianqideguozaishaohui。jingguogaijinhoudehengyaxianliuchongdianfangshi，weilenengbaozhangxudianchihechongdianqibuzhizaodaosunhuaideeyun，quejiangdilechongdianxiaolv，zengjialesunhao，yanchanglechongdianshijian，zheshihengyachongdianV線的起始時間段;到V線(xian)的(de)最(zui)後(hou)階(jie)段(duan)，由(you)於(yu)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)的(de)充(chong)電(dian)器(qi)沒(mei)有(you)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)的(de)跟(gen)蹤(zong)補(bu)償(chang)能(neng)力(li)
，充(chong)電(dian)器(qi)此(ci)時(shi)還(hai)保(bao)存(cun)著(zhe)最(zui)大(da)的(de)電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu)能(neng)力(li)。如(ru)不(bu)及(ji)時(shi)關(guan)斷(duan)充(chong)電(dian)電(dian)源(yuan)，極(ji)易(yi)在(zai)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)中(zhong)造(zao)成(cheng)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)損(sun)壞(huai)。至(zhi)此(ci)，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，造(zao)成(cheng)閥(fa)控(kong)式(shi)蓄(xu)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)中(zhong)出(chu)現(xian)早(zao)期(qi)性(xing)能(neng)下(xia)降(jiang)和(he)損(sun)失(shi)容(rong)量(liang)的(de)重(zhong)要(yao)原(yuan)因(yin)
，大(da)多(duo)是(shi)傳(chuan)統(tong)蓄(xu)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)技(ji)術(shu)落(luo)後(hou)與(yu)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)不(bu)力(li)所(suo)致(zhi)。
　　
2全新的充電模式
　　
分析了傳統蓄電池充電技術存在的問題，經過長時間的思考與實驗，我們提出了"蓄電池自然平衡充電法"的新模式，該充電法的充電過程如下。
　　
圖2中有A、B二個電源EA及EB，當電源EA與電源EB處在同一環境溫度下
，正極和正極相連，負極和負極相連
，它們所形成的閉合回路中，存在如下的關係，EA電源如果高出電源EB
，A電源將向B電源提供EA-EB=ΔE的電壓
，將按ΔE的大小，提供一Δi電流，使電源EB上升到完全等於電源EA的電壓時，(在蓄電池中表現為
，蓄電池端電壓的上升和電荷存儲量的增加)。電源EA將停止向電源EB提供電流

，也就是EA=EB
，ΔE=0，Δi=0。[page]



在上麵描述中

，我們把電源EB換成被充電的蓄電池

，尋找出在不同放電深度與環境溫度下，蓄電池對應的電壓。將A電源電壓EA
，精(jing)心(xin)設(she)計(ji)成(cheng)在(zai)不(bu)同(tong)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)下(xia)
，能(neng)按(an)蓄(xu)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)平(ping)衡(heng)需(xu)要(yao)，自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)和(he)電(dian)流(liu)的(de)電(dian)源(yuan)，與(yu)之(zhi)對(dui)應(ying)連(lian)接(jie)
，完(wan)全(quan)理(li)想(xiang)化(hua)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，電(dian)源(yuan)EA能根據蓄電池在任一環境溫度下，能夠接受的安全電流，對電池進行充電，電池充足電後
，ΔE=0、Δi=0，A電源將不消耗功率，此後，A電源EA
，zhisuihuanjingwendudebianhua
，duibeichongxudianchitigonggenzongpinghengbuchang，xudianchichongdiandezhenggeguocheng
，wanquanshizidongwanchengde，suoyi
，womenchengzhiweiziranpinghengfa。

此方法完全理想化的情況是，蓄電池充足電後

，A電源EA無功率供給蓄電池EB。實際的情況經實驗證實

，與上麵提出的理想情況稍有差別，即A電源在蓄電池充滿後，由於蓄電池存在著漏電，和內部氧循環的需要，還維持著很小的但對蓄電池組的均衡很有用的電流
，由於這一特性的存在，幾乎使這一充電技術更加接近完美。

為進一步說明，特提供一組用我們設計的充電器，對市場上某品牌鎳氫電池(Ni-HM)5號1300mA•h


，8隻串聯充放電結果的打印曲線(環境溫度為25℃)如圖3～圖6所示。從這一組電池的充電電流接受曲線、充電電壓上升曲線、電池溫度變化曲線
、0.5C恒流放電曲線可以看到，整個充電過程

，電池溫升很小

，不超過3～4℃，充滿電的時間

，從標準的14～15h，縮短為3～4.5h。由於整個充電過程電池溫升很小
，所以，不需要進行任何的人為幹預。信息請登陸:輸配電設備網



另外
，在延長蓄電池使用壽命方麵
，有一用了近20年的國產2號圓柱型1800mA•h鎘鎳電池(該電池是某廠為電視場強儀配套用的
，場強儀早已報廢)
，用我們的充電器充滿後，電池至今還能以0.5C的恒流放出額定容量。

上例充電器
，在數碼相機、手持電腦、無線對講機、移動儀器、閉路監控、礦山礦工井下照明
、電動玩具等許多領域的配套上，有著廣闊的市場。