1弁言

本文根據(jù)我們常年從事直流體系開(kāi)辟規(guī)劃及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)歷，試圖對(duì)后備蓄電池組的充電要領(lǐng)舉行一些探究，盼望能起到拋磚引玉的作用，研究出一種越發(fā)恰當(dāng)?shù)男铍姵亟M充電要領(lǐng)。

2現(xiàn)今蓄電池組充電要領(lǐng)存在的缺陷

在現(xiàn)今大部門(mén)后備電源（直流體系，ups等）中能量的存儲(chǔ)都是用蓄電池組來(lái)實(shí)現(xiàn)的。那么作為不間斷供電的末了一道保障的蓄電池組的性能就顯得至關(guān)緊張了。囿于半導(dǎo)體變流技能及成本的緣故原由我們不停接納的充電要領(lǐng)是如下圖所示的單充電機(jī)對(duì)整組串聯(lián)蓄電池充電。

單充電機(jī)單電池組運(yùn)行要領(lǐng)及雙充電機(jī)雙蓄電池組運(yùn)行要領(lǐng)

充電機(jī)以恒壓限流要領(lǐng)永世與電池組并聯(lián)在一起，理論被騙電池組容量喪失后，充電機(jī)將自動(dòng)增補(bǔ)，但在實(shí)際應(yīng)用中我們發(fā)明這種體系存在以下幾方面問(wèn)題。

首先，單體蓄電池特性存在較大差異，即便是同一批出廠的蓄電池其特性也毛病較大（在國(guó)產(chǎn)電池中體現(xiàn)的尤為突出），因此在運(yùn)行中將其作為一個(gè)團(tuán)體一起充放電，無(wú)法根據(jù)單電池運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行狀態(tài)舉行充放電，勢(shì)必造成某些電池過(guò)充電或欠充電，也大概引起過(guò)放電，這也是為什么蓄電池在成組運(yùn)行時(shí)廣泛達(dá)不到標(biāo)稱壽命的緊張緣故原由之一。

其二，在此種運(yùn)行要領(lǐng)中檢測(cè)單體蓄電池的電壓、內(nèi)阻是比力困難的。當(dāng)下廣泛接納的是單獨(dú)加裝蓄電池檢測(cè)裝置，但蓄電池檢測(cè)裝置又不能很好的和充電機(jī)共同。從以上兩點(diǎn)我們可以看出在此體系中按蓄電池狀態(tài)（電壓、內(nèi)阻、剩余容量、溫度等參數(shù)）及充電曲線對(duì)蓄電池舉行辦理只不外是一句空話。別的單獨(dú)加裝蓄電池檢測(cè)裝置也勢(shì)必造成成本的上升。

其三，隨著半導(dǎo)體技能的進(jìn)步，高頻開(kāi)關(guān)電源以其體積小，重量輕，效率高，噪聲小的優(yōu)勢(shì)大有代替?zhèn)鹘y(tǒng)晶閘管整流電源的趨勢(shì)，但是接納如方案一中的充電要領(lǐng)，因?yàn)槌潆姍C(jī)必要提供較高的充電電壓和較大的輸出容量，對(duì)器件和技能以及工藝要求很高，各人都知道IGBT是很難高出20KHz的，而MOS-FET要是用于大電流回路中起結(jié)壓降又很大，發(fā)熱量也就很大，以是限于器件及工藝緣故原由單體高頻開(kāi)關(guān)電源（>20KHz）當(dāng)下輸出容量高出6KW是很困難的，以是大多接納小模塊并聯(lián)均流的運(yùn)行要領(lǐng)，但模塊數(shù)量和龐大程度的增長(zhǎng)也就帶來(lái)了可靠性的低沉，為此又提出了N+1冗余備分的觀點(diǎn)，這就陷入了一個(gè)技能上的惡性循環(huán)，頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳。

其四，請(qǐng)各人過(guò)細(xì)由于鎘鎳蓄電池存在影象效應(yīng)，它并不適于此種運(yùn)行要領(lǐng)。但因?yàn)殒k鎳蓄電池的高倍率放電本領(lǐng)，為了尋求低成本我們?cè)跒閿?shù)不少的此種體系中接納了鎘鎳蓄電池，這是錯(cuò)誤的。因此鎘鎳蓄電池不實(shí)用于浮充電要領(lǐng)運(yùn)行，我們也就不外多討論了。

3關(guān)于蓄電池組充電要領(lǐng)的一種理想的辦理方案

那么是否有一種越發(fā)完善的辦理方案呢？筆者顛末多次推敲思考，提出以下方案供各人探究，稱不上精密，僅僅是一種思路。其原理如下：

多充電模塊雙電池組運(yùn)行要領(lǐng)及多充電模塊單電池組運(yùn)行要領(lǐng)

