蓄电池充放电管理系统
蓄电池充放电测试仪数据管理软件
蓄电池充放电测试仪数据管理软件第一章概述本软件是FS2613蓄电池充放电测试仪数据管理软件。
可以实时了解蓄电池状态及保存活化资料，并且利用数据库的功能对测试资料进行备份、保存和恢复。
提高了数据的安全性和可靠性。
连线：主机通过USB实现与计算机的通讯。
第二章系统安装2.1 打开软件点击“智能蓄电池活化仪分析系统5.01 “程序开始运行。
如果没有指定中心数据库，系统的其它功能将无法使用。
进入连接中心数据库界面如果是首次安装，就选择创建新的中心数据库，,安装完毕将会出现提示。
数据。
如果系统不是首次安装，还可以选择“连接已有的中心数据库”后根据系统提示接连到以前已有的数据库上。
当中心数据安装连接成功后进入主界面2.2 导入旧库的数据对于使用过本仪表旧版本软件的客户，可以使用此功能把原有的数据导入现有的表格。
[步骤]●选择导入旧库的数据●系统会显示以下界面系统把原来的数据备份至默认路径，然后把原有数据导入在C:\ DaseBase中新建的数据库文件，导入结束，系统会提示用户数据导入已完成。
第三章 主要功能及使用方法3.1 软件主界面3.2 菜单说明3.2.1读数据文件管理软件读取仪表转存到U 盘里的数据（****.puk ）(充电、放电和活化数据)。
以便对相关数据进行管理和进一步的分析。
3.2.2更新程序用于下载需更新的仪表程序（仪表附带数据管理软件光盘\仪表程序\PROGDA TA.BIN文件）。
在更新程序之前，先把仪表程序（PROGDA TA.BIN）保存到U盘，之后插好U盘，之后根据仪表的说明书操作。
3.2.3数据分析查看由仪表上传的测量数据。
3.2.4充电数据分析界面● 导出Word 功能,点击导出Word, 出现如下窗体，填写完后点击确定，可将工作参数，电流曲线，电压曲线导出到Word 表格。
● 删除功能, 选择要删除的数据测量时间，点击删除数据按钮，弹出如下对话框 如下图 ，点击是将删除该记录工作参数数据测量时间3.2.5放电数据分析界面同充电数据界面3.2.6活化数据分析内阻趋势图，点击此按钮，弹出如下窗体。
电池管理系统BMS课件
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8、电压ADC数据的有效性
单体电池电压ADC
电池1 R1
电池2
R2 —电池 3
电池1电压=电池1电压+IR1 还存在安全问题
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巡检数据不能用于维护管理
性能良好
过充电
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探索SOC应交由学生去训练想象力 不应成为解决技术瓶颈的难题。
首要任务应首先解决：
防止发生：单体电池过充电
单体电池过放电；
温度超过允许值；
电流超过允许值；
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5、安全和可信度差
• 单纯的A/D数字采样，不能解决安全问题。 理由：采样失调不可识别
A/D
输入电阻
基
寄
准
电动汽车蓄电池管理系统 （BMS）
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一、对蓄电池管理系统的 理解
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背景和目的
不均衡性是蓄电池的基本属性
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其中：超过平均电压 ： 37.3% （发生过充电的几率）
低于平均电压： 48. 0%
等于平均电压： 14.7% （即额定充电电压）
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新电池组同样可能存在问题
过放电
性能下降
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巡检数据不能用于质量 评估
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培育系我国统集成商
事关大局
