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圣阳蓄电池的组合效应和电池维护技术

圣阳蓄电池都是组合起来使用的，组合的基本方式有并联和串联两种结构。圣阳蓄电池的实验室寿命，是检验部门提供的数据，这个数量值与实际使用中表现出来的数值往往相差甚远。造成这种情况的原因虽然是多方面的

圣阳蓄电池都是组合起来使用的，组合的基本方式有并联和串联两种结构。圣阳蓄电池的实验室寿命，是检验部门提供的数据，这个数量值与实际使用中表现出来的数值往往相差甚远。造成这种情况的原因虽然是多方面的，但基本因素是共有的，本文就这些因素做以分析。提出充分发挥圣阳蓄电池使用价值的措施。

  

  1.单体电池和电池组的概念

  

  圣阳蓄电池厂出厂的蓄电池，都是单体电池或单只电池。单体电池是指最小独立电化学电压单位的电池。碱性的镍镉电池是每个单体为1V，铅酸电池是2V的一个单体，磷酸铁锂电池是3V，锰酸锂电池是3.6V。在小功率供电时，常常使用一个电池，如手机和家庭用的手电筒，都是用1个单体锂电池供电。在许多情况下，圣阳蓄电池必须组合成大容量、高电压的蓄电池组，才能满足设备的需要。如汽油车启动用的12V电池，通信基站使用的48V蓄电池组，铁路机车上使用的96V蓄电池组，电动汽车上使用的144~288V蓄电池组，都是用单只电池串联组合而成的。

  

  在容量较大的单只蓄电池的内部，是用并联单体电池的方式产生较大容量。汽车用铅酸电池的极板，每片15Ah，并联组成以15Ah为台阶的系列电池。锂电池的软包类似铅酸电池的极板，每包20Ah，可以组成以20Ah为台阶的系列电池。使用18650一类的2Ah圆柱电池组合，理论上并联可以得到任意大容量的单只电池。

  

  在实际使用中，有两个问题常被用户误解，其一是电池厂公布的和国家标准中规定的电池的寿命，都是指单体电池的寿命，不是指圣阳蓄电池组的寿命。其二是电池报废的容量下限，电池行业的惯例是循环试验到结构容量降低到标称容量80%，试验就终止了。电池行业习惯把这个数据提供给用户，许多用户误认为这个数值就是使用报废标准，在许多行业里，都沿用这个数据。其实用户根据使用条件不同，合理的报废标准会有很大差异。

  

  在机械机构里，并联可以增加可靠性。在圣阳蓄电池组里，有不少人认为也是这样，实际正相反。无论是串联方式还是并联方式组成的蓄电池组，可靠性都低于单体电池，这就是圣阳蓄电池的“成组效应”。

充电控制系统的软件设计

基于慢脉冲快速充电的控制系统软件设计流程如图8所示。接通电源后，充电器在单片机的控制下进行初始化，包括设定充电方式，检查是否装电池以及电池是否可以充电。满足充电条件后，单片机控制继电器给系统供电，系统待机等待充电启/停操作开始充电。

充电过程主要包括以下几个阶段：恢复性充电、恒流慢脉冲充电、恒压慢脉冲充电、涓流充电。

1)恢复性充电：在充电初期对蓄电池以5 A的电流充电，该阶段实现激活蓄电池内的反应物质，避免大电流充电对蓄电池造成损害恢复性，充电持续大约5分钟;2)恒流慢脉冲充电：经过试验，确定恒流慢脉冲快速充电阶段以50 A电流和5 A电流交替恒流充电，其中3 min的50 A大电流，0.5 min的5 A小电流，本阶段结束时电池将充至70%左右的电量;3)恒压慢脉冲充电：以恒定的84.6 V电压充电3 min，5 A的小电流充电0.5 min，交替进行，本阶段的结束的判定依据是蓄电池端电压产生负增量或充电电流逐渐减小至5 A以下;4)涓流阶段：最后阶段的小电流充电过程，经过定时控制后，充电过程结束。

充电流程中采用了如下的优化设计：1)软件抗干扰：A/D采集时，为了提高采集精度，除了采取一些硬件滤波措施外，程序中还采用了中值法、滑动平均值等方法进行软件滤波;2)线性插值：环境温度和散热器温度的测量，采用了热敏电阻传感器，微处理器将采集得到的电压值通过查表得到实际温度值，在保证温度值测量的精度要求下，采用了线性插值的方法，提高了软件的处理速度，减小了ROM存储空间。

4 充电实验结果及分析

为了研究恒流慢脉冲充电充电模式下该铅酸蓄电池组的充电状况，进行了恒流慢脉冲的充电实验，该充电模式下主要是验证充电器的快速充电功能。在恒流慢脉冲充电模式下的实验数据如表1所示。