2.1.4蓄电池的充电(课件）-高二《汽车电气设备与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

项目2 汽车电源系统 四、蓄电池的充电 蓄电池的充电作业是保证蓄电池在整个使用过程中技术性能良好、延长其使用寿命的一个重要环节。汽车在使用中，频繁起动发动机或发电机技术状况不良导致发电机不发电或发电量少，蓄电池就会处于亏电状态，因此需要根据相应方法和操作规范对蓄电池进行充电。 （一）充电方法 通常蓄电池的充电方法有定流充电、定压充电和脉冲快速充电3种。 1 项目2 汽车电源系统 1．定流充电 在充电过程中，充电电流保持一定的充电方法称为定流充电，也称为恒流充电。由于充电过程中蓄电池电动势逐渐升高，因此，定流充电过程中要不断调整充电电压。当单格蓄电池的端电压上升到2.4V时，电解液开始有气泡冒出，这时，应将充电电流减半，直到蓄电池完全充足电为止。 采用定流充电时，被充电的多个蓄电池需串联在一起充电，如图2-12（a）所示。充电时，每个单格需要2.7V，故串联电池的单体总数不应超过n=UC/2.7（UC为充电机的充电电压）。此外，所串联的蓄电池最好容量相同，否则充电电流的大小必须按照容量最小的蓄电池来选定。 1 项目2 汽车电源系统 （a）电路连接 （b）特性曲线 图2-12 定流充电 1 项目2 汽车电源系统 为缩短充电时间，充电过程通常分为两个阶段。第一阶段采用较大的充电电流，使蓄电池的容量得到迅速恢复，当蓄电池电量基本充足，单格电池电压达到2.4V，开始电解水产生气泡时，转入第二阶段，将充电电流减小一半，直到电解液密度和蓄电池端电压达到最大值且在2～3h内不再上升，蓄电池内部剧烈冒出气泡时为止。定流充电特性曲线如图2-12（b）所示。 定流充电有较大的适应性，可以任意选择和调整充电电流，因此新蓄电池的初充电，使用中蓄电池的补充充电、去硫化充电等都可以采用定流充电。定流充电的缺点是充电时间长，并且需要经常调整充电电流。 1 项目2 汽车电源系统 2．定压充电 定压充电是指蓄电池在充电过程中，充电电源电压保持不变的充电方法称为定压充电。采用定压充电时，被充电的多个蓄电池需并联在充电电源输出端，接线如图2-13（a）所示。充电开始，充电电流很大，充电开始之后4～5h内蓄电池就可以获得本身电荷容量的90%～95%，因而可以大大缩短充电时间。随着蓄电池电动势的不断升高，充电电流逐渐减小，直至为零。采用定压充电时，要选择好充电电压，充电电压一般按每个单格2.5V选择。若充电电压低，则蓄电池出现充电不足的现象；若电压过高，不但充电初期充电电流过大，且会发生过充电现象，以致引起极板弯曲、活性物质大量脱落，蓄电池温升过高。在汽车上，发电机给蓄电池的充电属于定压充电，因此发电机的调节电压要选择适当，过高、过低对蓄电池都不利。定压充电特性曲线如2-13（b）所示。 1 项目2 汽车电源系统 （a）电路连接 （b）特性曲线 图2-13 定压充电 1 项目2 汽车电源系统 由于定压充电时间短，充电过程中不需调整充电电压，因此适合于蓄电池的补充充电。但定压充电过程，不能调整充电电流的大小，所以不能用于蓄电池的初充电及去硫化充电。定压充电时，要求所有充电的蓄电池电压必须相同。 1 项目2 汽车电源系统 3．脉冲快速充电 定流充电和定压充电为“常规充电”，充电极化（在充电过程后期，蓄电池两极板间电位差会高于两极板活性物质的平衡电极电位现象，称为极化）明显，造成充电效率低，充电时间长。快速充电是指用较短的时间向蓄电池充入大量电荷的一种充电方法。 脉冲快速充电是以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。脉冲电流的波形如图2-14所示，整个过程由脉冲充电控制电路进行自动控制，其具体过程如下。 1 项目2 汽车电源系统 图2-14 脉冲快速充电电流波形 1 项目2 汽车电源系统 （1）初期正脉冲阶段。采用（0.8～1.0）C20的大电流进行充电，使蓄电池在较短时间内达到容量的60%左右，当单格电压上升到2.4V，电解液开始冒气泡时，控制电路使充电转入脉冲充电。 （2）前停充阶段。先停止充电24～40ms（称前停充）。 （3）负脉冲瞬间放电阶段。向蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流，其脉宽为150～1000μs，脉冲深度为（1.5～2）C20充电电流。 （4）后停充阶段。再停止放电25ms（称为后停充）。 1 项目2 汽车电源系统 整个充电过程按上述充电过程循环进行，即正脉冲充电→前停充→负脉冲瞬间放电→后停充→正脉冲充电，周而复始，直至充足电为止。 脉冲快速充电的优点是： （1）充电时间大为缩短，一般初充电不多于5h，补充充电不多于1h； （2）可以增加蓄电池的容量，因为脉冲快速充电能够消除极化现象； （3）具有显著的