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《规划》明确了： 立足于自主创新， 掌握握核心技术
当前衣顿和艾里逊的系统 不仅仅是对自主创新的巨大冲击； ——创新环境面临挑战
BMS系统简介
独特的保护功能
上限电压值3.65V 正常工作电压3.2V 下限电压值2.8V BMS 监控每一块电芯和处理各种严重情况： 电压监控以避免过度充电或过放电； 电流监测以避免过流或短路； 温度监控以防止损坏电池或延长电池寿命。 处理措施实例： 减小负载(如：降低速度)或断开负载输出； 断开充电机和电池之间的连接； 启动冷却装置（如：开启风扇）。 过充电 将损坏电芯，可能导 致燃烧和爆炸。 深度放电 将损坏电芯，从而减 少电池容量。
BMS系统目前的研究方向
• 电池管理系统已经逐渐的由监控系统向管理系统转变。 • 电动汽车的发展极其产业化，对蓄电池管理系统将有巨大的市场需求。 为了满足汽车的实际需求，电池管理系统在功能、可靠性、实用性、 安全性等方面都做出了重要的努力。检测方面，提高了电压、电流和 温度的测量精度，基本满足了车辆运行和电池使用的要求。在防止过 分充放电方面。增加了齐备的通讯设备，在车辆运行期间可以随时与 整车控制器通讯，达到优化驾驶，提高车辆性能，防止过放电。充电 过程中，与充电机的通讯能实现协调控制和优化充电，保证充电的快 速安全。数据处理方面，增加了电池故障的实时分析能力，对电池的 滥用进行预警和报警，对故障进行定位，为电池的维修提供方便。可 靠性方面结合现代大规模集成电路技术，提高系统运行的抗干扰能力。 单体电池间的均衡方面，增加了电池的均衡控制能力，提出了充放电 均衡、电阻均衡、开关电容均衡等概念。 • 除了车用蓄电池管理系统之外，在“驱动电池的充放电控制系 统”“电池充电方法“、“充放电安全保护”、“电池管理系统通讯 技术”等方面也有很多的学术论文和科研成果。
BMS的必要性
锂离子电池，在使用中最怕的就是过充电和过放电。一 旦过充、过放电，电池就要损坏，容量降低，寿命减少。 严重的情况下，还会发生爆裂和起火燃烧。
用于储能电站的蓄电池充放电控制系统
用于储能电站的蓄电池充放电控制系统用于储能电站的蓄电池充放电控制系统随着全球能源需求的不断增长，可再生能源如风能和太阳能的利用日益普及。
然而，这些可再生能源的不稳定性和间歇性给能源供应带来了挑战。
因此，储能电站作为一种重要的能源转换和储存方式应运而生。
储能电站主要通过蓄电池来储存能量。
蓄电池是一种能将电能储存起来，并在需要时能够释放电能的装置。
它们可以通过充放电的方式控制电能的存储和释放，以适应不同的能源供应情况和能源需求。
为了有效地管理和控制储能电站中的蓄电池充放电过程，蓄电池充放电控制系统应运而生。
该系统通过监测和控制蓄电池的充放电行为，确保蓄电池能够高效地存储和释放能量，并保持其工作状态在最佳范围内。
蓄电池充放电控制系统的关键功能包括能量管理、充放电控制、状态监测和故障诊断等。
能量管理是该系统的核心功能，它涉及到对蓄电池的充电和放电过程进行优化控制，以提高能量存储和释放效率。
充放电控制则是根据需求和能源供应情况，控制蓄电池的充电和放电速率，以确保蓄电池的长寿命和高效运行。
状态监测则通过对蓄电池的电压、电流、温度和容量等参数进行实时监测，以确保蓄电池的安全运行和避免过放电或过充电。
故障诊断则通过实时监测和分析蓄电池的性能数据，识别和排除可能的故障和异常情况，以保障储能电站的正常运行。
为了实现蓄电池充放电控制系统的高效运行，一般采用基于模型的控制和优化算法。
模型是通过分析和建立蓄电池的物理参量和行为模式来描述和预测蓄电池的充放电过程的数学模型。
基于模型的控制和优化算法则通过分析和优化模型，实现对蓄电池充放电过程的控制和优化。
这些算法包括最大功率点跟踪算法、能量管理算法、最优控制算法等。
最大功率点跟踪算法是一种常用的充电控制算法，它通过实时监测和分析蓄电池和可再生能源系统的电压、电流和功率等参数，以确定最佳的充电速率和充电模式，以实现最大功率的输出。
能量管理算法则通过分析和预测储能电站的能源供应和能源需求，实现对蓄电池充放电过程的优化。
蓄电池管理系统
蓄电池健康管理系统技术方案书目录一、蓄电池健康管理系统概述 (3)二、蓄电池健康管理系统功能 (4)三、蓄电池健康管理系统的组成 (6)四、安装示例与用户清单 (12)五、方案配置 (12)一、蓄电池健康管理系统概述阀控铅酸（VRLA）蓄电池是目前控制与信号与通信网络电源中最普遍使用的蓄电池。