各人可以看到在此體系中蓄電池的充電和檢測(cè)因此每節(jié)為單位舉行的，全部充電及電池檢測(cè)模塊都含有處理懲罰單元，自行處理懲罰充電及檢測(cè)進(jìn)程。全部模塊均由監(jiān)控單元議決通訊總線根據(jù)電池運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)統(tǒng)一和諧舉行。正常運(yùn)行時(shí)每組充電模塊串聯(lián)形成一個(gè)團(tuán)體電源為負(fù)荷供電，并且對(duì)每個(gè)蓄電池舉行浮充電，當(dāng)交換電源停電時(shí)蓄電池將為負(fù)荷提供電源。全部充電模塊及電池接納熱插拔可抽出式布局，對(duì)模塊及蓄電池的變更和檢修將不會(huì)影響體系的運(yùn)行。在本體系中以上三方面問(wèn)題將會(huì)得到很好的辦理。

首先，在本體系中單節(jié)蓄電池的充電是獨(dú)立舉行的，在每個(gè)充電模塊完全可以聯(lián)合每節(jié)蓄電池的運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)科學(xué)的對(duì)每解蓄電池舉行充放電，克制了因蓄電池參數(shù)不劃一引起過(guò)充電，欠充電，以及過(guò)放電等問(wèn)題的產(chǎn)生，包管了電池的利用壽命。

其二，在本體系中，每節(jié)蓄電池的檢測(cè)和充電處于同一模塊中，有機(jī)的聯(lián)合在一起。一方面電池檢測(cè)部門(mén)可以議決控制充電部門(mén)快捷實(shí)現(xiàn)電池電壓、內(nèi)阻的檢測(cè)。另一方面充電部門(mén)又可以根據(jù)檢測(cè)單元測(cè)得參數(shù)（包羅單電池內(nèi)阻、電壓、溫度、PH值）對(duì)電池舉行恰當(dāng)?shù)某潆姟Ｕ嬲龑?shí)現(xiàn)了按蓄電池充電曲線聯(lián)合其運(yùn)行狀態(tài)舉行辦理的思路。

其三，我們知道當(dāng)下小容量高頻開(kāi)關(guān)電源的實(shí)現(xiàn)是很容易的，對(duì)器件和工藝不必要很高的要求。同時(shí)也具有很高的可靠性。各人可以比擬一下在方案一中以現(xiàn)今廣泛接納220V/10A模塊比力，其輸出功率為最高電壓280V*10A=2800W，而在蓄電池容量高出800AH體系中我們還必要接納輸出電流為20A的模塊，其輸出功率更高達(dá)5600W，大的輸出容量天然對(duì)高頻器件和制造工藝提出了更高的要求，同時(shí)使可靠性低沉。

而在方案二中以大概接納的最大電池容量來(lái)講如接納2V/1000AH電池那么單模塊容量為

0.1C（10小時(shí)充電率）A*2.5V（蓄電池最高電壓）=250W式中C為蓄電池容量，

而要是接納300AH/12V蓄電池體系中，單模塊容量為

0.1C（10小時(shí)充電率）A*15V（蓄電池最高電壓）=450W

*過(guò)細(xì)高出300AH的蓄電池多為2V每節(jié)

可以看出在方案二中單模塊容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于方案一中的單模塊容量，以是實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常容易，對(duì)器件和制造工藝沒(méi)有太高要求，可靠性也就得到了提升。

各人應(yīng)該過(guò)細(xì)到本方案二中沒(méi)有備分的觀點(diǎn)，其緣故原由之一是本身小容量充電配置的高可靠性使得它不必要備分，緣故原由之二在于熱插拔抽出式布局的接納，和二極管D*的存在在變更檢修模塊和電池時(shí)只是體系的電壓會(huì)低沉一些（在容許范疇內(nèi)），將不會(huì)影響體系的正常運(yùn)行，因此本體系不必要分外的冗余備分。

4成本是否會(huì)增長(zhǎng)

下面我們遷就各人比力體貼的體系成本的問(wèn)題舉行一些探究。

在方案中二模塊的數(shù)量將增長(zhǎng)許多，但是由于其容量小，其對(duì)器件和制造工藝的要求很低，以及量產(chǎn)的緣故原由，較之于方案一其成本非但不會(huì)增長(zhǎng)反而有大概降落。別的由于方案二中模塊中包羅蓄電池檢測(cè)部門(mén)，不必要單獨(dú)加裝蓄電池檢測(cè)裝置，其成本將會(huì)進(jìn)一步降落。

5結(jié)語(yǔ)

為相識(shí)決問(wèn)題我提出了對(duì)蓄電池充電要領(lǐng)的一點(diǎn)見(jiàn)解，新的方案的提出肯定有許多不殷勤的地方，但技能總是要不停進(jìn)步和完善的，盼望各人同行給予更多名貴意見(jiàn)，以使蓄電池辦理的技能越發(fā)完善。