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自鉛酸蓄電池問世以來,由于各種技術條件的限制,所采用的充電方法均未能遵從電池內部的物理化學規律,使整個充電過程存在著嚴重的過充電和析氣等現象,充電效率低.電動車用動力蓄電池與一般蓄電池還有所不同,它以較長時間中等電流持續放電為主,間或以大電流放電,用于起動、加速或爬坡.一般來說,電動車用蓄電池多工作在深度充放電工作狀態.因此,對電動車用動力蓄電池的快速充電提出了不同于常規電池的要求,它必須具有充電時間短、對蓄電池使用壽命影響小以及充滿電判斷準確的特點.脈沖快速充電法的理論基礎 理論和實踐證明,蓄電池的充放電是一個復雜的電化學過程.一般地說,充電電流在充電過程中隨時間呈指數規律下降,不可能自動按恒流或恒壓充電.充電過程中影響充電的因素很多,諸如電解液的濃度、極板活性物的濃度、環境溫度等的不同,都會使充電產生很大的差異.隨著放電狀態、使用和保存期的不同,即使是相同型號、相同容量的同類蓄電池的充電也大不一樣. 1972年,美國科學家馬斯在第二屆世界電動汽車年會上提出了著名的馬斯三定律,即 1)對于任何給定的放電電流,蓄電池充電時的電流接受比a與電池放出的容量的平方根成反比,即 a=K1/(1)式中:K1為放電電流常數,視放電電流的大小而定; C為蓄電池放出的容量.由于蓄電池的初始接受電流Io=aC,所以 Io=aC=K1(2) 2)對于任何給定的放電量,蓄電池充電電流接受比a與放電電流Id的對數成正比,即 a=K2logkId(3)式中:K2為放電量常數,視放電量的多少而定; k為計算常數. 3)蓄電池在以不同的放電率放電后,其最終的允許充電電流It(接受能力)是各個放電率下的允許充電電流的總和,即: It=I1+I2+I3+I4+…(4)式中:I1、I2、I3、I4…為各個放電率下的允許充電電流. 綜合馬斯三定律,可以推出,蓄電池的總電流接受比可表示為 α=It/Ct(5)式中:Ct=C1+C2+C3+C4+…為各次放電量的總和,即蓄電池放出的全部電量. 馬斯三定律說明,在充電過程中,當充電電流接近蓄電池固有的微量析氣充電曲線時,適時地對電池進行反向大電流瞬間放電,以消除電池的極化現象,可以提高蓄電池的充電接受能力,如圖1所示.也就是說通過反向大電流放電,可以使蓄電池的可接受電流曲線不斷右移,同時其陡度不斷增大,即α值增大,從而大大提高充電速度,縮短充電時間. 馬斯三定律的提出至今已有30多年,目前為止這一理論雖未得到有效的驗證,但在理論上和實踐上都證明了它的可行性,脈沖快速充電法正是基于這個理論而提出的一種快速充電方式.充電方法: SL系列數控正,負脈沖式充電器,基于上述理論,并考慮到鉛酸蓄電池自身的一些特性,采用的充電方法將整個充電過程分為了預充電、大電流快速脈沖充電、小電流脈沖充電、恒壓補足充電4個階段.根據蓄電池充電前的殘余電量,進入不同的充電階段.預充電: 對長期不用的電池、新電池或在充電初期已處于深度放電狀態的蓄電池充電時,一開始就采用快速充電會影響電池的壽命.為了避免這一問題要先對蓄電池實行穩定小電流充電,使電池電壓上升,當電池電壓上升到能接受大電流充電的閾值時再進行大電流快速充電.快速脈沖充電: 在快速脈沖充電過程中,采用分段定電流快速脈沖充電法,將充電電流分成三段,開始充電時采用大電流,隨著電池容量的增加,電壓逐漸升高,電流開始降低,使充電電流的脈沖幅度和寬度隨蓄電池端電壓的升高而分段減小.采用這種方法可以消除充電接近充滿時易出現的過充電問題.恒壓充電: 快速充電終止后,電池并不一定充足電,為了保證電池充入100%的電量,對電池還要進行補足充電.此階段充電采用恒壓充電,可使電池容量快速恢復.此時充電電流逐漸減小,當電流下降至300MA時,徹底關斷充電電流.對電流不能達到300MA以下的電池,限定兩小時充電時間,然后再關斷電流.克服了普通充電器的長期涓流導致電池失水,充脹,縮短電池壽命的弊端.