航空航天器供电系统大作业.doc

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1、南京航空航天大学铅蓄电池充电电路杜文彬孟慧中胡鑫科[2013.6.14]开关型铅酸蓄电池充电电路采用UC3906和UC3823充电电路，由于充电器电路为开关型电路结构，所以具有工作效率高、体积小，和充电精度高的一系列优点。此电路可应用于大、中、小功率铅酸电池的充电电路应用场合，铅酸蓄电池在直接供电和备用供电的应用场合得到了广泛的应用。为了充分发挥铅酸蓄电池的作用，充电器电路在给电池充电的过程中，应给电池充足电，尽量避免过充电，从而延长其使用寿命，由于铅酸蓄电池的电量和温度有关，所以在设计充电器电路时应考虑到温度对充电量大小的影响，从而使电池充足电并延

2、长其使用寿命。要保证铅酸蓄电池的使用寿命，正确充电方法是非常重要的，温度对充电有很重要的影响。要制作出一个性能优良的充电器，仅用分立元件来实现难度较大，而采用集成电路组成的充电器电路在电路性能、工作可靠性和体积等方面都有很好的表现。l铅酸蓄电池充电特性介绍铅酸蓄电池在充电过程中需注意两个问题，首先应使电池尽快充足电，其次应补充由于电池的自放电而减少的电量。这样在电池的充电过程中需要准确地检测充电电压和充电温度。在铅酸蓄电池的充电过程中，硫酸铅被转换成了负极板上的铅和正极板上的二氧化铅，当电池内的大部分硫酸铅被转变成铅和二氧化铅后，随之就出现了电池的过

3、充电现象，导致氢气和氧气的产生。如果电池的充电速率选得适当，则大部分的氢气和氧气在密封电池内部再结合，但是在非密封电池中则会产生脱水现象。通过检测电池充电电压的办法可以检测过充电的出现，图l表示铅酸蓄电池以不同充电速率的电压和放电速率的电压和电量恢复的关系曲线，从图中所示的关系曲线中可以看出充电电压的突然上升点就是电池过充电的起始点，并且当充电率上升时，过充电现象就出现得早些。当电池的电压突然急剧上升时，则表示可能出现了过充电现象，而过充电点的出现位置和充电速率有关．当充电速率增加和出现过充电时，电池的充电电量减少，出现过充电点正好和它充足电的时刻相

4、对应，这时电池的充电速率必须少于c／l(相对铅酸蓄电池1Ah电量的1／IOOA)。在大充电速率的应用场合，应注意它的过充电问题，以确保充足电。从图l所示的曲线可以看出，当充电率上升时，过充电现象就会出现得早些，从其曲线急剧上升点可以看出。在铅酸蓄电池的充电过程中，为了确保它充足电，可以采用恒电压充电的方法，可以适当地提高它的充电电压，但是又不能太高，以避免出现过充电，但是又足以补偿由于电池的自放电而引起的电量下降，但是要保持其充电电压不变相对是比较容易的。一般而言，考虑到诸多对充电因素的影响，可以对每节电池取一3．9mv／cc的温度补偿系数。如果不对

5、充电温度做补偿，则有可能使电池充不足电，并且在充电温度过高时，会出现过充电现象，而在充电温度过低时，电池又充不足电。2铅酸蓄电池的充电方法为了满足电池对充电电路的有关要求和延长使用寿命，应选用适当的充电方法，对铅酸蓄电池而言，其充电过程应按4步进行，如用图2所示的电池的4个充电工作状态图所示，假定电池被放完了电，并要再被充足电，则电池的充电应经历以下4个步骤。2．1铅酸蓄电池的涓流充电如果电池的电压低于预定的阈值电压，则表明电池已经历深度放电或内部有短路的单元，这时可采用一个小的涓流电流充电，使电压上升到和电池零容量相对应的电压值(典型值为1．7v／

6、1节电池／25.C)涓电流充电可以避免由于大的充电电流而引起有短路的单元而致使有过量气体溢出的现象。但需注意的是，经过涓电流后，电池的电压已上升，这时如果要检测被充电电池中的短路单元就显得十分困难了。2．2铅酸蓄电池的大电流充电阶段电池一旦经过涓流充电，其电压超过了涓流充电的阈值电压，这时充电器电路转人大电流充电工作状态，在这个充电状态，电池的主要电量被恢复。2．3铅酸蓄电池的过充电电池在经历了大电流充电工作状态后，使充电器转入过充电状态，以确保存在较短时间内使电池充足电，而过充电电压的大小取决于图1所示的大电流充电电流速率的大小。需注意的是，对非密

7、封式电池而言，应控制其过充电的时间，应使其过充电时间应尽量短，以避免出现气体外溢和脱水现象。在过充电期开始的时间，过充电电流和大电流充电电流一样大，一旦达到了电池的过充电电压（28.4V），则应减小过充电电流，当过充电电流减小到一个比较低的值后，过充电状态结束。一般而言，电池过充状态中止的过充电流为大充电电流的1／10。2．4铅酸蓄电池的浮充电为了保持电池的电量充足，在经历了过充阶段后，电池进入浮充工作状态，此时电池的充电电压为一个恒定值，这时充电器为维持电池电压不变所需一个充电电流，并且可以利用这个充电电流补偿由电池的漏电流而引起的电池电量减少。当

8、有负载加到蓄电池后，充电器电路将提供所需的大部分大电流充电电流，这时电池充电电流被维持在浮充电电流的水平，直