去極化快速充電(10-30分鐘充足)?

要使電動汽車也能長途行駛,就必須建設象給汽車隨時加油一樣方便的路邊快速加電站。不論蓄電池大小,都能在5-30分鐘充足電。快速充電機可以是固定式的,也可以是車載式。目前生產這種快速充電機的廠家少之又少。

制約快速充電機發展的重要原因是核心技術只掌握在及少數人手中。所以說,誰掌握了這一核心技術,誰才有底氣上馬生產製造快速充電機。這個市場有多廣,這個商機有多大是不言而喻的。

電動汽車生產,基本上是在原來內燃發動機做引擎的基礎上,換上電動機做引擎,其他部位使用已經成熟技術即可。

常規充電機,不論定壓式、定流式、脈衝式、分段式等,使用與製造技術已很普及。單用加大充電電流給蓄電池快速充電的充電機,都不能實現快速給電池充足電。還大大縮短電池壽命把電池充壞,是絕不可用於快速充電的。

工具/原料

要使電動汽車也能長途行駛,就必須建設象給汽車隨時加油一樣方便的路邊快速加電站。不論蓄電池大小,都能在5-30分鐘充足電。快速充電機可以是固定式的,也可以是車載式。目前生產這種快速充電機的廠家少之又少。

方法/步驟

10-30分鐘給電動汽車快速充足電的核心技術

自一八六〇年世界上生產並使用上蓄電池以來,由於蓄電池充電時間過長(初充需要70—100小時,復充需要10—20小時),因此,使用起來很不方便。很久以來,使用者迫切希望有一種能給蓄電池快充電的裝置,上世紀60年代中期,美國科學家馬斯就對蓄電池充電過程的出氣率做了大量的實驗研究,經過多年來大量的實驗、試用、實用,發現初氣率與電壓上升率有對應關係。在給蓄電池充電過程中,由於蓄電池內部的極化現象逐漸嚴重,通過連續充電時間的延長,蓄電池可接受的充電電流就逐漸減小。如果蓄電池的實際充電電流大於它的可接受充電電流,蓄電池內部會產生大量的氣體,使得蓄電池大量冒氣。這樣不但浪費了電能,也縮短了蓄電池的壽命。要想實現快速給蓄電池充電,必須解決極化現象和蓄電池充電過程的溫升問題。

蓄電池有三種極化問題:

1、電阻極化,蓄電池充電過程,正負離子分別向正負極板運動,運動中的阻力稱蓄電池內阻,內阻引起的電壓變化,稱為電阻極化。電流通過內阻時會產生熱量,電流越大,熱量越多。充電停止,電阻極化消失,熱量就會大大減小。

2、濃差極化,蓄電池充電過程中,酸根負離子向正極板運動,氫離子向負極板運動。造成極板表面與遠離極板的離子濃度不同,使電解液呈現極化電壓,充電停止後這種極化現象會立即消失。由於蓄電池放電時化學反應吸收熱量,所以,充電間歇期間給蓄電池放電,能夠降低蓄電池的溫度上升。

3、電化學極化,蓄電池充電過程中,外電源不斷從蓄電池的正極板取得電子並輸送的負極板上,使得極板與電解液發生化學反應,由於反應速度低於電子運動速度,使負極板表面的負離子電荷逐漸增加,電子逐漸減少,這樣正負極板上均形成電荷積累,構成了一個電容器。這種電化學反應速度小於電子運動速度造成的端電壓升高現象為電化學極化。這種現象在停止充電後會迅速消失。

去極化快速充電(10-30分鐘充足)

從上述極化情況看,三種極化現象,都是在停止充電後即可消失,通過給蓄電池放電,就可降低蓄電池的溫度上升速度。針對蓄電池的原理特性是在停充與放電過程中,極化現象就會迅速消失的這一特點。在採用大電流充電的過程中,設法做到選擇適當時間給蓄電池放電,即可消除極化現象,達到給蓄電池快速充電的目的。解決了去極化問題,也就解決了給鉛酸蓄電池快速充電的關鍵問題。解決了極化問題,從理論上說,不論蓄電池容量大小,只要裝置功率足夠大,在電池允許電流內,都可以在很短時間內(1-30分鐘)把電充足。通過長時間的實驗與實用實驗,我總結了不少的成功與失敗。

快速充電機的設計步驟

1、快速充電機的心臟設計A—— 時間控制器(具備充電→停充→放電→停放時間迴圈控制)。該電路的設計大體可分為三種:

a.電子式是採用現代微電腦晶片控制技術,全自動工作,技術含量高,要求技術力量配備上,要具備有一定電子自動化控制技術人員參加生產(控制器採用協作件生產,對技術人員的技術要求可低一些)。

b.機械式是通過機械的旋轉傳遞輸出、輸入訊號,由機械自動控制充放,手工操控開機關機,結構簡單,一目瞭然,工作方式直觀。對生產工藝技術要求較低,電子知識水平不高的人,也可看懂工作原理, 適當增加幾個電子元器件,也可設計成為全自動充電。c.半機械式的情況,基本上是恰於電子式與機械式之間,是用機械轉開關控制電子開關元件工作。不論哪種結構方式,所達到充電效果完全一樣。以上三種方式,不論採用那一種都必須具備如方框圖所示的控制全部功能,其中心目的就是按規定的時間,對迴圈電路實現有規律的開關控制。

2、快速充電機的控制設計B—— 電流電壓控制器(具備充電電壓、充電電流、放電電流的限壓限流控制)圖為快速充電機工作程式示意方框圖。

a.如果是採用微控制器電腦晶片實行程式控制電路,那麼,充電→停充→放電→停放時間迴圈控制和充電電壓、充電電流、放電電流的限壓限流控制,都能通過微控制器電腦晶片進行控制,有晶片發出指令,控制外部開關元件工作。

b.如果充電→停充→放電→停放時間迴圈控制中心是採用機械式,充電電壓、充電電流、放電電流的限壓限流控制就需單獨配備。裝置配備,可配電磁式、混合式、或用電子式都行。

設充足時間 蓄電池容量 充電機容量 充電電流 導線截面積

60分鐘 60v/120ah 9000VA 120A10 16mm2

40分鐘 60v/120ah 13500VA 180A16 25mm2

30分鐘 60v/120ah 18000VA 240A 25mm2

20分鐘 60v/120ah 27000VA 360A 35mm2

10分鐘 60v/120ah 54KVA 720A 72mm2

5分鐘 60v/120ah 100KVA 1440A 150mm2

1分鐘 60v/120ah 600KVA 7200A 720mm2

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