產品描述

信源蓄電池使用：1）檢查蓄電池在支架上的固定螺栓是否擰緊,安裝不牢靠會因行車震動而引起殼體損坏。另外不要將金屬物放在蓄電池上以

防短路。     
2）時常查看極柱和接線頭連接得是否可靠，為防止接線柱氧化可以塗抹凡士林等保護劑。     
3）不可用直接打火(短路試驗)的方法檢查蓄電池的電量這樣會對蓄電池造成損害。     
4）普通鉛酸蓄電池要注意定期添加蒸餾水，干荷蓄電池在使用之前 適當充電。至於可加水的免維護蓄電池並不是不能維護適當查看必要時

補充蒸餾水有助于延長使用壽命。  
5）蓄電池蓋上的氣孔應通暢。蓄電池在充電時會產生大量氣泡若通氣孔被堵塞使氣體不能逸出當壓力增大到一定的程度后就會造成蓄電池殼體

炸裂。     
6）在蓄電池極柱和蓋的週圍常會有黃白色的糊狀物,這是因為硫酸腐蝕了根柱、線卡、固定架等造成的。這些物質的電阻很大，要及時清除。  

7）當需要用兩塊蓄電池串聯使用時蓄電池的容量 相等。否則會影響蓄電池的使用壽命。免維護蓄電池從出廠到使用可以存放10個月，其電

壓與電容保持不變，質量差的在出廠后的3個月左右電壓和電容就會下降。在購買時選離生產日期有3個月的，當場就可以檢查電池的電壓和電

容是否達到說明書上的要求，若電壓和電容都有下降的情況則說明它裡面的材質不好，那麼電池的質量肯定也不行，有可能是加水電池經過經

銷商充電后偽裝而成的。
8） 閥控鉛酸蓄電池不污染設備和環境，可與微機繼電保護等控制保護裝置同室使用，不需專設蓄電池室，可採用多層次迭放，佔地面積小，

節約工程投資。另外，由於採用特殊的鉛基合金緊裝配，避免了活性物質的脫落；採用合理的設計結構，使蓄電池有較長的使用壽命
信源太陽能蓄電池是由正負極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成，其放電的化學反應是依靠正極板活性物質(二氧化鉛和鉛)和負極板

活性物質(海綿狀純鉛)在電解液(稀硫酸溶液)的作用下進行，其中極板的柵架，傳統蓄電池用鉛銻合金製造，免維護蓄電池是用鉛鈣合金製造

，前者用銻，後者用鈣，這是兩者的根本區別點。
2、用鈣代替銻，就可以改變完全充電后的蓄電池的反電動勢，減少過充電流，液體氣化速度減低，從而減低了電解液的損失。  由於免維護蓄

電池採用鉛鈣合金柵架，充電時產生的水分解量少，水份蒸發量低，加上外殼採用密封結構，釋放出來的硫酸氣體也很少，所以它與傳統蓄電

池相比，具有不需添加任何液體，對接線樁頭、電線腐蝕少，抗過充電能力強，起動電流大，電量儲存時間長等優點。 
3、免維護蓄電池因其在正常充電電壓下，電解液僅產生少量的氣體，極板有很強的抗過充電能力，而且具有內阻小、低溫起動性能好、比常規

蓄電池使用壽命長等特點，因而在整個使用期間不需添加蒸餾水，在充電系正常情況下，不需從拆下進行補充充電。但在保養時應對其電解液

的比重進行檢查。 
4、免維護蓄電池在蓋上設有一個孔形液體(溫度補償型)比重計，它會根據電解液比重的變化而改變顏色。可以指示蓄電池的存放電狀態和電解

液液位的高度。當比重計的指示眼呈綠色時，表明充電已足，蓄電池正常；當指示眼綠點很少或為黑色，表明蓄電池需要充電；當指示眼顯示

淡黃色，表明蓄電池內部有故障，需要修理或進行更換。 
5、免維護蓄電池也可以進行補充充電，充電方式與普通蓄電池的充電方法基本一樣。充電時每單格電壓應限制在2.3-2.4V間。注意使用常規充

電方法充電會消耗較多的水，充電時充電電流應稍小些(5A以下)。不能進行快速充電，否則，蓄電池可能會發生爆炸，導致傷人。當免維護蓄

電池的比重計，顯示為淡黃色或紅色時，說明該蓄電池已接近報廢，即使再充電，使用壽命也不長。此時的充電只能做為救急的權宜之計。 
6、對免維護蓄電池可用具有電流-電壓特性的充電設備進行充電。該設備即可保証充足電，又可避免過充電而消耗較多的水。  一般這類免維

