电动自行车用铅酸蓄电池组并联充放电的研究

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1、电动自行车用铅酸蓄电池组并联充放电的研究来源：全球电源网  2007-07-0310:50  浏览4191次    【字号：大中小】作者：桂长清     摘要：对不同荷电态的电动自行车用铅酸蓄电池组进行了并联充放电过程的研究。结果表明：流经各组电池的电流是按照电池组的荷电态而自动调配的。在充放电过程中，原来荷电态较高的电池组充(放)电电流由小(大)逐步增加(减小)；原来荷电态较低的电池组充(放)电电流由大(小)逐步减小(增大)，最终各个电池组的充(放)电电流趋于一致。实验同时还证实了恒电压并联充电可以改善蓄电池组的均匀性，有利于延

2、长蓄电池组的使用寿命。     关键词：铅酸蓄电池； 并联充放电； 均匀性； 使用寿命 电动自行车普遍采用由3只6DZMl0阀控式密封铅酸蓄电池组成36V蓄电池组作为动力源。实车使用结果表明：3只电池中总有1只过早失效，而不是同时失效。在严格控制工艺过程的同时，许多厂家还使用了配组机，根据新电池的开路电压、放电电压以及放电容量，选取数值相近的3只电池配成一组。这样仍避免不了某只电池过早失效。本文作者曾提出适当提高蓄电池组的放电终止电压[1]和避免深度过放电[2]的方法来解决此类问题；根据电动自行车用铅酸蓄电池组并联充电的实验结果，

3、利用蓄电池并联充电会有“偏流”的特性，采用并联充电方式进一步改善蓄电池组的均匀性，延长蓄电池组的使用寿命。1实验1.1并联充电将自制的2组(每组3只)6DZMl0电动自行车用阀控式密封铅酸蓄电池组(下文简称6DZMl0电池组)，预先用5A恒流放电至31.5V；然后将第2组电池组先用电动自行车用充电器充电4h，再将其和第1组电池组并联起来，按照电动自行车用充电器的充电模式进行充电。每组电池分别接有电流表，以测量流¾各支路的电流Il和I2。在总线路中也接有电流表，测量流¾总线路的电流Io。1.2并联放电实验前先将2组(每组3只)6

4、DZMl0电池组用电动车用充电器充足电，然后将第2组电池组预先用5A恒流放电50min，再将其和第1组电池组并联接入电路，进行恒流放电。2结果和讨论2.1并联充电过程中的电流分配表1是2组(每组3只)6DZMIO电池组并联充电时的电流分配。流¾两个支电路的电流总和与流过总线路上的电流是一致的。这意味着并联充电过程中，虽然流¾两组电池组的充电电流不一致，即有“偏流”现象，但不会出现一些人认为的一组电池组会对另一组电池组充电的情况。其次，流¾各电池组的充电电流是自动按照各电池组的荷电态来分配的。第2组电池组Ô先已充电4h，其荷

5、电态较第1组的高，其初始充电电流就小。随着充电过程的进行，各组电池的容量相差变小，则充电电流的差别就逐步减小。待到各组电池基本上充足电时，各组电池的充电电流就逐步趋于一致。Mass定律指出：电池充电时的最大充电电流与电池先前放出的容量成正比。表1中的实验结果基本上符合这一规律。2.2并联放电过程中的电流分配表2选出了具有代表性的2组(每组3只)6DZMl0电池组并联放电时的电流分配。从表2可以看出：流¾两个支路的电流总和也与流过总线路上的电流是一致的。这意味着并联放电过程中也不会出现一组电池对另一组电池放电的情况。同样，流¾各

6、电池组的放电电流也是自动按照各电池组的荷电态来分配的。第2组电池组Ô先已放电50min，其初始放电电流小。随着放电过程的进行，各电池组的容量相差变小，放电电流的差别逐步减小。由此可知，蓄电池并联放电时，并联电池之间是“相互配合，能者多劳”的；蓄电池串联放电时，流¾各串联电池的电流是相同的。显然，并联放电有利于延长蓄电池组寿命。2.3并联充电对电池均匀性的影响表3列出了6只6DZMl0电池平均分成2组，进行并联充电前后，5A放电时间的变化情况。第1组电池(1，2，3号)Ô来放电时间较短，这可能跟它们Ô先充电不足有关，在并联充

7、电过程中这一组电池比另一组电池充入的电量多，其放电时间就会延长；第2组电池(4，5，6号)Ô来放电时间虽然较长，但各只电池之间的差别较大。在并联充电过程中，这一组电池充电电流较小(表1)，因而¾过并联充电后，放电时间增加很少，但3只电池之间的差别减小了。并联充电可以改善蓄电池组的均匀性，是利用了蓄电池并联充电过程中出现的“偏流”现象，即充电过程中流¾各只电池的电流，是根据电池的本身荷电态自动调节的。Ô先充电不足的电池会自动分配到较大的充电电流；Ô先荷电态较高的电池会自动分配到较小的充电电流，最后使各只电池的荷电态趋向一致

8、。应当指出，每只6DZMl0电池是由6块单体电池串联而成的。在对每只电池进行并联充电时，电池内部的6块单体电池仍旧是串联充电。当某块单体电池出现内部微短路或严重失水，导致整只电池性能下降时，并联充电对它们之间的均匀性所起的作用就不太显著了。2.4均