目前在网运行的铅酸蓄电池组中容量劣化、备用时间不足的现象出现的频率很高，部分蓄电池的实际使用寿命远低于设计寿命；由蓄电池故障引发的爆炸、起火等恶性事故屡见不鲜。
蓄电池故障是电源系统的明显短板，对主设备的安全运行工作带来巨大风险。
控制与信号UPS供电系统的可靠性、安全性，与蓄电池系统可靠性、安全性密切相关。
如果蓄电池组管理与使用不当，将大幅降低控制与信号UPS系统的可靠性指标。
所以，在控制与信号UPS系统上，电池系统的安全运行监控、健康状态管理，是可靠性保障的最关键环节：监控到每一个单体电池的安全状态、健康状态，是控制与信号UPS系统的必备功能。
本项目通过引入蓄电池健康在线监测管理系统，对蓄电池运行状态、健康状态进行实时监控和有效管理，实现：1）确保系统工作可靠性，及早发现故障与落后电池，防患于未来2）降低火灾风险，从而有效提高IT设备运行的安全性3）满足国内、国际标准的要求（GB50174-2008；TIA942-2005 ）4）弥补电源系统维护短板，改善目前维护费时费力的被动困难局面5）降低了蓄电池提前更换的费用，提高了经济效益6）减少了废旧蓄电池的铅和硫酸对环境的破坏，绿色环保，节能减排。
二、蓄电池健康管理系统功能BHM系列蓄电池健康管理系统，对其连接的蓄电池组和电池组中各单体蓄电池参数进行实时/在线监控与检测。
包括：1)单体蓄电池内阻检测，准确反映蓄电池内在参数与劣化状态蓄电池的内阻，是蓄电池内在状态的最可靠指标。
BHM蓄电池健康管理系统通过检测每一只单体蓄电池阻抗，进行横向比较、历史数据的纵向比较等方法，准确反映蓄电池的运行参数与内在状态，并可及早期发现蓄电池劣化状态，找出落后电池，维护系统安全可靠运行。
混合动力汽车低压蓄电池充放电管理
混合动力汽车低压蓄电池充放电管理随着混合动力汽车的普及，低压蓄电池的充放电管理及其维护成为了汽车的一个非常重要的问题。
作为混合动力汽车能量储存的一部分，低压蓄电池在驱动系统的运行过程中承担着很重要的角色。
下面我们将详细介绍低压蓄电池的充放电管理。
一、低压蓄电池的充电低压蓄电池的充电过程比较简单，并且在混合动力汽车中，低压蓄电池的充电主要通过高压蓄电池来实现。
混合动力汽车会通过发动机、刹车能量回收和充电装置等途径来为高压蓄电池充电。
当高压蓄电池充满电后，就会通过DC-DC变换器把电能转化为低压系统所需要的电能，从而为低压蓄电池充电。
此时，车载电池管理系统会根据低压蓄电池的状态和使用情况，调整充电策略和充电电压来保证低压蓄电池始终处于合理状态。
二、低压蓄电池的放电低压蓄电池的放电过程是混合动力汽车实现低速行驶的主要方式。
在放电过程中，车载电池管理系统会根据车速、电池容量、电流等参数信息，动态调整放电策略，使低压蓄电池始终处于合理状态。
在混合动力汽车的低速行驶模式下，低压蓄电池是驱动汽车的主要能源。
通过车载电池管理系统，低压蓄电池能够在较低电压下发挥出更多的能量，从而提高汽车行驶的效率和性能。
三、低压蓄电池的维护低压蓄电池在混合动力汽车中承担着很重要的角色，因此，在日常使用中需要进行维护。
以下是一些常见的维护方法：1.定期检查低压蓄电池的电量，并进行充电：低压蓄电池空载情况下的电量应该维持在一定比例以上；同时，要定期进行充电，确保低压蓄电池能够保持良好的状态。
2.低压蓄电池的温度管理：低压蓄电池在长时间高温或严寒下的使用，会导致电池容量的下降和寿命的减少。
因此，在车辆工作的不同温度环境下，应对低压蓄电池采取适当的温度控制措施。
3.低压蓄电池的交替使用：应按照一定的规律，轮流使用多个低压蓄电池，避免长时间使用同一块低压蓄电池带来的电池容量下降等问题。
总的来说，对于混合动力汽车的低压蓄电池充放电管理，需要车辆制造商在开发设计之初就充分考虑。
蓄电池管理系统名词解释
蓄电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)是指对蓄电池进行管理和控制的系统，用于保护电池的寿命和安全性。
蓄电池管理系统的主要功能包括：
1. 电池监测：监测每个电池的状态，包括电压、电流、温度等参数。
2. 电池控制：控制电池的充放电，防止过度充电和过度放电，从而保护电池的寿命。
