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电池与电源管理

时间:01-25 来源:3721RD 点击:

。镍镉电池会受到「记忆效应」的影响,也就是当电流通过镍镉电池内部已充电的储存区域时,就会改变这个区域结晶结构的相位状态。在这个新的相位状态下,无论在储存能量或是释放能量的反应过程中,都只能得到较低的电压。

在对镍镉电池充电之前,若先将电力释放出来,就可让充电区域的化学反应逆向进行,并将结晶结构恢复正常,因此能消除电池的记忆效应。对于镍镉电池来说,充电前的放电动作是一个很有用的充电前调节步骤。

电池的鉴定

电池鉴定的目的是为了确定电池的状态正常,可接受充电。我们可以对电池进行开路与短路测试:在开路测试的时候,在电池两端加上一个电压,然后调整这个电压值,以得到最小的电池电流;在短路测试的时候,则会让电池通过一个电流,然后调整这个电流的大小,以得到最小的电池电压。一般说来,在进行测试时所施加的电压或电流都不会超过高速充电值的一半。

另一方面,制造商会指定一个充电温度范围,充电动作只能在这个温度范围内进行。只要厂商在电池组内装一个热敏电阻,那么在进行高速充电之前,就可先检查这些温度限制。此外,若电池已经过度充电,就不应再度充电;若一个电池已经释放了大量的电力,并且不适合接受较高的充电速率,那么也不应该再进行高速充电。

电池鉴定失败的处理方式有好几种,要排除短路或开路故障,更换电池是唯一的方法。若是温度或电压方面的问题,那么充电器可能会进入「暂停充电」(charging pending)的状态,等待相关条件回到电池所允许的范围。若电池的电压过低,那么在电池的调节阶段,充电器通常会采用稳定充电的方式,让电池电压回升到高速充电所允许的最小电压。

一套完整的充电解决方案最多可以包含四个部份:

高速充电算法

高速充电中止条件

充电完成(top-off)算法

维护性充电算法

在铅酸电池世界中,高速充电阶段又称为「大量充电」(bulk charging)阶段,用来对电池做快速的充电;至于电池的电力是否已经储满?高速充电阶段又应该于何时停止?这些都是由高速充电中止条件来选择适当的判断依据。对镍氢电池来说,当高速充电周期因为温度或是电压的限制而必须停止时,通常还会有5% ? 20%的电力尚未充满,因此充电器会继续使用一个充电速率较小的「充电完成」阶段(高速充电速率的1/5?1/8),来将镍氢电池的充电工作完成。一般说来,这个充电完成阶段只会进行一段固定的时间。接下来,则是由维护性充电阶段或「浮动阶段」(float phase)来弥补电池的自放电率,让电池能一直保持在充满电力的状态。

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