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1、使用在急速充电里预防过充电的侦测方法,比较常见的有定电压控制,温度上升控制以及控制,或者三种方式混合使用.定电压控制 当侦测到电池电压上升到设定的电压准位时就停止充电.这种方式是最简单的方式,只要根据电池特性知道电池的电压上升曲线,就可以将侦测电压设为最接近充饱时的准位,不同款式的电池充饱时之电压准位不大一样,新旧电池特性也不一样,用此方法比较无法设定理想电压.这种方式虽然简单但也相当危险,前面说过温度较高时电池电压会降低,以大电流充电更是会提高电池温度,如此电池有可能已经充饱但是电压却尚未达到设定的准位,且电池充饱后电压不再上升而开始下降,如此的过充电后果相当严重,若加上电
2、池发生内部短路充电器未具备保护电路时,一旦电流过大造成危险后果不堪设想,因此在此方式进行充电期间,使用者必须加以留意.温度上升控制 电池容量充到饱和时产生的氧气会在阴极和镉反应产生氧化热,电池的温度会开始快速上升,利用此现象侦测到温度到达某程度时既结束充电.在同样的充电量下充电电流越大此上升的温度也越高,因此若充电电流过大时,达到预定之温度时电池可能尚未饱和,但是电流若太小,则氧化吸收快温度就不会明显上升,充电动作就会一直持续下去而不知终止.此外这种方式会受周遭温度影响,无法判别电池的温度是内部自行产生的化学热,还是由周遭环境引起的高温而误判,因此此方式在高温的环境下会充电不
3、足而低温的环境会充电过度.控制 充电时电池的电压会随著充电容量的增加而升高,当充电容量达到饱和时,电压上升到峰值,并转而开始缓慢下降.利用此电压下降的特性可以用来控制充电终止,待电压下降幅度达到时即停止充电,通常1.2V的镍镉电池其下降幅度差不多会有20mV以上(实际之数据得参考电池规格),在充电过程可以以电表明显的观察出来.电池电压的充电曲线受到充电电流与温度的影响,在同样的充电容量下,电流越大或温度越低时,电压上升的幅度较大,下降的幅度也比较明显.电流越小或温度越高时,电压上升的幅度较小,下降的幅度也较为平坦不易分辨.因此控制方式比较适用在急速充电的方式里,且为了避免温度
4、的影响使侦测失灵,通常配合温度上升控制使用,以防止过充电. 镍镉电池若经保存过久未使用,或者已经日薄西山,那麼初次再行充电的前几分钟,会发生电压不但充上去且还往下降的情形然后再上升的情形,因而造成的误判而终止充电.控制方式是较佳的控制方式,特性不同的电池仍能可利用的特性来对电池作完全充电,比较不用再担心电压控制设或温度设定出问题而伤害电池. 目前许多高级的微电脑控制型充电器都是使用此种控制方式,且价格比一般充电器昂贵,有些虽然打著的名号,实际上其控制程式以及充电电路设计得并不怎好,对也往往有误判的情形发生,不是将电池充到可以煎鸡蛋,就是连充都还没充到就罢工判断电池已充饱,因
5、此比较好的充电器除了增加温度控制之外,再根据充电时间,电压与电流的大小变化,计算出充电容量,并且判断出是否电池真已达到饱和. 上述三种方式都是急速充电的方法,在充电终了后,基於电池会自我放电的特性,一般都是对电池继续施以小电流的补充充电,以弥补电池的漏电电流,并且急速充电并不能保证一定能百分之百达到完全充电,以小电流继续补充充电刚好能填补不足之容量.通常补充电流的大小约在C/20~C/40之间,一般充电器在使用急速充电模式对电池充电终止后,都是迳行进入所谓的慢充模式,其实也就是以此小电流对电池继续补充充电.在此模式下,微小的电流几乎不会让电池产生多少热,也不会让电压有明显的变
6、化,因此充电器几乎都是设计成一直施行补充充电而不会自动停止,虽然不还不至於对电池造成过充电,但是为了避免增加镍结晶现象,使用者还是得斟酌补充充电的持续时间.容量的估算 电池的容量估算方式很多种,每每总都脱离不了C=IxT的计算方式.电池放电时流过电池的电流大小为,是电池的端电压,是负载电阻,电池的放电容量就是为,是时间.电池的电压是随著放电时间的长短而逐渐降低的,要估算出比较准确的放电容量的方法,就是采用积分方式,从开始放电起到电压降至终止电压为止这段期间内,每一个时间点上的电压值换算成电流之后对时间积分起来,即可得到很准确的放电容量. 因为电池的放电曲线并非线性,且欲取得
7、在每一时间点的电流变化来计算有困难,因此一般都是使用积分的近似估算方式,将时间细分成很多小时段,撷取每一个时段内某一参考点的电压值(或者该时段之平均电压值)来当作该时段的电压值,每一时段各自计算其放电容量,再将每一时段的容量加起来就成了放电容量的近似值.时段切割得越细越准确,但是要人工计算非常困难,因此只有具备微电脑处理能力的充电器才能做精密计算,而若要用手工计算可能以大时段计算出大略数值. 另一种比较简单但是误差较大的估算方式,是在放电期间内任意选取几个适当的时间点(包括放电启始与终止)
