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蓄電池的充電方式充電是蓄電池得以可持續工作的重要手段,也是光伏照明系統得以持續工作的必備條件。充電設備和充電技術是做好充電工作的重要技術基礎。傳統的充電方式可分為恒流充電、恒壓充電及其它類型。
1.恒流充電恒流充電方式是一直以恒定不變的電流進行充電,該電流采用控制充電器的方法來達到。這種通過控制充放電器維持電流的方法操作簡單、方便,易于做到。該充電方法特別適合于由多個蓄電池串聯的蓄電池組。要使蓄電池放電慢,且其容量易于恢復,較好采用這種小電流長時間的充電模式。恒流充電方式的不足是:開始充電階段恒流值比可充值小,在充電后期恒流值又比可充值大;整個充電時間長,析出氣體多,對極板沖擊大,能耗高,充電效率不超過65%。一般免維護的蓄電池不宜于使用此方法。分段恒流充電是恒流充電的一種變型。該方法是在充電后期把電流減小,以避免充電后期電流過大。通常按照光伏照明系統的要求以及蓄電池的特性來確定充電電流的大小、時間、轉換電流的時刻以及充電終止的判斷依據等。
2.恒壓充電該方法主要針對每只單體蓄電池以某一恒定電壓進行充電。充電初期電流非常大,隨著充電進行,電流逐漸減小,在充電終期只有很小的電流通過。此方法比較簡單,充電過程中不需要調整電流。充電過程中析氣量小,充電時間短,能耗低,充電效率可達80%。如充電電壓選擇得當,可在數小時內完成充電。其缺點是:在充電初期,如果蓄電池放電深度過深,充電電流會很大,不僅危及充電器的安全,蓄電池也可能因過流而受到損傷;另一方面,如果充電電壓選擇過低,后期充電電流又過小,充電時間過長,不適宜串聯數量多的蓄電池組充電;同時,蓄電池端電壓的變化很難補償,充電過程中對低電壓蓄電池的完全充電也很難完成。恒電壓充電一般應用在蓄電池組電壓較低的場合。
3.恒壓限流采用恒壓限流的方法主要為彌補恒壓充電的缺點。在光伏照明系統的充放電器與蓄電池之間串聯一個電阻。當電流大時,其上的電壓降也大,從而減小了充電電壓;當電流小時,由于電阻上的電壓降也很小,充電器輸出電壓降損失就小。這樣就自動調整了充電電流,使之不超過某個限度,充電初期的電流得到控制。該方法的缺點是串聯電阻將消耗部分電能。
4.快速充電快速充電一般使電流以脈沖方式輸給蓄電池,并隨著充電時間的延續,蓄電池有一個瞬時間的大電流放電,使其電極去極化。它能在短時間內將蓄電池充足電,既不用恒流大電流,也不用較高的恒定電壓,后兩者都會使蓄電池很快升溫,損傷電極和浪費電能。快速充電由專用的充電器提供脈沖電流,它能充電時既不產生大量氣體又不發熱,從而達到縮短充電時間的目的。快速充電是光伏照明系統中充電的主要模式之一。
5.智能充電智能充電是動態地自動跟蹤蓄電池可接受的充電電流,使充電電流與蓄電池內部極化電流相一致,也稱為小損耗充電模式。在常規的充電技術中,不能動態跟蹤蓄電池的實際狀態和可接受充電電流大小。智能充電系統由充電器與被充電蓄電池組成二元閉環電路,充電器根據蓄電池的狀態確定充電參數,充電電流自始至終處在可接受的充電電流曲線附近,使蓄電池幾乎在無氣體析出條件下充電,做到既節約用電又對蓄電池無損傷。該充電方式的實施需要知道蓄電池接受充電電流曲線,智能充電是光伏照明系統中充電技術的發展方向。