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    超级充电器


    目前(qián),国内(nèi)外充电机比较常(cháng)用(yòng)的充电方式有:恒压充电、恒(héng)流充电、恒流转恒(héng)压充电、脉冲电(diàn)流充电以及恒功率充电等。

    恒压充电(diàn)是(shì)指在充电的过(guò)程中,对电(diàn)池进行恒定电压的充电(diàn),因此充电时充电电流(liú)将会越(yuè)来越小。当充(chōng)电电(diàn)流减小到某一数值时,则电池(chí)充满,停止充电。

    恒(héng)流充(chōng)电是指(zhǐ)在充电的(de)过程中(zhōng),对电池进行恒(héng)定电(diàn)流充电,因此充(chōng)电时充电电压将越来越大(dà)。当(dāng)充(chōng)电电压上升到某一(yī)数值时,则电池充(chōng)满,停止充电(diàn)。

    恒流转恒压充电是指在充电的(de)开始阶段采用恒流(liú)限压充(chōng)电方(fāng)式充电,当电池的端电压达到一定值(zhí)后,再(zài)用恒压(yā)限流的(de)方式充电(diàn)。

    脉冲电流(liú)充电是指在充电(diàn)的过程中,对电池进行周期(qī)性脉冲电(diàn)流充电。充(chōng)电时(shí)一(yī)个周(zhōu)期(qī)内包括(kuò)了充电时间和间歇(xiē)时间,充(chōng)电时间内充(chōng)电机用较(jiào)大的电流对电池进行充电,间(jiān)歇时间(jiān)内停止充电,这种充电方式能减小(xiǎo)电池在充电过程(chéng)中的极化现象。

    恒功率充电(diàn)是指对(duì)电池进行恒定功(gōng)率的(de)充电,当电流变小时则电压变大,当电压变(biàn)小时则电流变大,通过这种方式保持充电机输出电(diàn)压和输出电流的乘积(即输出功(gōng)率)不变。

    1、国(guó)外研究现状

    上(shàng)世纪(jì)70年(nián)代初,美国就开(kāi)始了对(duì)动力电池充电器的研究工(gōng)作(zuò),后(hòu)来国外许多(duō)国家也纷纷(fēn)加入其中,利用人工智能、模糊(hú)控(kòng)制等先进技术,改善(shàn)了充(chōng)电机的(de)充电方(fāng)式并取得了较好的效果。传统功能简单(dān)的充电(diàn)机发展成(chéng)功能(néng)齐全、易(yì)于控制的智(zhì)能(néng)型充电设备,这种改善(shàn)后的智能充电机(jī)能够实现对(duì)电(diàn)流、电压(yā)、充电电池温度等相关参数(shù)的监测和(hé)显(xiǎn)示(shì);不仅能够实现(xiàn)充(chōng)电(diàn)策略的定制(zhì),而且还可以根据充电(diàn)电池的(de)种类以及电池状态来设定(dìng)不同的充电方式;同(tóng)时(shí)设计(jì)有各种充电保护电(diàn)路(lù),具有更高的安全性。

    2、国内研究现状

    上海交通大学2004年对电动车用超(chāo)级电容(容量(liàng)为(wéi)50000F或者100000F的电容)采用恒流、恒流转恒压(yā)、恒压、恒功率四种充电方式进行充(chōng)电,总结得出对超(chāo)级电容(róng)充电时,超级电容的容量随充电电(diàn)流的(de)增(zēng)加而下降;充电电(diàn)流越大电容端电压升高速度(dù)就越快;当停止恒流充电(diàn)时,恒流充电(diàn)的电流(liú)越大(dà),电容端电压的回落就越大;恒流和恒功率方式给超级电容充电时(shí)间比恒压和恒流(liú)转恒压充电时间短等特性。

    2009年厦(xià)门大学也对超级电容的(de)储能(néng)做了研究,得出以下结论:当(dāng)中、小程(chéng)度电流给超(chāo)级电容充(chōng)电时,超级电容电能的存(cún)储量比(bǐ)较稳定,当大(dà)电(diàn)流给超(chāo)级电(diàn)容充电时,超级电(diàn)容的储(chǔ)能量(liàng)就会(huì)减小;用(yòng)小电流给超级电容充电时效率较低,采用中等程度的电(diàn)流给(gěi)超级电容充(chōng)电时充(chōng)电效率(lǜ)最高(gāo),当充电(diàn)电流增大到一(yī)定水平时,充(chōng)电效率会随着电流的增加而(ér)下降。

    2011年研制了一种超级电容的充电装(zhuāng)置(zhì)及(jí)充电方法,该充电装置(zhì)在充电的(de)开始阶段(duàn),使用软启动(dòng)方式,当超级(jí)电容器端(duān)电压和其能承受的最大充(chōng)电电流的乘积小(xiǎo)于充电电源所能提供的最大充电功率时,使(shǐ)用限流充电方式;当超级(jí)电容器端电压和其(qí)能承(chéng)受(shòu)的(de)最大充电电(diàn)流的乘积大(dà)于(yú)等于(yú)充电电源所能提供的最大充电(diàn)功率(lǜ)时,使(shǐ)用恒(héng)功率(lǜ)充电方式。

    虽然我国(guó)的对(duì)超级电容充电机的研究有(yǒu)了(le)很大程(chéng)度的发展,但同国外相(xiàng)比还有(yǒu)很(hěn)大的差距。我国设(shè)计的(de)超级电容充电机大多都是通用型充电机,但(dàn)由于超级电容单体的(de)端(duān)电压很小在(zài)使用时(shí)必须串联(lián)使用,如(rú)果釆用通用型充电机就会造成每个超(chāo)级电容单体的差异性(xìng),从而影响电池(chí)组性能的一致性,缩短电池的使用寿命。


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