铅酸蓄电池的充电控制策略与优化
48V铅酸储电池充电器设计方案
48V 铅酸储电池充电器设计方案第一章 总体设计方案1 系统设计根据课题的要求，系统采用开关电源，通过脉冲电流的方式来实现充电的目的。
由市电送来的220V 交流电经变压器降压、桥式整流、可控硅调频后送给蓄电池进行充电。
2 方案策略用单结晶体管触发电路实现触发信号频率的调制方案。
蓄电池充电时，先通过变压器将220V 市电降压为56V 交流电，然后通过桥式整流得到全波直流电、最后通过可控硅调频后的脉冲电流为蓄电池供电。
脉冲电流的频率主要取决于单节晶体管触发电路发出的触发信号的频率，通过调节RC 电路的R 值，使电容器的充电时间发生改变，单节晶体管的关断时间发生改变，从而改变了输出触发信号的占空比，这个触发信号送给可控硅，从而便调节可控硅在一个周期关断和导通的时间，从而实现控制可控硅输出脉冲电流大小。
这种方法技术简单、成熟、有多年的实用经验、所需的元器件少、成本低，安全可靠，适应市电输入围宽都是其主要的优点。
如下图1.1方框图图1.1 总体方框图第二章 蓄电池的选择蓄电池是电瓶式扫地车上主要能源装置，其作用包括:向驱动系统、滚扫系统和仪表供电。
1 蓄电池的种类、特点蓄电池的种类一般可分为铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等，它们各自的特点如下:铅酸电池:也称为汽车用电池(需加水维护)，充放电时会产生氢气，安置地点必须设置在通风处以免造成危险;电解液呈酸性，会腐蚀金属;价格低廉。
铅酸免维护电池:密封式充电不会产生任何有害气体，摆设容易，不需考虑安置地点通风问题，免保养，免维护;放电率高，特性稳定，价格较高。
镍镉电池:用于特殊场合及特殊设备上，水为介质，充放电不会产生.有害气体;失水率低，但需要固定时间加水及保养;放电特性最佳;可放置于任何恶劣环境。
2 蓄电池的选择电机是电瓶式扫地车主要消耗源，其次是继电器和仪表车，根据驱动组和电器控制组提供的资料，电机总功率为1600W ，额定电压为48V;继电器和仪表总功率为5W,额定电压为48V 。
光伏发电系统充电控制策略研究
旦达 到 ２ ４ 单体 电池 （ 明蓄 电池 已经 进 入 过 ． Ｖ／ 表
充状 态 ） 即减小 最大充 电 电流 。这 个减小 充 电电 ， 流 的过程 一直 到充 电 电流 达 到 Ｃ １ ０时 停 止 （ ／Ｏ Ｃ 为 蓄 电池 容量 ） 。此后 ， 电池保持 一个 小 电流来 蓄
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ａ ｇ ｎ ｒ ｌＳｔａ ｅ ｙ ｆ ｒＰＶ ｙ ｔｍ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｅ Ｃｈ ｒ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｒ ｔ ｇ ｏ Ｓ ｓｅ
Ｄｉｇ Ｈａｙ ｎ Ｑ ｕ Ｋｅ ｉｇ Ｗ ｕＣｈ ｎ ｕ Ｓ ｎ ｅ ｘａ ｇ Ｃｈ ｎ Ｇｕ ｃ ｅ ｇ ｎ ｉａ ｇ ｑｎ ｕｈａ ｏ ｇ Ｗ ｎ ｉｎ ｅ ｏｈ ｎ
Ｃ ｋ型零 电压转换 电路拓 扑 。基Байду номын сангаас 控制思想 如 图 ｕ
２所示 。在充 电过程 中， 断检 测 蓄 电池 电 流 （ 不 图 ２中粗 线） 并 通过 调整 Ｐ ， ＷＭ 脉 冲 占空 比让 光 伏 电池 提供 的充 电 电流 不 大 于最 大 允许 充 电电 流 ， 蓄 电池 的充电 电压 水平 取决 于充 电电流 的大小 和 蓄 电池充 电 阶段 。通 过不 断 检 测 蓄 电池 电 压 ， 一
