本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領域,尤其是涉及一種能提高充電效率和能提高電池循環(huán)壽命以及容量的鉛酸蓄電池磁力充電方法。
背景技術(shù):
目前,市場上電動自行車用鉛酸蓄電池使用的充電器,大都采用先恒流后恒壓充電方式,最后在浮充補充電,采用此種充電方式能有效地提高電池的轉(zhuǎn)換效率,但在充電過程中因電池極化導致失水以及熱失控等問題得不到有效的控制,同時此種方式的充電過程太長,特別是隨著科學技術(shù)的進步和新電池的發(fā)展,快速充電也成為現(xiàn)有工藝的大缺陷。所以,如何采用最有效的方法來實現(xiàn)蓄電池的充電過程,在提高充電效率的情況下縮短充電時間并解決現(xiàn)有工藝下出現(xiàn)的失水和熱失控等問題。
針對上述一些問題,中國專利公告號為cn104900929u,于2015年9月9日,申請公開了一種蓄電池的充電方法,該方法采用8個階段充電控制策略,使得不同充電階段對應不同充電電流。該發(fā)明的優(yōu)點是可以根據(jù)蓄電池當前的電量信息,確定蓄電池的充電階段,從而避免對蓄電池造成過充,欠充等情況的發(fā)生。另外該發(fā)明還可以通過對蓄電池類型的選擇,實現(xiàn)對不同類型的蓄電池進行個性化充電,使其能夠適應不同情況的充電需求并延長蓄電池
的使用壽命。但其不足之處是:該發(fā)明共采用8個階段進行充電控制,階段時間過長,雖然能有效地提高電池的轉(zhuǎn)換效率但不易控制電池的溫升,會造成熱失控的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中,鉛酸蓄電池充電時間太長,且在充電過程中不能有效的控制因電池極化而導致出現(xiàn)的失水以及熱失控現(xiàn)象的問題,提供了一種能提高充電效率和能提高電池循環(huán)壽命以及容量的鉛酸蓄電池磁力充電方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種鉛酸蓄電池磁力充電方法,包括如下步驟:
(1-1)將磁場源放置在蓄電池旁,調(diào)制磁場源的輸入頻率值和功率值,使輸入頻率值和功率值與蓄電池電壓值范圍相對應;
(1-2)第一階段,先用充電設備以電流值i1給蓄電池恒流充電,使蓄電池電壓值達到v1,靜置時間t1;
(1-3)第二階段,再用充電設備以電流值i2給蓄電池恒流充電,使蓄電池電壓值達到v2,靜置時間t2;
(1-4)第三階段,接著用充電設備以電流值i3給蓄電池恒流充電,使蓄電池電壓值達到v3;
(1-5)當蓄電池達到恒定的電壓值v4后,對蓄電池進行浮充充電,充電時間t3。
本發(fā)明中,磁場源產(chǎn)生的磁場在特定的覆蓋范圍內(nèi)影響鉛蓄電池電化學反應過程,對在液體及固體介質(zhì)中電荷的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生影響。通過調(diào)制磁場的頻率和功率來加速或遲滯活性物質(zhì)中的電荷交換效率。本發(fā)明具有能提高充電效率和能提高電池循環(huán)壽命以及容量的特點。
作為優(yōu)選,電流值i1為蓄電池兩小時率額定容量值的0.08倍-0.5倍,蓄電池單格電壓范圍值2.40v-2.68v。蓄電池充電過程中,電流值i3為電流值i2的0.5倍-0.65倍,電流值i2為電流值i1的0.45倍-0.55倍。
作為優(yōu)選,蓄電池充電過程中階段電壓值v1<v2<v3,且電壓v1、v2和v3之間間隔值≥0.05v。
作為優(yōu)選,靜置時間t1的范圍為3min-8min,靜置時間t2的范圍為1min-3min。在進行完一個階段的充電過程后,需要一定的時間讓電池內(nèi)部的化學反應達到平衡,讓電化學反應對電池電動勢的影響可以小到忽略。
