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  1. 超(chāo)级充电器


    目前,国(guó)内外充电(diàn)机比(bǐ)较常用的充电方式(shì)有:恒压(yā)充(chōng)电、恒(héng)流充电、恒流转恒(héng)压充电(diàn)、脉(mò)冲电(diàn)流充电(diàn)以及恒功(gōng)率(lǜ)充电等。

    恒压充电是(shì)指在充电的过程中,对电池进行(háng)恒定电压的充电,因此充电时充电电流将(jiāng)会越来越小。当充电电流减小到某一数值时,则电池充满,停止充电。

    恒流(liú)充(chōng)电是指在充电的过程中,对电(diàn)池进(jìn)行恒(héng)定电流(liú)充电(diàn),因此(cǐ)充电(diàn)时充电电(diàn)压将越来越大。当充电电压上升到某一数值时,则电池充满,停止充电。

    恒(héng)流转(zhuǎn)恒压充电是指在(zài)充电(diàn)的开始阶段采(cǎi)用恒流限压充(chōng)电方(fāng)式(shì)充电,当电池的端电压(yā)达(dá)到一定值后,再用恒压限流的方(fāng)式(shì)充电。

    脉冲电流充电(diàn)是(shì)指在充电(diàn)的过程中,对电池进行(háng)周期性脉冲(chōng)电流充(chōng)电(diàn)。充电时(shí)一个周(zhōu)期内包括了(le)充电时间和间(jiān)歇时间,充电时间内充电(diàn)机用较大的电流对电池进(jìn)行充电,间歇时(shí)间内停止充电,这种(zhǒng)充(chōng)电方式能减小(xiǎo)电池在充电过(guò)程中(zhōng)的极化现象。

    恒功率充(chōng)电是指(zhǐ)对电(diàn)池进行恒定功率的充电,当电流变小时则电压变(biàn)大,当电压(yā)变小时则(zé)电流(liú)变大,通过这种(zhǒng)方式保持充电机输出(chū)电压和输出电流的乘积(即输出功(gōng)率)不变(biàn)。

    1、国外研究现状

    上世(shì)纪70年(nián)代初,美国就开始了(le)对动力电池(chí)充电器的(de)研究工作,后来国外许多(duō)国家也纷纷(fēn)加入其中,利(lì)用人工智能、模(mó)糊控制等先进(jìn)技术,改善(shàn)了充电机的充电方式并取得(dé)了较好的效果。传统功能简单的充电机发展成功(gōng)能齐全、易(yì)于控制的智能(néng)型(xíng)充电设(shè)备,这种改善后的智能充电机(jī)能够实现对电(diàn)流、电压、充电电池温度等相关参数(shù)的监测和显示;不仅能够实(shí)现充电策略的定制,而且还可以根据(jù)充(chōng)电电池的种(zhǒng)类以及电(diàn)池状态来设定(dìng)不同的充电(diàn)方(fāng)式;同(tóng)时设计有各(gè)种(zhǒng)充(chōng)电保护电(diàn)路,具有更高的安全性。

    2、国内研(yán)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(liú)、恒流转恒(héng)压、恒压、恒功率四种充电方式进行充电,总结得出对超级(jí)电容充电时(shí),超级电容的容量随充电电流的增加而(ér)下(xià)降;充电电流(liú)越大电容端电(diàn)压升(shēng)高速度就越快(kuài);当(dāng)停止恒流充(chōng)电时,恒流(liú)充(chōng)电的电流越(yuè)大,电容端电压(yā)的回落就越(yuè)大(dà);恒流和(hé)恒功率方式给超级(jí)电容充电时间比恒压和恒(héng)流转(zhuǎn)恒压充电时间短等特性(xìng)。

    2009年厦(xià)门大学(xué)也对(duì)超级电容的(de)储能做了研究,得出以下结论(lùn):当中、小程(chéng)度电流给超级电容(róng)充电时,超级电容电能的存储量比较稳定,当大电流给超级电容充电时,超级电容的储能(néng)量就会减小;用小电流(liú)给超级电容(róng)充电时效率较低(dī),采用中等(děng)程度的电流给超级电容充(chōng)电时充电效率最高,当充电电流增大到一定水平时(shí),充电效率会(huì)随着电流的增加而下降。

    2011年研制了一种超级电容的充(chōng)电装(zhuāng)置及充电方法,该充电装置在充电(diàn)的开始阶段,使用(yòng)软启动方式,当(dāng)超级电(diàn)容器端电(diàn)压(yā)和其能承受的最大充电电流的乘积小(xiǎo)于充(chōng)电电源所能提供的最大充电功率时,使用限流充电(diàn)方式;当超级(jí)电(diàn)容器端电压和其能承受的最(zuì)大充(chōng)电电流的乘积大于(yú)等于充(chōng)电电源所(suǒ)能提(tí)供的最大充(chōng)电功率时,使用恒功率充电方(fāng)式。

    虽(suī)然(rán)我国的对(duì)超级电容充电机的研究有了很大程度的发展,但同国外相比还有很大的差距。我国设计的(de)超级电(diàn)容充电机大(dà)多都是通(tōng)用型充电机,但(dàn)由(yóu)于超级电容(róng)单体的端电压(yā)很小在使用时必须串联使用,如(rú)果(guǒ)釆用通用型充电机就(jiù)会造成每个超级(jí)电(diàn)容单体的差异性,从而影响电池(chí)组性能的一致性,缩短电池的使用寿命。


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