电动自行车用蓄电池的寿命问题与自适应控制充电技术.pdfVIP

电动(自行)车用蓄电池的寿命问题与自适应控制充电技术 袁永斌 摘要；本文在详细分析研究了影响电动车或电动自行车用蓄电池的寿命问题，虽然要完整的 解决这个问题应当是一个系统工程，即牵涉跟蓄电池有关的方方面面，但是本文进—步从充电器 的角度探讨了如何解决该问题的方法，即自适应充电控制技术，文中特别提及了集成电路芯片 珊OC肋托04，以及基于ⅡmOCP瓜C04的充电运用，包括串联充电运用与均衡充电运用，该 技术的成功运用将从充电器的角度最大程度的延长电池的使甩寿命。 1．引言 作为绿色无污染的典型代表的电动汽车或电动自行车等行业近年来得到了社会的普遍认同， 目前处于大力发展阶段。但是，a％源问题的圆满解决仍是该行业的重要问题，已经成为影响该行 业蓬勃发展的瓶颈，该瓶颈问题即是电池的寿船问题，因为该问题许多用户站在了行业外面处于 观望状态，反过来如果电动汽车或电动自行车行业将电池寿命问题解决后必将赢得更多的客户， 该行业必将得到更深入的发展。 从下面的内容中，我们知道影响电池的寿命问题的方面比较多，所以我们认为要完整地解决 是一个系统工程，但是比较有实际意义的应当首先解决蓄电池的充电问题。客观地讲，充电器对 电池的寿命影响是至关重要的，因为对目前比较流行的铅酸蓄电池来讲理论上的寿命(包括浮充 寿命与循环寿命等)完全可以满足电动车行业的需要，而往往因为充电器的原困而使其寿命大打 折扣，一个明显的例子是通常免维护铅酸蓄电池的浮充寿命可达IO年以上，而实践证明，实际的 浮充电压与规定的浮充电压橹差5％时，其浮充寿命将缩短～半，仅仅因为浮充电压的差异而缩 短电池寿命一半是完全不值的，而从电子学的角度解决浮充电压是简单的。 2．髟响蓄电池寿命的因素 2．1蓄电池质量因素 蓄电池本身质量是由板栅台金配方、扳栅结构、外壳内部结构、电解液配方、活性物质配方、 添加剂、生产工艺等多种因素决定，也是影响蓄电池寿命的主要因素。而电池组应用删】多节或多 格电池串联)时，其中每节电池或每格电池的不一致性也是直接影响电池组寿命的至关重要因素。 这种不～致性包括两种形式，一种为气质性不均衡，是指组成电池组的蓄电池本身就存在容量偏 差，另一种则为使用过程不均衡，是因为铅酸蓄电池的离散性本来就高于其他种类的电池，在使 用过程中，本来一致的电池也会变的不均街。以24v铅酸电池的充电为实例，这种不均衡表现在 当串联充电时，一节电压比如已经超出了电池的安全阎值(比如某节电池的端电压高于15v)’即 已处于快充满或已充满，与此同时，另外一节电池处于未充满状态，待这节电池处于充满状态时， 受n另外一节电池已处于过充状态。如此运用，如果不均衡的电池串联充电，则必将导致菜节电池 长期处于过充状态，而另一节电池则长期处于欠充状态，而电池的欠充或过充是最影响电池寿命 的。 2工电动轮般的质量与蓄电池的寿龠 21．1 因为国内生产电动轮彀的企业众多，鱼龙混杂、良莠不齐，质量较差、效率较低的电动轮彀对 蓄电池的直接影响就是造成放电电流加大，特别是在起动、爬坡的情况下尤为严重，会造成蓄电池 活性物质受太电流冲击而脱落，从而使蓄电池失效。对某些启动型电池而吉。大电流可能还不至于 影响电池的寿命，然而，我图目前的电池行业出产的铅酸蓄电池又性能差异相当大，启动型电池的 正规品又价格不扉，否则在遇到质量不好的电动轮般时将不可避免的使电池失效。 23充电器与电池寿命 充电器的好坏对蓄电池寿命至关重要的。目前市场上流行的充电器，基本上就是一个开关电源 (甚至有些充电据还采用了线性电源)或是在开关电源基础上稍加改进而成，最好也就能达封恒压限流 充电(先恒流，后恒压，再浮充)，价格在100-150元不等。用这种充电器有两个至命伤，一是不可 能做到不失水，从而使免维护电池变成了少维护电池，蓄电池需要定期维护才能保证寿命，给消费 者和供应商都造成麻烦，二是不可能做到均衡充电(因为加上均衡充电成本要有一定幅度的提高， 后面将会述及)，也就不能解决由于蓄电池不一致性造成的蓄电池组过早失效的问题。 另外，消费者的使用习惯或使用水平，对蓄电池寿命影响较大。比如，1．充电不及时，即使电已 用尽也不马上充电，这样极易造成不可逆硫酸盐化；2．超重或上陡坡，这都会引起放电电流增大；3． 过放电，虽然目前大多数电动车厂家都设有了