维普资讯
光 伏 发 电 系统 充 电控 制 策略 研 究
电气 传 动 ２ ０ ０ ６年 第 ３ ６巷 第 １ ２期
固定型铅酸蓄电池的电池容量衰减预测和补偿技术
固定型铅酸蓄电池的电池容量衰减预测和补偿技术摘要：随着电动车、太阳能系统等领域的快速发展，固定型铅酸蓄电池作为常见的能量存储设备开始得到广泛应用。
然而，固定型铅酸蓄电池受到容量衰减的限制，进而影响其性能和寿命。
本文旨在探讨固定型铅酸蓄电池的电池容量衰减预测和补偿技术，为提高其性能和延长其寿命提供有效的解决方案。
1. 引言固定型铅酸蓄电池作为一种常见的能量存储设备，具有经济、可靠性高等特点，广泛用于电力系统、电动车、太阳能系统等领域。
然而，随着使用时间的增加，固定型铅酸蓄电池将会出现容量衰减的现象，这对其性能和使用寿命构成了挑战。
2. 电池容量衰减的影响因素电池容量衰减是固定型铅酸蓄电池性能下降的主要原因之一。
其影响因素多样化，主要包括：a. 健康状态衰减：主要由于电池内部化学反应引起的增加阻抗和活性物质损失。
b. 循环次数衰减：随着循环次数的增加，电池容量会逐渐衰减，造成电池寿命缩短。
c. 温度效应：高温环境会加速电池容量衰减的速度，降低其性能。
3. 电池容量衰减预测技术准确预测固定型铅酸蓄电池的容量衰减是优化电池的使用和维护的重要步骤，以下是几种常见的电池容量衰减预测技术：a. 循环寿命预测模型：基于电池循环寿命的经验模型，通过预测电池的循环寿命，间接估计电池的容量衰减。
b. 应力应变预测模型：通过对电池内部应力应变的监测和分析，预测电池的容量衰减情况。
c. 统计学模型：通过对一定数量的电池进行实验测试，结合统计学建模方法，预测电池的容量衰减。
4. 电池容量衰减补偿技术为了延长固定型铅酸蓄电池的使用寿命和提高其性能，需要采取补偿技术来对电池容量衰减进行管理。
以下是几种常见的电池容量衰减补偿技术：a. 温度管理：通过严格控制电池的工作温度范围，减慢电池容量衰减的速度。
b. 充放电策略优化：调整电池的充放电策略，使电池的工作在合适的状态下，减少容量衰减。
c. 智能电池管理系统：通过实时监测电池的工作状态和容量衰减情况，采取相应措施进行补偿和管理。
基于模糊控制的铅酸蓄电池智能充电系统设计
① 蓄 电池 各 导 电部 分 均 有 一 定 电 阻 ，当 电 流
通过时会产生欧姆压降 ， 即欧 姆 极 化 ， 电停止 后 充
会 自行 消 失 ： 充 电过 程 中 ， ② 由于 化 学 反应 在 极 板 孔 隙 中 生 成硫 酸 ．使 其 附近 的 电解 液 相 对 密 度 较
其 他 地 方 略 高一 些 ，这 种 由 电解 液 浓 度 差 异 而 引 起 的 电极 电位 的变 化 ， 即浓 差 极 化 。 充 电停 止 后 ，
Ｌ ｕ ｎ —ｈ ｎ ，Ｆ Ｎ Ｙ ｎ ｃ ｅ ｇ ＩＫ ａ ｇｃｅ ｇ Ａ ａ －ｈ ｎ ，ＨＵ Ｘ －ｅ Ｅ Ｚ ｏ ｕｊ ，Ｈ ｕ ｉ
（ｈ ｃｄ ｍ ｒ ｏｅ ｏｃｓＥ ｇｎ ｅｉ ，Ｂ ｒｎ ００ ２ ｈｎ ） Ｔ ｅＡ ａｅ ｙｏ ｍ ｒｄＦ ｒｅ ｎｉｅｒ ｇ ｅ ｉ １０ ７ ，Ｃ ｉ ｆＡ ｎ ｇ ａ
Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ：ｔ ｒｇ ｔｅ ； ｉ ｅｌｇ ｎｔｃ ａ ｇ ｒ ｓｏ ａ ｅ ｂａｔｒ ｙ ｎｔｌｉｅ ｈ ｒ ｅ； ｆ ｚ ｏ ｒ ｌ ｕｚｙ ｃ ｎｔｏ
１ 引 言
