內(nèi)阻與容量關(guān)系
蓄電池內(nèi)阻與容量之間的關(guān)系其中有兩種含義:
電池內(nèi)阻跟額定容量的關(guān)系,以及同一型號(hào)電池的內(nèi)阻跟荷電態(tài)SOC的關(guān)系。十多年前人們?cè)?jīng)試圖利用閥控密封鉛酸蓄電池內(nèi)阻(或電導(dǎo))的變化去在線檢測(cè)電池的容量和預(yù)測(cè)電池壽命,但卻未能如愿;人們對(duì)動(dòng)力電池的大電流放電能力提出了越來(lái)越高的要求,這就要求盡可能降低電池內(nèi)阻。因而本文將進(jìn)一步探索和闡明一些常用蓄電池內(nèi)阻與容量之間的內(nèi)在關(guān)系。
閥控密封
當(dāng)前閥控密封鉛酸蓄電池已逐步取代開(kāi)口式流動(dòng)電解液鉛酸蓄電池,廣泛用于郵電通信電源、UPS、儲(chǔ)能電源系統(tǒng)等。動(dòng)力型閥控密封鉛酸蓄電池已廣泛用于電動(dòng)助力車(chē)。這些領(lǐng)域都要求在線檢測(cè)蓄電池的荷電態(tài)。
蓄電池的內(nèi)阻跟荷電態(tài)的關(guān)系
蓄電池的荷電態(tài)SOC指的是電池可以放出的容量跟其額定容量的比。這一數(shù)據(jù)對(duì)郵電通信電源系統(tǒng)和正在使用的動(dòng)力電池組十分重要。
充電
蓄電池從其它直流電源(如充電器)獲得電能叫做充電。
放電
蓄電池對(duì)外電路輸出電能時(shí)叫做放電。
浮充放電
蓄電池和其他直流電源并聯(lián),對(duì)外電路輸出電能叫做浮充放電,有不間斷供電要求的設(shè)備,起備用電源作用的蓄電池都處于該種放電狀態(tài)。
使用壽命
蓄電池每充電、放電一次,叫做一次充放電循環(huán),蓄電池在保持輸出一定的容量的情況下所能進(jìn)行的充放電循環(huán)次數(shù),叫做蓄電池的使用壽命。
從基本應(yīng)用原理上講,UPS是一種含有儲(chǔ)能裝置,以逆變器為主要元件,穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備。主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態(tài)開(kāi)關(guān)等幾部分組成。
1)整流器:整流器是一個(gè)整流裝置,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將交流(AC)轉(zhuǎn)化為直流(DC)的裝置。它有兩個(gè)主要功能:,將交流電(AC)變成直流電(DC),經(jīng)濾波后供給負(fù)載,或者供給逆變器;第二,給蓄電池提供充電電壓。因此,它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用;
2)蓄電池:蓄電池是UPS用來(lái)作為儲(chǔ)存電能的裝置,它由若干個(gè)電池串聯(lián)而成,其容量大小決定了其維持放電(供電)的時(shí)間。其主要功能是:1當(dāng)市電正常時(shí),將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部。2當(dāng)市電故障時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載;
3)逆變器:通俗的講,逆變器是一種將直流電(DC)轉(zhuǎn)化為交流電(AC)的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成;
1)功耗小,效率高。在圖1中的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路中,晶體管V在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下,它交替地工作在導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)換速度很快,頻率一般為50kHz左右,在一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家,可以做到幾百或者近1000kHz。這使得開(kāi)關(guān)晶體管V的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高,其效率可達(dá)到80%。
2)體積小,重量輕。從開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒(méi)有采用笨重的工頻變壓器。由于調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因,所以開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的體積小,重量輕。
3)穩(wěn)壓范圍寬。從開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出電壓是由激勵(lì)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)節(jié)的,輸入信號(hào)電壓的變化可以通過(guò)調(diào)頻或調(diào)寬來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償,這樣,在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí),它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。所以開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬,穩(wěn)壓效果很好。此外,改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種。這樣,開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn),而且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求,靈活地選用各種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。