3. 电量管理：管理电池的电量，包括电量的计算和分配，以确保电池能够合理地使用。
4. 通信和诊断：与车辆或电子设备进行通信，提供电池的状态和诊断信息，以便于维护和故障排除。
5. 安全保护：保护电池的安全，包括过充、过放、过流等方面的保护，防止电池损坏或人员安全问题。
蓄电池管理系统在现代电动汽车、移动设备、航空航天等领域中具有重要的作用，能够提高电池的效率和寿命，同时保障电池的安全和使用效果。
蓄电池在线充放电测试系统操作流程
•技术介绍在所有信息化、自动化程度不断提高的运行设备、运行网络系统中,不间断供电是一个最基础的保障.而无论是交流还是直流的不间断供电系统，蓄电池作为备用电源在系统中起着极其重要的作用。
平时蓄电池处于浮充备用状态，一旦交流电失电或其它事故状态下，蓄电池则成为负荷的唯一能源供给者。
我们知道,蓄电池除了正常的使用寿命周期外，由于蓄电池本身的质量如材料、结构、工艺的缺陷及使用不当等问题导致一些蓄电池早期失效的现象时有发生。
为了检验蓄电池组的可备用时间及实际容量，保证系统的正常运行，根据电源系统的维护规程,需要定期或按需适时的对蓄电池组进行容量的核对性放电测试,以早期发现个别的失效或接近失效的单体电池予以更换,保证整组电池的有效性;或者对整组电池的预期寿命作出评估.•操作优势本次测试可在蓄电池在线状态下,作为放电负载,通过连续调控放电电流，实现设定值的恒流放电。
在放电时，当蓄电组端电压或单体电压,跌至设定下限值、或设定的放电时间到、或设定的放电容量到,仪器自动停止放电,并记录下所有有价值的、连续的过程实时数据.•适用范围本试验可使用于24V、48V、72V、110V、220V、480V、600V等系列的蓄电池组。
•蓄电池测量原理由于蓄电池电化学反应的复杂性，以及各种材料、结构、制造工艺及使用环境的不同，致使不同厂家蓄电池的特性存在较大差异，即使同一厂家生产的蓄电池,其单体特性也会有一定的离散性.迄今为止，世界上尚没有一种简单有效的方法能够对电池性能进行快速准确的判定。
蓄电池性能的检测和失效预测，仍是一个很复杂的电化学测量难题。
曾在电力、通信、金融、交通等行业中大量使用的固定式隔酸防爆铅酸蓄电池，可通过测量端电压、查看电解液密度、液位、温度等了解电池状态。
然而，阀控式铅酸蓄电池的密封、贫液式设计，使得我们很难掌握其健康状况，隔酸防爆蓄电池的检测维护手段已不再适用于阀控式蓄电池，这正是当前蓄电池运行管理的缺憾和难点。
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信息工程大学毕业设计（论文）任务书课题名称蓄电池充放电管理系统研究学生姓名所在院、系（队）专业学号申请学位级别指导教师单位指导教师姓名技术职务二○11年五月信息工程大学毕业设计（论文）报告（地方学生）课题名称蓄电池充放电管理系统研究学生姓名xxx所在院、系（队）xxx专业电子与信息工程学号2007530110申请学位级别xx指导教师单位xx指导教师姓名xx技术职务xx二○33 年五月摘要电动汽车是以动力电池作为能源的环保型汽车，动力电池的寿命是影响电动汽车发展的关键因素，其中一个方面就是：动力蓄电池在制造过程中，由于制作工艺的差别，即使同一批次的电池，也不可避免的存在着差异，即容量上的差异。
这种差异直表现在电池的端电压上。
在充电过程中，容量小的电池电压上升比较快，即当其它电池尚未充满时，容量小的电池已经充满，继续充电将会造成容量小的电池处于过充电状态。
这种差异的直接后果容量小的电池在充电过程中经常处于过充状态，在放电过程中处于过放状态，致使寿命明显缩短，从而导致整组蓄电池寿命降低。
本文中采用串并联转换的方法解决这一问题，在充电过程中各个单体电池的联接方式是并联联接的，当检测到某个单体电池充满电时，就把该单体电池从电池组中撤出来；在放电过程中各个单体电池的联接方式是串联的，当检测到某个单体电池的电量不足时，就把该单体电池从电池组中撤出来。
实现这种串并联转换的电路即使本文研究的重点。
