阀控式密封铅酸蓄电池充电芯片系统的设计

蓄电池充电芯片介绍

阀控式密封铅酸蓄电池充电芯片系统的设计

发布:2011-09-05 | 作者: | 来源: zhongruizheng | 查看:396次 | 用户关注： 引言20世纪中后期，信息、通信、电子技术等蓬勃发展，大大地推动了电池工业的进程。历史悠久的电池采用新技术、新材料和新工艺，研发和生产出一批高性能、高可靠性的现代二次电池。蓄电池充电器也将是21世纪IC界的一个热门。铅酸蓄电池是最早的可充电电池之一，在各行各业有着广泛的用途。阀控式密封铅酸蓄电池充电器(VRLACHARGER)采用充电控制集成电路，以高频脉动电流给电池充电以解决极化效应，根据不同的电池特性检测不同的参

引言

20世纪中后期，信息、通信、电子技术等蓬勃发展，大大地推动了电池工业的进程。历史悠久的电池采用新技术、新材料和新工艺，研发和生产出一批高性能、高可靠性的现代二次电池。蓄电池充电器也将是21世纪IC界的一个热门。

铅酸蓄电池是最早的可充电电池之一，在各行各业有着广泛的用途。阀控式密封铅酸蓄电池充电器(VRLA CHARGER)采用充电控制集成电路，以高频脉动电流给电池充电以解决极化效应，根据不同的电池特性检测不同的参数来准确判断电池是否充满，并提供温度保护等措施和初始充电前的放电等附加功能，这样就能很好的对电池进行快速、有效、安全的充电，也解决了大电流充电过程中会出现的极化效应和电池发热等问题。

本设计就是基于上述形式，对阀控式密封铅酸蓄电池充电技术进行了研究。特别是对VRLACHARGER芯片的原理、控制方式以及系统设计上的一些问题进行了深入细致的研究。

2阀控式铅酸蓄电池充电技术

2.1铅酸蓄电池技术概述

蓄电池通过化学反应来取得能量，是一种通过化学反应来获取电能的器件，又叫化学电源。化学电源是在氧化还原的电化学过程中将化学能转化微电能的。它的结构跟普通电池一样，是由正极、负极、电介质构成。在工作时，正极和负极发生化学反应而放电，因此蓄电池在使用后，必须用充电器对其进行充电。 铅酸蓄电池通过极板生成，在正极板上生成二氧化铅，在负极板上生成海绵状铅。在硫酸电解液中，正极负极电位不同，分别为1.682V一0.395V(对于单个电压为2V的铅酸蓄电池而言)。可以在很大的温度范围正常工作，一般厂家的铅酸蓄电池工作的温度范围都在一40℃一65℃之间。

2.2 VRLA电池的特性

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阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)的寿命通常分为循环寿命和浮充寿命两种。阀控密封铅酸蓄电池的容量减少到规定值以前，其充放电循环次数称为循环寿命。在正常维护下，阀控密封铅酸蓄电池(VR-LA)浮充供电的时间称为浮充寿命。阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)的浮充寿命可达10年以上。

2.2.1初始充电

充电时间与充电速率有关。当充电速率大于C／5(C为蓄电池额定容量)时，阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)容量恢复到放出容量的80％左右，就开始过充电反应，而过充电的后果比较严重，因此充电速率大于C／5时就算大电流充电。当充电速率小于C／：100时，阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)容量恢复到100％后再开始过充电反应，这种充电叫涓流充电。为了加快充电速率，缩短充电时间，需要采用较大速率来充电。为了使阀控密封铅酸蓄电池容量恢复到100，必需允许一定的过充电，当发生过充电反应后，单个阀控密封铅酸蓄电池的电压迅速上升，达到一定数值后，上升速率开始减小，然后电池端电压也开始缓慢下降。 由此可知，阀控密封铅酸蓄电池充足电后，维持其容量的最佳方法是在阀控密封铅酸蓄电池组两端输入恒定的电压，这个电压叫浮充电压，因为它实际上已经不在充电，只是维持了VRLA蓄电池充满水平。因此，最佳的充电方法就是阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)充足电后，充电器应输出恒定的浮充电压。

2.2.2浮充电

(1)浮充电压

阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)的浮充电压等于开路电压和极化电压之和。而VRLA蓄电池的开路电压为电解液比重核电结业比差系数之和，电解液比差系数一般是0.85。由市场上流行的阀控密封铅酸蓄电池参数可以得知，他们的极化电压通常为0.10-0.18V。例如美国圣帝公司生产的阀控密封铅酸蓄电池(单体电压为2V的阀控密封铅酸蓄电池)电解液比重为1.24g／cm3，所以它的浮充电压为2.09V。日本YUASA公司生产的阀控密封铅酸蓄电池的浮充电压为2.23V。

(2)浮充电流

阀控密封铅酸蓄电池的浮充电流有三个作用：其一是补充阀控密封铅酸蓄电池自放电的损失；其二是向日常性负载提供电流；其三是浮充电流值要足以维持阀控密封铅酸蓄电池内部的氧循环。

浮充电压不能过高，如果太高了的话充电电流太大，会引起VRLA蓄电池过充，这样会缩短它的寿命。因浮充电流的主要作用是补充阀控密封铅酸蓄电池自放电而失去的电量、维持其内部的氧循环及向日常性生活负载提供电流，因此浮充电压可以设的低一些，比如单体额定电压为2伏的，浮充电压在2.10V一

2.30V之间都可以。

2.2.3充电操作

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VRLA蓄电池组放电后，应立即转入充电。一般的充电开始需要控制充电电流，以不大于O.2C为宜(比如3Ah的蓄电池，充电电流应不 …… 此处隐藏：3446字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……