護電池從出廠到使用可以存放10個月，其電壓與電容保持不變，質量差的在出廠后的3個月左右電壓和電容就會下降。在購買時選離生產日期有

3個月的，當場就可以檢查電池的電壓和電容是否達到說明書上的要求，若電壓和電容都有下降的情況則說明它裡面的材質不好，那麼電池的質

量肯定也不行，有可能是加水電池經過經銷商充電后偽裝而成的。
7、蓄電池的正確使用和維護  免維護蓄電池也可以進行補充充電，充電方式與普通蓄電池的充電方法基本一樣。充電時每單格電壓應限制在

2.3-2.4V間。注意使用常規充電方法充電會消耗較多的水，充電時充電電流應稍小些(5A以下)。不能進行快速充電，否則，蓄電池可能會發生

爆炸，導致傷人。池混合使用；不能在密封容器中使用蓄電池；
蓄電池應有完整的履曆表，內容包括出廠日期，安裝日期、運行情況記錄等；
定期（每年一次）檢查連接線是否鬆動，如果有鬆動現象，應加以緊固；
定期（每三個月一次）用柔軟織物擦拭蓄電池，使蓄電池保持乾淨；
不得使用有機溶劑清潔蓄電池。
1.選購信源蓄電池時應注意電池外觀是否完好，是否有漏液。端子是否有鏽蝕和使用過的痕跡。重量是否達到要求。產品名稱型號、生產廠家

信息、許可証編號等必備標識是否齊全。選購電池的標示名稱一定要與用途一致。例如：標識“固定型鉛酸蓄電池”的電池可用於備用電源，

不能用於汽車起動。     2.電池在使用中的充放電參數對電池壽命影響很大。電池充電推薦使用“恆壓限流”方式，放電時應避免超過設計的

大電流放電和深放電。使用后及時充電。使用環境儘量選擇在20℃～35℃通風良好的環境內。 
    3.對於能由用戶加液的信源蓄電池，應定期檢查液面高度，及時添加蒸餾水，保証液面高度在要求

串連廣東金悅誠蓄電池有限公司生產的JYC電池信源鉛酸蓄電池組的均充方法研究

單個廣東金悅誠蓄電池有限公司生產的JYC電池信源鉛酸蓄電池的電壓與容量有限，在很多場合下要組成串連蓄電池組來使用。但蓄電池組的中的電池存在均衡性的問題。如何提高蓄電池組的使用壽命，提高系統的穩定性和減少成本，是擺在我們面前的重要問題。

廣東金悅誠蓄電池有限公司生產的JYC電池信源鉛酸蓄電池的使用壽命是由多方面的因素所決定，其中最重要的是蓄電池本身的物理性能。

此外，電池管理技術的低下和不合理的充放電制度也是造成電池壽命縮短的重要原因。對蓄電池組來說，除去上述原因，單體電池間的不一致性也是個重要因素。針對廣東金悅誠蓄電池有限公司生產的JYC電池信源鉛酸蓄電池充放電過程中存在的單體電池不均衡的現象，筆者分析比較了目前的幾種均充方法，結合實際提出了無損均充方法，並進行了試驗驗証。

現有的均衡充電方法

實現對串聯廣東金悅誠蓄電池有限公司生產的JYC電池信源鉛酸蓄電池組的各單體電池進行均充，目前重要有以下幾種方法。

1.在電池組的各單體電池上附加一個並聯均衡電路,以達到分流的用途。在這種模式下,當某個電池首先達到滿充時，均衡裝置能阻止其過充並將多餘的能量轉化成熱能，繼續對未充滿的電池充電。該方法簡單，但會帶來能量的損耗，不適合快充系統。

2.在充電前對每個單體逐一通過同一負載放電至同一水平,然後再進行恆流充電,以此保証各個單體之間較為準確的均衡狀態。但對蓄電池組，由於個體間的物理差異，各單體深度放電后難以達到完全一致的理想效果。即使放電后達到同一效果，在充電過程中也會出現新的不均衡現象。

3.按時、定序、單獨對蓄電池組中的單體蓄電池進行檢測及均勻充電。在對蓄電池組進行充電時，能保証蓄電池組中的每一個蓄電池不會發生過充電或過放電的情況，因而就保証了蓄電池組中的每個蓄電池均處於正常的工作狀態。

4.運用分時原理，通過開關組件的控制和切換，使額外的電流流入電壓相對較低的電池中以達到均衡充電的目的。該方法效率比較高，但控制比較複雜。

5.以各電池的電壓參數為均衡對象，使各電池的電壓恢復一致。如圖2所示，均衡充電時，電容通過控制開關交替地與相鄰的兩個電池連接，接受高電壓電池的充電，再向低電壓電池放電，直到兩電池的電壓趨於一致。