关键词：电池串并联转换寿命充放电管理AbstractElectric automobile is environment-friendly as it is operated by power battery, the life of which is the critical factor that affects the development of electric automobile. One aspect is that in the process of manufacturing power battery, differences in workmanship lead to differences in battery capacity even the same batch will be no exception. The differences are manifest in the terminal voltage straightly. During charging, the small capacity batter y’s voltage rise quicker, that is, it need less time to reach full than the others. Stop timely, or it will be over-charging. The immediate consequences of differences are that small capacity storage batteries are always over-charging in the charging process while over-discharging in the opposite process, which shorten lifespan evidently and of course life of the full group of storage battery will be influenced.In this article series-parallel connection transformation is used to solve this problem. During charging, each single battery is connected in parallel and if one of them is detected having been charged fully, it will be took out of the battery pack. In the discharging process, single batteries are in series connection and once some battery lacks power, it will be took out. This article emphasizes on the transformation of series parallel connection.Key word: Battery series-parallel connection transformation life span charging and discharging management目录摘要 (I)Abstract............................................................... I I 绪论 . (IV)第一章充电方式的选择 (1)1.1 恒压充电方式 (1)1.2恒流充电方式 (2)1.3两阶段充电方式 (3)1.4三阶段充电方式 (3)1.5脉冲充电方式 (5)第二章单体电池电压测量 (7)2.1目前几种单体电池电压测量方法 (7)2.1.1共模测量法 (7)2.1.2继电器切换采样法 (8)2.1.3开关切换法 (9)2.1.4 V/F转换无触点采样法 (9)2.1.5浮动地测量法 (10)2.2本为采用的单体电池电压测量方法 (11)第三章均衡充放电管理 (13)3.1目前几种常见的充放电管理方法 (13)3.1.1涓流充电法 (13)3.1.2并联电阻法 (13)3.1.3电容切换法 (14)3.1.4多绕组变压器法 (14)3.1.5并联DC/DC变流器法 (15)3.2本文采用的方法 (16)3.2.1放电过程的管理 (16)3.2.2充电过程的管理 (16)3.2.3充放电串并联转换的实现 (18)3.3 基于protues的串并联转换管理方式的仿真 (18)3.3.1继电器的逻辑控制 (18)3.3.2 单体电池的模拟 (20)3.3.3 电压比较器的应用 (20)3.3.4串并联电池充放电管理系统仿真图 (21)3.4串并联管理方法的改进 (22)总结与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)绪论当前，在电动汽车的研制与产业化推广过程中，动力蓄电池的问题成为最主要的制约因素。