目前 ． 酸 蓄 电池 以其 制 造 成 本 低 ， 量 大 ， 铅 容 价 格 低 廉 的优 点广 泛 应 用 于 国 民经 济 各 领 域 。 但 传 统 充 电技 术 使 蓄 电池 充 电 时 间长 ， 具 有 过 充 、 且 欠 充 、 气 等 多 种缺 点 ， 不 能适 应 现 代 生产 和 生 析 远 活 的需要 因此 ， 如何 实 现 快 速 、 高效 、 损 的 蓄 电 微 池 充 电 。 直 是 蓄 电池 应 用 领 域 最 关 心 的 问题 。 一 传 统控 制 系 统 建 立 在 被 控 对 象 精 确 的数 学 模 型 基础 上 ．若 被 控对 象 的数 学模 型 很 复杂 或 较 难 建 立 时 ， 制 系统 就 较 难 实 现 。 电池 正属 于这 种 控 蓄 情况． 由于其 充 电过 程 有独 特 的物 理 化 学规 律 ， 因 此 考 虑 采 用模 糊 控 制 进 行 蓄 电池 的充 电控 制 ｌ ｌ ｊ 。
铅酸蓄电池bci标准_解释说明以及概述
铅酸蓄电池bci标准解释说明以及概述1. 引言1.1 概述铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型，广泛应用于汽车、摩托车和UPS系统等领域。
然而，如果不正确地使用和维护铅酸蓄电池，可能会导致其性能下降、容量减少甚至失效。
因此，制定一套科学合理的标准以评估和规范铅酸蓄电池的性能表现十分重要。
1.2 文章结构本文将首先介绍铅酸蓄电池的概述，包括其定义、原理、应用场景以及优缺点。
接着，我们将详细解释BCI标准，并探讨其意义、背景以及制定过程。
在此基础上，我们将对BCI标准进行概述，并介绍标准版本、适用范围以及具体要点解读。
最后，文章将总结全文内容，并探讨BCI标准的影响和意义，并对未来发展提出展望或建议。
1.3 目的本文旨在向读者介绍并解释BCI标准在铅酸蓄电池领域中的重要性和应用。
通过对铅酸蓄电池及其性能评估标准的深入了解，读者可以更好地理解和应用这一标准，并为选择和使用铅酸蓄电池提供参考依据。
同时，本文也旨在促进未来相关标准的发展和完善。
2. 铅酸蓄电池概述:2.1 定义和原理:铅酸蓄电池（Lead-Acid Battery）是一种常用的化学电源，它利用氧化还原反应将化学能转化为电能。
铅酸蓄电池由正极板、负极板、导电介质和电解液组成。
其中正极板由氧化剂二氧化铅（PbO2）构成，负极板则由金属铅（Pb）构成。
导电介质主要是稀硫酸溶液，起到提供离子传递的作用。
在放电过程中，正极的二氧化铅被还原为了铅酸盐（PbSO4），同时释放出两个跨越负极和电解液的硫酸根离子。
同样地，在负极上，金属铅被氧化为二价正离子，并结合了两个硫酸根离子形成三元复合物：Pb + SO4^2- -> PbSO4。
在充电过程中，即接通外部直流供电源时，反应方向发生改变。
通过施加外加电动势使得原本从正极向负极自发进行的放电反应逆转，从而发生充电反应。
这时二氧化铅被再次还原为二氧化铅，并形成多晶的金属铅。
2.2 应用场景:铅酸蓄电池广泛应用于各个领域。
蓄电池光伏充放电控制器的设计
蓄电池光伏充放电控制器的设计一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增长，光伏技术已成为实现这一目标的重要手段。
蓄电池光伏充放电控制器是光伏系统中的关键组成部分，其设计对于提高系统的效率和稳定性具有至关重要的意义。
本文旨在深入探讨蓄电池光伏充放电控制器的设计原理、关键技术及其在实际应用中的优化策略。
本文将概述光伏系统的基本原理及蓄电池充放电控制器在其中的作用，阐明其设计的重要性和挑战性。
接着，将详细介绍蓄电池光伏充放电控制器的基本结构和功能，包括充电控制、放电控制、过充保护、过放保护等关键模块。
