楊黎波

摘 要本文介紹了閥控密封鉛酸蓄電池的原理和保養(yǎng)方法，并介紹了一款采用智能脈沖電路改進(jìn)的自動充電裝置。

【關(guān)鍵詞】蓄電池 脈沖智能充電 時控電路

保山市廣播電視臺進(jìn)行的供電系統(tǒng)改造，采用10KV雙回路，并配備了38KW的開普KDE30SS3柴油自備發(fā)電機。

備用發(fā)電機平時使用時間少，蓄電池因為自放電原因，出現(xiàn)電量下降、板極鈍化、性能下降的情況，嚴(yán)重時會導(dǎo)致應(yīng)急發(fā)電機不能啟動。

1 蓄電池性能的影響因素

如圖1所示，鉛酸蓄電池正極由二氧化鉛（PbO2）組成，負(fù)極由海綿狀鉛板（Pb）組成。電解液為硫酸溶液（H2SO4）。正負(fù)極之間會產(chǎn)生約2V的電動勢。

影響蓄電池使用壽命的因素很多，內(nèi)部因素有板柵腐蝕失水、氧復(fù)合不完全而析出氧氣、水份滲漏、排氣閥壓力設(shè)計不當(dāng)而失水等。就使用者來說，要更注意以下的外部因素：

1.1 過充電

導(dǎo)致氣體析出，電池因失水干涸而失效。

1.2 過放電

尤其是深度放電，在電池負(fù)極形成硫酸鉛白色結(jié)晶，造成負(fù)極失去活性（板極鈍化）。過放電會嚴(yán)重縮短蓄電池的使用壽命。

1.3 環(huán)境溫度

溫度低容易形成硫酸鉛晶體，溫度高加速正極腐蝕速度。環(huán)境溫度最佳是25℃。溫度超過至35℃，則蓄電池使用壽命會減少一半。溫度上升時，浮充會造成過充失水。

1.4 長期浮沖電

只充不放，會導(dǎo)致陽極鈍化，內(nèi)阻增加，容量下降。

2 充電方式

及時對發(fā)電機蓄電池進(jìn)行充電，成為蓄電池維護的重要工作。應(yīng)采用哪一種方式來充電呢？

2.1 啟動發(fā)電機充電

效率低，不便于維護。

2.2 浮充方式充電

需嚴(yán)格控制浮充電壓，當(dāng)溫度發(fā)生變化時必須進(jìn)行調(diào)整。

2.3 采用智能充電方式

采用電腦芯片技術(shù)控制均充、浮充、充滿停止三個階段。我們對充電電路進(jìn)行了改進(jìn)，增設(shè)時控開關(guān)，達(dá)到定期、全自動充電的要求。

閑置電池要求定時充電保養(yǎng)，結(jié)合時控開關(guān)的功能，設(shè)置為每星期充一次，更有利于閥控密封鉛酸蓄電池處于最佳狀態(tài)。

3 充電電路結(jié)構(gòu)

12V蓄電池充電電路可以采用半波或全波整流電路，可增設(shè)充滿自停功能，如采用運算放大器LM301組成的充電電路。利用成品電路進(jìn)行一些改進(jìn)是一個快捷有效的方法，如3PA3015R 12V充電器和EHFBC系列高頻開關(guān)充電器，性能指標(biāo)都可以滿足要求。

220伏市電經(jīng)時控開關(guān)（KG316T）、中間繼電器后，通過充電單元對電池充電，輸出12V直流控制電壓，接通軸流風(fēng)扇散熱。從發(fā)電機輸出分一路220V交流電控制繼電器，發(fā)電時，切斷市電220V輸入及充電電路，如圖2所示。

4 安裝調(diào)整和使用情況

（1）對充電電路的改動：原來12V直流風(fēng)扇，改為220V的軸流風(fēng)扇，12V作為控制電壓。

（2）在安裝的時候，要重視充電線路的安全性，電線外需加裝PVC套管，嚴(yán)防短路情況。

（3）充電周期、時間的設(shè)置：

充電周期：相關(guān)的技術(shù)要求對閑置蓄電池需至少每三個月內(nèi)進(jìn)行一次充電。鉛酸蓄電池一般在一天內(nèi)會放掉其自身電能的0.5～1%，一周即放掉約3.5～7% 的電能。結(jié)合時控開關(guān)的情況，我們設(shè)定為每周自動充一次電，以保證電池處于充滿狀態(tài)。

每次充電時間：每次充電時間，可以根據(jù)放電量來估計。以7%來計算，即80安時的電池，一周的自放電約5安時。

這里采用小電流（2A）的方式充電，即需要約3小時?？梢园褧r間設(shè)長些。智能充電模式下，后期自動進(jìn)行小電流浮充，充電時間可以為8小時，然后根據(jù)實際充滿電所需的時間來調(diào)整時間設(shè)定。

測得在線方式充電器不工作時，電池對充電器的反向漏電流約為4mA，即一周時間約漏失的電量約為：4mA*24*7=0.67安時，約占自放電的1/10，占電池總?cè)萘康?/100，這個影響不大，可以忽略。

（4）關(guān)于浮充電壓與溫度的關(guān)系：電池長期處于浮沖狀態(tài)，應(yīng)該考慮溫度影響。溫度上升至50℃，容易產(chǎn)生過充情況，溫度下降到0℃，則可能充不滿。所以長期浮沖的電池，是需要調(diào)節(jié)其浮沖電壓的。但是這套自動充電器，由于充電時間短，一般不會產(chǎn)生熱失控和嚴(yán)重的過沖損壞。所以把充電狀態(tài)設(shè)置為理想溫度（25℃）就行了。

實際使用情況：這套蓄電池充電裝置使用了多年，效果很好，有效延長了蓄電池的使用壽命。多次測量電池平時的電壓，均為12.5V左右，處于較理想的數(shù)值，說明電池的狀態(tài)良好。

5 結(jié)語

這套裝置適用于高山臺無上值守的機站，也適合各種備用發(fā)電機蓄電池的自動充電維護。采用這套充電裝置，結(jié)合定期的檢測，可以保障發(fā)電機蓄電池的良好性能，尤其能提高應(yīng)急發(fā)電的可靠性。

作者單位

保山市廣播電視臺 云南省保山市 678000