恒功率充电优势对比 (恒功率充电桩好吗)

铅酸蓄电池由几只12V单体电池串联,通常采用【储电+恒压+浮充】三段式智能充电

恒流模式充电:硫化和内阻大共存容量下降快,恒压期逐步延长充电安全难保障

恒功率模式充电:零硫化内阻上升慢容量下降慢,恒压期电流正常下降充电安全有保障

【1】恒流模式充电蓄电池使用寿命短

蓄电池采用【恒流+恒压+浮充】充电:新电池单体充电电压接近合理电压14.6V~14.8V,最低接近14.55V,最高接近14.80V;充放电次数增加,单体充电电压差别逐步拉大,最低小于14.45V,最高大于14.85V

恒功率充电桩有什么好处,恒功率充电桩对电池有伤害么

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1)低电压充电不足硫化

充电电压低于14.45V的单体,化学反应不充分充电后PbSO4含量高;充电不足失水少H2SO4浓度低,内阻小温升低放电量多,放电后PbSO4含量高

吸附在极板上的PbSO4含量高,容易形成粗化的硫酸铅晶体,堵塞极板上的间隙孔,蓄电池硫化储电能力下降

充电不足储电能力低内阻小,再充电电压上升慢,充电更加不足硫化逐步加深

2)高电压过度充电内阻大

充电电压大于14.85V的单体,化学反应充分充电后PbSO4含量低;过度充电析气失水多,H2SO4浓度高内阻大,温升高放电量少,放电后PbSO4含量低

PbSO4含量低零硫化;PbSO4含量低+失水量多➡️H2SO4浓度高内阻大,蓄电池储电能力随着内阻上升而下降

过度充电内阻大析气电压低,再充电电压上升快,过度充电增加内阻上升更快

3)充电热失控的根本原因

蓄电池产生充电热失控,过度充电只是表面原因,充电不足硫化才是根本原因

硫化单体储电位下降快内阻上升慢;内阻大单体储电位下降正比于内阻上升

6020恒压期电流 I ={73.5-ΣEi)/ΣRi,充放电次数增加,储电位之和ΣEi下降快,内阻之和ΣRi上升慢;恒压时间逐步延长➡️转灯无望➡️充电异常引发热失控

【2】恒功率充电蓄电池使用寿命长

恒流模式改成恒功率模式,【恒功率+恒压+浮充】充电的蓄电池:新电池单体电压接近合理电压,最低大于14.55V,最高小于14.90V;充放电次数增加,单体电压还是接近合理电压,最低大于14.55V,最高小于14.90V

恒功率充电桩有什么好处,恒功率充电桩对电池有伤害么

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1)恒功率充电储电能力强

储电前期蓄电池内阻小,温升低充电电压上升慢;储电前期电流大∫IEdt大,储电量多后续储电位上升快,蓄电池的储电能力强

2)恒功率充电能量损耗低

储电后期蓄电池内阻大,充电电压大于析气电压,【内阻损耗➕析气功耗】导致温升高,充电电压上升快

内阻损耗和析气功耗与电流的平方成正比,储电后期电流小能量损耗低

3)恒功率充电内阻分压低储电位高

6020转恒压时:储电位E≈72.5–IR,电流小温升低内阻上升少,内阻分压 IR 小储电位高

4)恒功率充电储电量多

储电期储电能力强储电位上升快,能量损耗低内阻分压上升慢;转恒压时储电位高;蓄电池储电时间长储电量多

5)低电压充电足零硫化

低电压单体:储电期内阻小储电量多;转恒压储电位高内阻小温升低;恒压期充电电压大于14.55V,充电足PbSO4含量低零硫化

6)高电压过度充电少内阻上升慢

高电压单体:储电期内阻大储电量少;转恒压储电位低内阻大温升高;恒压期充电电压小于14.90V,过充电少失水少内阻上升慢

7)恒功率充电安全有保障

低电压单体充电足零硫化,高电压单体过度充电少内阻上升慢,充放电次数增加,储电位之和ΣEi下降正比于内阻之和ΣRi上升

恒压期{73.5–ΣEi}上升量正比于ΣRi上升量,电流正常下降,充电安全有保障

【3】恒功率充电效果实例

绿佳2016年电动车,2019年10月更换新大洲6020蓄电池,单体重量12.9斤,新电池放电时间129分钟,采用恒功率模式充电

服役18个月行驶12000公里,2021年5月份的测试数据:放电时间123分钟{容量下降4%};储电时间426分钟,恒压时间68分钟;最低单体电压14.61V,最高单体电压14.81V

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服役36个月行驶20000公里,2022年11月份的测试数据:单体电池重量减少0.1斤;放电时间80分钟{容量下降37.5%},储电时间270分钟,恒压时间55分钟;最低单体电压14.60V,最高单体电压14.88V

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§ 充放电过程物理参数

时间t,电压U,储电位E{电动势},电流 I ,内阻R,温升ΔT和析气电压Ux

充电电压U=E+IR,电压上升到析气电压析气开始,单体电池合理充电电压14.6V~14.8V

放电电压U=E-IR,单体放电截止电压10.5V

§ 充放电过程能量转换

充电量=放电量+充放电内阻损耗+析气功耗

内阻损耗和析气功耗转为热能,温度上升:储电位下降,内阻上升,析气电压下降

1)储电量=充电量-充电内阻损耗-析气功耗

充电功率P=IU=IE+I²R,∫IUdt=充电量,∫IEdt=储电量+析气功耗,析气功耗=∫I²(U-Ux)dt ,∫I²Rdt=内阻损耗

2)放电量=储电量-放电内阻损耗

放电功率P=IU=IE-I²R,∫IUdt=放电量,∫IEdt=储电量,∫I²Rdt=内阻损耗

§ 充放电过程物质变化

蓄电池主要物质:氧化铅PbO2,铅Pb,硫酸铅PbSO4,硫酸H2SO4,水H2O;方程式

PbSO4+2H2O+PbSO4==PbO2+2H2SO4+Pb

析气伴随着失水,析气功耗失水量多;PbSO4含量高电池硫化,H2SO4浓度高电池内阻大