在此基础上，本文将重点分析控制器设计中的关键技术，如最大功率点跟踪（MPPT）算法、充电算法、放电算法等，并探讨其在实际应用中的优化方法。
本文还将关注控制器设计的可靠性和安全性，分析可能存在的风险和挑战，并提出相应的解决方案。
本文将通过案例分析，展示蓄电池光伏充放电控制器在实际应用中的性能表现，为未来相关领域的研究和实践提供有益的参考。
二、光伏系统基础知识光伏系统，也称为太阳能光伏系统，是一种利用光生伏特效应将太阳能直接转换为电能的系统。
其核心组件是光伏电池（也称为太阳能电池），这些电池由半导体材料制成，如硅。
当太阳光照射到光伏电池上时，光子会与电池中的电子发生相互作用，导致电子从原子中释放并被收集，形成电流。
这就是所谓的“光伏效应”。
光伏系统的基本组成部分包括光伏电池板（也称为太阳能板或模块）、光伏逆变器、电池储能系统和负载。
光伏电池板负责将太阳能转换为直流电（DC），然后通过光伏逆变器转换为交流电（AC），以便与大多数家庭和工业设备兼容。
电池储能系统则用于存储多余的电能，以便在夜间或阴雨天等无阳光的情况下供电。
负载则代表系统需要供电的设备或设施。
在设计蓄电池光伏充放电控制器时，对光伏系统的理解至关重要。
控制器需要精确地管理电池的充电和放电过程，以防止过充、过放、过热等问题，这些问题都可能对电池的性能和寿命产生负面影响。
铅酸蓄电池快速充电模糊控制技术研究
铅酸蓄电池快速充电模糊控制技术研究作者：李匡成,范艳成,杨亚丽来源：《现代电子技术》2010年第14期摘要:针对铅酸蓄电池充电过程具有非线性、时变性、滞后性的特点,提出模糊控制充电的思想,设计了双输入/单输出模糊控制器。
确定充电模糊控制器的总体结构以及模糊输入和模糊输出,建立了模糊控制规则表,给出了推理步骤以及反模糊化方法,构建了快速充电系统。
实验证明,采用新型控制策略的充电方法对蓄电池充电,可减少充电时间,提高充电效率,具有重要的实际意义和推广价值。
关键词:快速充电; 模糊控制; 模糊推理; 移相全桥中图分类号:TN86; TP202 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)14-0202-03Fuzzy Control for Lead-Acid Battery Fast ChargingLI Kuang-cheng,FAN Yan-cheng, YANG Ya-li(Department of Control Engineering, The Armored Forces Engineering College, Beijing 100072, China)Abstract: An idea of fuzzy control charge is proposed aimed at non-linear, time-varying and delay in the process of lead-acid battery fast charging,a fuzzy controller of dual-input and single output was designed. The overall structure, fuzzy input and output of the fuzzy controller were ascertained, the fuzzy control rules table was built, the inference process and defuzzification means was proved, the fast charging system was conceived. The experiment shows