其中一个方面就是：动力蓄电池在制造过程中，由于制作工艺的差别，即使同一批次的电池，也不可避免的存在着差异，即容量上的差异。
这种差异直表现在电池的端电压上。
在充电过程中，容量小的电池电压上升比较快，即当其它电池尚未充满时，容量小的电池已经充满，继续充电将会造成容量小的电池处于过充电状态。
这种差异的直接后果容量小的电池在充电过程中经常处于过充状态，在放电过程中处于过放状态，致使寿命明显缩短，从而导致整组蓄电池寿命降低。
本文中从充电方式，单体电池的电压测量这两个问题入手选择一种适合串并联转换管路方法的充电方式，提出一种由差分放大器组成的减法电路来测量单体电池电压的思路，最后提出串并联转换的电池充放电管理方法。
并用protues进行电路仿真。
第一章充电方式的选择对于蓄电池而言，不同的充电控制策略对其寿命的影响也是不尽相同的。
根据不同的应用环境、不同的应用场合，充电控制策略的选择也是多式多样的。
目前常用的几个充电控制策略有恒压充电方式、恒流充电方式、两阶段充电方式、三阶段充电方式以及脉冲充电方式和根据麦克斯韦理论来设定充电参数的综合充电方式。
下面对不同的充电方式一一介绍。
1.1 恒压充电方式恒压充电是保持电池的端电压恒定值的一种充电方式。
充电器的输出电压恒定，单节电池的端电压为2V，一般将充电电压设为2.35-2.5V之间，具体数值需要查看电池厂家的技术说明书，并且需要根据具体环境和温度等应用条件相搭配，取得一个较为准确的充电电压值。
恒压充电的充电电压、电流波形如图1-1所示。
图1-1 恒压充电充电电压电流波形恒压充电方式的明显不足之处在于充电开始的初期，由于电压已经恒定，又因为电池的等效内阻非常的小，所以充电电流会很大。
严重时会引起极板弯曲、活性物质脱落以及蓄电池的温度异常升高，从而缩短蓄电池组的寿命。
如果将恒压值降低，虽然可以适当减小初始电流的大小，但是蓄电池的充电时间会大大增加，而且可能会出现无法充满的现象，从而造成蓄电池充电不足，同样会缩短蓄电池的寿命。
恒压充电方式的好处在于电池充电电压恒定，充电器的控制较容易实现，成本低。
因此。
恒压充电一般用在小容量、低电压电池的充电场合。
1.2恒流充电方式恒流充电与恒压充电方式类似，只不过恒定值为充电电流。
而恒流充电又包括单一恒流充电方式和分段恒流充电方式。
单一恒流充电恒流值设定比较低，是为了避免充电到一定程度后，电流过大使得电池由于过充而损坏。
单一恒流充电保持电流恒定不变直到充电结束，充电时间相对较长，导致充电过程中蓄电池内部析气较多，效率低。
图1-2单一恒流充电方式的电流电压波形图。
图1-2 单一恒流充电方式电压电流波形而分段恒流充电在一个充电周期中的充电电流是分段变化的，它根据充电状态进行调整，先以较大的电流充电，并逐渐减小，电流呈阶梯状减小，这样可以避免过充电，不过对控制参数的准确性要求较高。
如图1-3示。
图1-3 分段恒流充电方式电压电流波形恒流充电方式一般用在快速充电开始前的涓流充电或者串联电池组的小电流长时间充电。
1.3两阶段充电方式两阶段充电方式也是目前市面上相当多的充电器所采取的一种充电策略。
为了避免恒压充电初始时大电流对蓄电池组电极的损坏现象，大多数电池厂商采取了这种恒压限流充电方法。
限制恒压充电的初始充电电流，等待电池端电压上升到设定的恒压值，则进入恒压充电阶段，这样充电电流便会逐渐减小，直到充电过程结束。
其电压电流波形如图1-4示。
两阶段充电方式充电过程中，电解液中产生的气泡很少，可以节省电能、抑制蓄电池的温度上升趋势、避免损坏电池极板。
图1-4 两阶段充电方式电压电流波形1.4三阶段充电方式三阶段充电方式是由二阶段（恒压限流）方式发展而来的。
在很多场合下，蓄电池并不是总处于工作状态下的。
而对于蓄电池组而言，即便是在不使用的状态下，电池也会通过内阻放电，容量也会随着时间逐渐减小。
如图1-5示。
图1-5 三阶段充电方式电压电流波形所以在蓄电池两端加上恒定电压，便可以补偿这种因为电池自放电而造成的容量损失，这便是浮充阶段。