电动车维修速成|铅酸蓄电池充电技术现状解读

目前，电动车大部分采用铅酸蓄电池作为动力，当蓄电池放电到截止电压时通过充电机充电后循环使用。根椐最新研究表明，由于我国大多数电动车配用的充电机都是普通充电机，这类充电机由于制造技术相对落后，决定了它不能有效地监管充电过程：使用普通充电机充电，如果充电电压太低，蓄电池充不满电，会因极板硫酸盐化而导致失效；如果充电电压太高，充电时电解液中的水被电解成氢气和氧气，而氢气不能还原成水，所以蓄电池又会因失水而失效。即便是所谓的品牌充电机，只要它还停留在普通充电机的制造水平上，也避免不了或多或少给蓄电池的使用寿命带来一定的损害。因此，充电机的好坏直接影响蓄电池的使用寿命。

我们知道，影响电动车使用安全和成本的关键是蓄电池。影响蓄电池寿命和安全的是充电机和使用者的正确充电操作。日本蓄电池专家小野说：“电池不是用坏的，而是充坏的”，不当的充电方式严重影响蓄电池的使用期限，而能够使蓄电池重新获得能量的充电机和充电技术也很重要。

我国在20世纪90年代之前使用的是无控制、无保护的工频变压器降压加整流的充电机，这种充电机使用时往往需人员值守，人工调节充电参数，否则将有充坏蓄电池的可能。到了90年代，随着电子技术的迅猛发展，特别是电动车行业的发展，结合成本等因素用开关电源及电子自动控制的充电机迅速普及，相继推出了恒流、限压的二段式和恒流、限压、涓流的三段式充电器。目前，普遍使用的是三段式充电器。经过这些年的实际使用，普通三段式充电器所存在的不足越来越被行业人员所重视，它虽然有所谓的智能控制，也只是对于充电时电压、电流的控制，而忽略了对蓄电池充电无比重要的脉动成分和温度情况的控制，对电动车铅酸蓄电池的特征参数离散、串联格数多、温度影响大等特殊性，其“智能控制”无能为力。这种控制下蓄电池或多或少地存在过充、欠充、失水、硫化、失衡、热失控等现象。那么，有无更好的充电模式和技术？目前最先进的技术莫过于脉冲充电技术。

脉冲充电分为负脉冲、正脉冲及正负脉冲三种方式，也可以分为低频、高频和变频（扫频）等方式。

（1）负脉冲负脉冲充电是指在充电时间断地对蓄电池脉冲放电。理论上在充电时蓄电池中产生的极化电压会阻碍其本身的充电，特别是快充后期，使出气率和温度显著升高，极化电压的大小是随充电电流的变化而改变的。当停止充电时，电阻极化消失，浓差极化和电化学极化亦逐渐减弱。而如果为蓄电池提供一条放电通道让其反向放电，则电化学极化将迅速消失，同时蓄电池内温度也因放电而降低。因此，在蓄电池充电过程中，适时地暂停充电，并且适当地加入放电脉冲，就可迅速而有效地消除各种极化电压，从而提高充电速度。所以，快速充电时为减少失水，降低温度，降低充电限压常选用负脉冲充电方式，而且此种充电方式电路构成简单，是目前许多厂家的首选。然而，其对去硫化及均衡作用甚微，且耗能大、发热大，也不是理想充电模式。

（2）正脉冲高压大电流瞬间正脉冲的主要作用是去硫化，它对蓄电池因硫化而容量降低的修复效果明显，是目前市场上蓄电池修复机的主要工作途径，也是理想的充电机充电模式。理论上正脉冲去硫化的机理为：蓄电池放电时其负极的铅与硫酸反应生成硫酸铅，刚生成的硫酸铅以可溶、导电的离子态存在，如没有及时给以充电还原，硫酸铅分子就会相互结合形成难溶、绝缘的大分子硫酸铅晶体，形成蓄电池的不可逆硫酸盐化——硫化。(www.xing528.com)

从固体物理上来讲，任何绝缘层在足够高的电压下都可以被击穿。一旦绝缘层被击穿，粗大的硫酸铅就会呈现导电状态，在电流的强氧化还原作用下重新生成铅和硫酸，参加电化学反应。如果脉冲宽度足够短，就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的前提下，使同时发生的微充电来不及形成析气。这样，就可在无损蓄电池的前提下实现脉冲消除硫化。

实现脉冲去硫化的最佳时段为充电后期，即三段式的涓流保压段，此时施加的高压脉冲电流被吸收分流相对较少。另外，因为脉冲宽度比较窄，还有其他物质的分流，作用于去硫化的能量有限，短时的脉冲去硫化修复作用是有限的，长期使用脉冲修复式充电器效果会更好。

（3）正负脉冲对于正负脉冲、高频脉冲（8.333kHz）、变频脉冲，由于目前生产成本高，技术难度大，市场上难以推广。

目前，对于电动车充电机，已有许多厂家相继推出脉冲式充电机，但是目前价格较高，在2000～3000元，消费者和厂家都很难接受。