that the charging method with new control strategy can reduce the charging time and improve the charging efficiency for the battery charging. It has important practical significance and application value.Keywords: fast charging; fuzzy control; fuzzy inference; phase-shifted full-bridge0 引言目前,铅酸蓄电池由于其制造成本低,容量大,价格低廉而广泛应用于国民经济各领域。
航空铅酸蓄电池充电系统的功率因数校正
Vf=Vo×（1-d ）
（2）
合 并 上 面 两 式 可 得 ：Re×if=Vo×（1-d）
（3）
定义 Rs 为 PFC 变换器中 电 流 检 测 电 阻 。 将 式 （3）两 边 同 乘 以 Rs
可化简整理得：
if ×Rs=Vn×（）
（4）
该式即为单周期控制 PFC 电路最重要的数学模型。 式 中 1-d 为
位一致，整个变换器可以等效为一个电阻 Re。 则：
Vf =Re×if
（1）
式中：Re 为 PFC 变换器的等效电阻；if 为电感电流瞬时值；Vf 为整
流后的半波正弦输入电压瞬时值。
对 于 Boost 型 PFC 变 换 器 来 说 ，其 输 入 电 压 、输 出 电 压 和 开 关 管
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铅酸蓄电池的充电控制策略与优化
装甲兵工程学院孙宝通
蓄电池的充电是恢复电池容量的重要途径和正常使用的关键环节，充电方法的好坏将影响蓄电池的使用寿命。
蓄电池的随处可见使得专业或非专业的人都有必要了解蓄电池更佳的充电方法。
常见大的充电方法有定电压充电、定电流充电、定电压-定电流联合充电、快速充电、智能充电等，下面作简要介绍。
定电压充电是一种对已放电的蓄电池进行再充电的技术,它把充电电压设定在过充电区域,并且使用限制电流不会对蓄电池造成损害。
因此,更精确的术语叫限流恒压充电。
在充电早期,电压相对较低，电流限制几乎立即就可以达到。
充电过程将持续在电流限制值直到蓄电池充电电压达到预先设置值。
当蓄电池的电压等于充电器设置的电压时,充电电流将开始下降,因为这是只需要较低的充电量以维持预先设置的电压值。
电流将呈指数下降,在某点达到一个稳定值—所谓浮充电压值。
当再充电时间不重要时,它是阀控式铅酸蓄电池浮充和循环充电的一种有效的方法。
另一方面,限流恒压充电也有许多缺点:
1、充电末尾持续时间很长,这使得充电时间在多数情况下很长。
2、容易发生充电不足和容量下降。
3、由于串联电压低且不可控制,每个电池充电不可能均等。
定电流充电是在充电过程中保持充电电流恒定的充电方式。
在充电过程中由于蓄电池的端电压不断升高，所以电源电压必须逐渐升高才能维持恒定的充电电流。
它可使蓄电池完全充电，以及必要的过充电，但充电时间长，电能损耗大，电解液失水多，造成冒气过甚，易使极板上的活性物质过量脱落。
而且不同技术状况的蓄电池要分组接入电路，分组选择充电电流，因此增加了控制管理、检测等工作量。
初充电和普通充电都是定电流充电。
为了减小电解液失水多，冒气过甚，一般采用改进定电流充电法。
改进定电流充电法是将定电流充电分为两个阶段进行的一种充电方法。
即充电初期用较大的电流充电，到一定程度后改用较小的电流。
划分为两个阶段因为蓄电池在放完电后，其正负极板上都有颗粒较大的硫酸铅生成，充电就是利用电流使硫酸铅还原成原来的活性物质。