作為優(yōu)選,當蓄電池電壓≥2.3v-2.4v/單格且蓄電池處于靜置階段時,磁場源調(diào)制輸入的頻率和功率范圍值分別為12khz-18khz,50mw-180mw,調(diào)節(jié)電磁場,使磁性相同的兩個磁極相對放置。當充電時蓄電池單格電壓高于一定值后,極板表面會出現(xiàn)明顯的濃差極化現(xiàn)象,這時需將磁場調(diào)至磁性相同的兩個磁極相對放置來遲滯溶液中的離子往極板表面匯聚速率,降低極化程度和極板表面電流密度,減少電流充電時對極板的沖擊。該操作在相同電壓值下能有效降低電池的副反應程度。
作為優(yōu)選,當蓄電池電壓≤2.3v/單格時,磁場源調(diào)制輸入的頻率和功率范圍值分別為25khz-30khz,120mw-280mw,調(diào)節(jié)電磁場,使磁性相反的兩個磁極相對放置。調(diào)整磁性相反的兩個磁極相對放置,在恒定頻率條件下能使電荷傳輸速率加快,使活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率更高,提高充電效率。
作為優(yōu)選,浮充充電階段,充電最大電流為蓄電池兩小時率額定容量值的0.1倍,電壓值v4≤v2,充電時間t3控制在0.5h-1h。浮充充電使蓄電池的電量維持在飽滿狀態(tài)。
因此,本發(fā)明具有如下有益效果:(1)能提高充電效率;(2)能提高電池循環(huán)壽命以及容量;(3)能有效降低電池的副反應程度。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述:
如圖1所示的一種鉛酸蓄電池磁力充電方法,包括如下步驟:
步驟100,將磁場源放置在蓄電池旁,調(diào)制磁場源的輸入頻率值和功率值,使輸入頻率值和功率值與蓄電池電壓值范圍相對應;
步驟110,第一階段,先用充電設備以電流值i1給蓄電池恒流充電,使蓄電池電壓值達到v1,靜置時間t1;
步驟120,第二階段,再用充電設備以電流值i2給蓄電池恒流充電,使蓄電池電壓值達到v2,靜置時間t2;
步驟130,第三階段,接著用充電設備以電流值i3給蓄電池恒流充電,使蓄電池電壓值達到v3;
步驟140,當蓄電池達到恒定的電壓值v4后,對蓄電池進行浮充充電,充電時間t3。
其中,電流值i1為0.3倍蓄電池兩小時率額定容量值,蓄電池單格電壓值為2.54v。電流值i3為電流值i2的0.58倍,電流值i2為電流值i1的0.5倍。蓄電池充電過程中階段電壓值v1<v2<v3,且電壓v1、v2和v3之間間隔值≥0.05v。靜置時間t1的值為6min,靜置時間t2的值為2min。在進行完一個階段的充電過程后,需要一定的時間讓電池內(nèi)部的化學反應達到平衡,讓電化學反應對電池電動勢的影響可以小到忽略。
當蓄電池電壓≥2.35v/單格且蓄電池處于靜置階段時,通過程序設定,此時磁場源調(diào)制輸入的頻率和功率值分別為15khz,115mw,并調(diào)節(jié)電磁場,使磁性相同的兩個磁極相對放置。當充電時蓄電池單格電壓高于一定值后,極板表面會出現(xiàn)明顯的濃差極化現(xiàn)象,這時需將磁場調(diào)至磁性相同的兩個磁極相對放置來遲滯溶液中的離子往極板表面匯聚速率,降低極化程度和極板表面電流密度,減少電流充電時對極板的沖擊。該操作在相同電壓值下能有效降低電池的副反應程度。
當蓄電池充電過程中蓄電池電壓≤2.3v/單格時,通過程序設定,此時磁場源調(diào)制輸入的頻率和功率值分別為28khz,150mw,并調(diào)節(jié)電磁場,使磁性相反的兩個磁極相對放置。調(diào)整磁性相反的兩個磁極相對放置,在恒定頻率條件下能使電荷傳輸速率加快,使活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率更高,提高充電效率。
另外,在浮充充電階段,充電最大電流為蓄電池兩小時率額定容量值的0.1倍,電壓值v4≤v2,充電時間t3控制在0.75h。浮充充電使蓄電池的電量維持在飽滿狀態(tài)。
應理解,本實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。