該種均衡方法較好的解決了電池組電壓不平衡的問題，但該方法重要用在電池數量較少的場合。

6.整個系統由單片機控制，單體電池都有獨立的一套模塊。模塊根據設定程序，對各單體電池分別進行充電管理，充電完成后自動斷開。

該方法比較簡單，但在單體電池數多時會使成本大大新增，也不利於系統體積的減小。

無損均充電路

本文提出了一種無損均充電路。均充模塊啟動后，過充的電池會將多餘的電量轉移到沒有充滿的電池中，實現動態均衡。其效率高損失少，所有的電池電壓都由均充模塊全程監控。

1電路設計

N節電池串聯組成的電池組，主迴路電流是Ich。各串聯電池都接有一個均衡旁路，如圖3所示。圖中BTi是單體電池，Si是MOSFET，電感Li是儲能元件。Si、Li、Di構成一個分流模塊Mi。

在一個充電週期中，電路工作過程分為兩個階段：電壓檢測階段(時間為Tv)和均充階段(時間為Tc)。在電壓檢測階段，均衡旁路電路不工作，主電源對電池組充電，同時檢測電池組中的單體電池電壓，並根據控制算法計算MOSFET的占空比。在均充階段，旁路中被觸發的MOSFET由計算所得的占空比來控制開關狀態，對相應的電池進行均充處理。在這個階段中，流經各單體電池的電流是不斷變化的，也是各不相同的。

除去連接在B1兩端的M1，所有的旁路分流模塊組成都是相同的。在均充旁路中，由於二極管Di的單嚮導通用途，所有的分流模塊都會將多餘的電量從相應的電池轉移到上游電池中，而M1則把多餘的電量轉移到下游的電池中。

2開關管占空比的計算

充電時電池的荷電狀態SOC(stateofcharge)可由下面的相關經驗公式來得出，其中V是電池的端電壓。

SOC=-0.24V2+7.218V-53.088

SOC是電池當前容量與額定容量之比，SOC=Q/QTOTAL×100%。

通過把電壓檢測階段末期檢測到的電池電壓轉化為荷電狀態，而單節電池的儲存容量Qest,n與SOC存在相應的關係，Qest,n可以被估算出來。

在充電平衡階段，從主充器充入單節電池的電量是IchTcep。其中，Tcep為一個充電週期內均充階段的時間。為使在均充階段達到單節電池儲存容量的平衡，均充的目標Qtar應為：

但是，在被激發的旁路和其他電池之間的充電轉換是相互影響的，單體電池經旁路輸出給其他電池的電流和接收的充電電流很難用一個簡單的公式進行計算。不過，Gauss-Seidel迭代法可以解決這個問題。

期望的儲存容量Qn可以用下式來計算：

其中，Idis,n是一個開關週期中的平均電流，Iobt,n是從其他被觸發的旁路中獲得的電流。Qtar是理想狀態下電池經充電週期Ts達到均充時的電荷量，Qn是期望的儲存容量，取Qtar=Qn，即(2)、(3)相等。通過相應換算，得到占空比的計算公式：

這裡的函數fN只是一個示意函數，表示Dn和D2…D3存在一定關係。

3實驗設計

為了驗証本文的均衡充電方法，以兩節單體電池組成的蓄電池組為例進行實驗和分析，重要驗証旁路中開關管對電壓的調節用途。控制流程見圖4。

由於沒有現成的蓄電池，需用替代電池來進行實驗。充電過程中蓄電池內阻和端電壓都在不斷變化，並且充電過程中電池蓄積能量，根據對蓄電池的物理性質的分析和相關資料，採用“電阻串聯電容”來替代單體蓄電池來進行實驗。

本實驗中，選用兩個小功率NpN管C1815(Q1、Q2)來替 關管，用89C51芯片的p1.0和p1.1腳控制Q1、Q2的開關。同時，蓄電池的端電壓V1和V2由差動放大電路採集，經A/D轉換送到CpU。在整個過程中，電壓每20ms采樣一次，每隔1s上傳上位機並保存並自動繪製曲線。圖5為試驗電路圖。

實驗結果與分析

通過實驗結果可以看出，充電開始時電壓相差為1.98V，在經過充電140s后，電壓相差值約為0.2V;在均充過程中，電池電壓有趨向一致的趨勢。均充方法能根據單體電池的差異，縮短蓄電池組之間的不一致性，使蓄電池組的整體性能得到提高，壽命延長。

同時，從實驗結果來看，該方法也有效果不理想的地方，那就是兩節電池端電壓差值較大。究其原因，一是本實驗中用“電阻串聯電容”來替代蓄電池，這和真實的蓄電池存在差別，無法達到理想的模擬狀態;二是本實驗重要是檢驗開關管的開關對電壓的均衡影響，在很多環節上進行了簡化處理，忽略了一些次要因素，而這些因素也對實驗結果有一定的影響。

但總的來說，本實驗達到了預定的目的，証明瞭無損均充法的可行性。

產品圖片