如果充电初期采用小电流，硫酸铅还原的速度势必缓慢，充电时间延长。
如果充电一开始采用较大的电流，这不仅能加快作用物质还原的速度，缩短充电时间，而且还可以使一些颗粒较大的硫酸铅结晶体迅速分解减轻极板硫化。
当充电到一定程度后绝大部分的硫酸铅已还原成活性物质，如果仍采用大电流充电，就会出现电解水，致使蓄电池冒气过甚，液温增高，从而引起极板作用物质脱落，所以必须适时降低充电电流，改用小电流充电。
这样既可以避免上述的危害，又可以使剩余的硫酸铅继续还原为作用物质和减少电能的损耗。
恒流充电的缺点:
1、单阶段恒流充电会产生严重过充,并导致析气、干枯、板栅腐蚀,从而缩短电池寿命。
2、无电压控制;高电压可能会产生严重的板栅腐蚀和析气。
3、定电压-定电流联合充电
其中，一级恒流和三级恒流都是以恒定的电流给蓄电池充电，二级恒压是以恒定的电压给蓄电池充电。
在二级恒压这一过程中，通过蓄电池的充电电流由一级的大电流逐渐过度到三级的小电流。
这种充电方法结合了恒压充电和恒流充电的优点，避免了恒压充电在起始阶段给蓄电池造成的瞬间大电流冲击，又避免了大电流恒流充电可能带来的过充电现象，第三级的小电流充电可以保证在不损坏蓄电池的基础上能够最大程度地给蓄电池充满电。
这种方法比较有效地模拟了马斯的蓄电池可接受的最佳充电曲线，起到了比较好的充电效果。
但在一级恒流充
电阶段的充电电流不可太大，否则容易产生极化现象，因此，充电速度仍然不是很快。
马斯三定律打破了充电经验法则中关于充电时间的限制，是蓄电池脉冲快速充电的理论依据。
就蓄电池要求充入的任何一定容量Ca而言，充电电流接受率α越高，起始接受电流I0越大，充电也就越快。
充电接受率决定于蓄电池的放电历史，即决定于放电深度和放电率，放电率越高，充电接受率也就越高。
这样，我们可以在充电前或充电过程中重写蓄电池的放电历史，即不管该蓄电池原来的放电历史如何，可以加给它新的符合需要的放电历史，以提高充电接受率，提高充电接受电流，从而进一步打破指数曲线自然接受特性的限制。
在获取蓄电池的充电程度检测信号条件下(如电池端电压、实际容量与额定容量的比值、去极化后的端电压、电池温度等)，通过单片机控制高频开关充电电源对蓄电池充电，将能达到相当理想的快速充电效果。
智能充电是目前较先进的充电方法,其原理是在整个充电过程中动态跟踪蓄电池可接受的充电电流。
应用du/dt技术,即充电电源根据蓄电池的状态自动确定充电工艺参数,使充电电流自始至终保持在蓄电池可接受的充电电流曲线附近,保持蓄电池几乎在无气体析出的状态下充电,从而保护蓄电池。
该方法适用于对各种状态、类型的蓄电池充电,安全、可靠、省时和节能。
现代智能充电设备，嵌入了先进的智能控制数字电路，采用自适应模式，具有以下特点：
1、采用智能检测技术，实时跟踪电池的当前状态，根据蓄电池的电压值及其变化量自动调节输出脉冲大小；
2、可靠地浮充模式，保证了铅酸蓄电池在任何情况下都能够彻底充足；
3、采用多种充满判定规则，最佳的终止充电时机，防止过充，从而延长了蓄电池的使用寿命
4、高效的去极化功能，缩短了充电时间，保证了充电质量
5、完善的保护功能，最大限度的保证了设备运行的稳定性及可靠性，因此智能充电特性曲线基本上接近蓄电池的最佳充电接受曲线。
综上所述采用智能化的充电方法可以方便的实现蓄电池的多种需要，按照从蓄电池的接受能力曲线可知，充电过程中加入负脉冲的大小幅度不能一成不变，必须要随电池的放电履历，荷电状态，所处环境等随时调整，因此需要在蓄电池中加入单片机记录蓄电池的动态以及静态响应，为其进行更加正确的充电动态提供准确的资料以实现智能化的慢充或快冲，恢复性充电，去极化充电等多种方式。