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    超级充电器


    目(mù)前,国内(nèi)外充电机比较常用的充电方式有:恒压充电、恒(héng)流充电、恒流转恒压充(chōng)电(diàn)、脉(mò)冲电(diàn)流充电以及恒功率充电等。

    恒压充(chōng)电是(shì)指在充电的过程中(zhōng),对(duì)电池进行(háng)恒定(dìng)电压的充电,因此充(chōng)电时(shí)充电电流将会(huì)越(yuè)来越小。当充电电流减小到某一数(shù)值时,则(zé)电池充满,停止充电。

    恒流充电是(shì)指在充电的过程中,对电池(chí)进(jìn)行恒定电流充电,因此充电时充电电压将(jiāng)越来越大。当充电电压上升到某一(yī)数值时(shí),则电池充满,停止充电。

    恒流转恒压充电是指(zhǐ)在充电的开(kāi)始(shǐ)阶段采(cǎi)用恒(héng)流限压充电方式充电(diàn),当电(diàn)池的端电压达到一定值后,再(zài)用恒压(yā)限(xiàn)流(liú)的方式充(chōng)电。

    脉冲电(diàn)流充电是指在充电的过程中,对电(diàn)池进行(háng)周期性脉冲电流(liú)充电。充电时一个周期内(nèi)包(bāo)括(kuò)了(le)充电时间和间(jiān)歇时间,充电时间内(nèi)充电机用较大的(de)电流对电(diàn)池(chí)进行充电,间歇时(shí)间内(nèi)停止充电,这(zhè)种充(chōng)电方式能减小电池在充电过程中的极化现象。

    恒(héng)功率充电是指对电(diàn)池(chí)进(jìn)行恒定功率的充(chōng)电,当(dāng)电流变(biàn)小时则电压变大,当电压变小(xiǎo)时则电流(liú)变大(dà),通过(guò)这(zhè)种方式保持充电机输出电(diàn)压和(hé)输出电流的乘(chéng)积(jī)(即输出功率(lǜ))不变(biàn)。

    1、国外研究现状(zhuàng)

    上(shàng)世纪70年代初,美国就(jiù)开(kāi)始(shǐ)了对(duì)动力电池(chí)充电(diàn)器的(de)研究工作,后来国外许多国家也(yě)纷纷加入其(qí)中,利用人工智能、模糊控(kòng)制等先进技术,改善了(le)充(chōng)电机的充电方式并取得了(le)较好的效果。传统功能简(jiǎn)单的充电机发展成功能齐(qí)全(quán)、易于(yú)控(kòng)制的智能型充电设备,这种改善后的智能充电(diàn)机(jī)能够实现对(duì)电流、电压、充电(diàn)电(diàn)池温度等相关参数的监测和显示;不仅能够实现(xiàn)充电策略的定制,而且还可以根据充电电(diàn)池的种类以及电池(chí)状态(tài)来设定不同(tóng)的(de)充电方式(shì);同(tóng)时设计(jì)有各(gè)种(zhǒng)充电保护电(diàn)路,具有更高的安(ān)全性。

    2、国(guó)内研究现状

    上海交通(tōng)大学2004年(nián)对电动车用超级电容(容(róng)量(liàng)为50000F或者100000F的电容)采用恒流、恒流转恒压、恒(héng)压、恒功率四种充电方式进行充电,总结得出(chū)对(duì)超级电容充电时,超级电容的容量随充(chōng)电(diàn)电(diàn)流的增加而下降;充(chōng)电电流越大电容端电压升高速度就越快;当停止恒(héng)流充电(diàn)时,恒(héng)流充电的电流(liú)越大(dà),电容端电压的回落就(jiù)越大;恒流和恒功率方式给超(chāo)级电容充电时间比恒(héng)压和恒流转恒压充电时间短等特性。

    2009年厦门大学也对超级电容的储能做(zuò)了研究(jiū),得出以下结论(lùn):当中、小程度电流(liú)给超级电容充电时,超级(jí)电容(róng)电(diàn)能的存(cún)储(chǔ)量比较稳定(dìng),当大电流给超级电(diàn)容(róng)充(chōng)电(diàn)时,超级电容的储能量就会减小;用小电流(liú)给(gěi)超级电容充电(diàn)时效率较(jiào)低,采用中(zhōng)等程度的(de)电流给超级电(diàn)容充电时充电效率最高,当充电电流增大(dà)到一定水平时,充电效率会(huì)随着电流的增加(jiā)而下降。

    2011年研(yán)制了(le)一种超级(jí)电容的充电装置及充电方法,该充电(diàn)装置(zhì)在充电的开始阶段,使用软启动(dòng)方式,当超级电容器(qì)端(duān)电(diàn)压和其能承受(shòu)的最大充电电流的乘积小于充电电源所能提供的(de)最大充电功(gōng)率时,使用限(xiàn)流充电(diàn)方式;当超级电容器端电压和其能承受的(de)最(zuì)大充电电流的乘积大(dà)于等于充电电源所能提(tí)供(gòng)的(de)最大(dà)充(chōng)电(diàn)功率时,使用恒功率(lǜ)充电方式。

    虽然(rán)我国(guó)的对超级电容充(chōng)电机的研究有了很大程度(dù)的发展,但同国外相比还有(yǒu)很大的差距。我(wǒ)国设计的超(chāo)级电容充电机大多都是通用型(xíng)充电(diàn)机(jī),但由于超级(jí)电(diàn)容单体的端(duān)电压(yā)很小在使用时必须串联(lián)使用,如果釆(biǎn)用通用型充电机就会造(zào)成每个超(chāo)级电容单体的差(chà)异性,从而影响电池(chí)组性能的一致性(xìng),缩短(duǎn)电池的使用寿命。


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