理論和實(shí)踐證明,蓄電池的充放電是一個(gè)復(fù)雜的電化學(xué)過程。一般地說,充電電流在充電過程中隨時(shí)間呈指數(shù)規(guī)律下降,不可能自動(dòng)按恒流或恒壓充電。充電過程中影響充電的因素很多,諸如電解液的濃度、極板活性物的濃度、環(huán)境溫度等的不同,都會使充電產(chǎn)生很大的差異。隨著放電狀態(tài)、使用和保存期的不同,即使是相同型號、相同容量的同類蓄電池的充電也大不一樣。
1972年,美國科學(xué)家馬斯在第二屆世界電動(dòng)汽車年會上提出了著名的馬斯三定律,即
1)對于任何給定的放電電流,蓄電池充電時(shí)的電流接受比a與電池放出的容量的平方根成反比,即
a=K1/(1)
式中:K1為放電電流常數(shù),視放電電流的大小而定;
C為蓄電池放出的容量。
由于蓄電池的初始接受電流Io=aC,所以
Io=aC=K1(2)
2)對于任何給定的放電量,蓄電池充電電流接受比a與放電電流Id的對數(shù)成正比,即
a=K2logkId(3)
式中:K2為放電量常數(shù),視放電量的多少而定;
k為計(jì)算常數(shù)。
3)蓄電池在以不同的放電率放電后,其最終的允許充電電流It(接受能力)是各個(gè)放電率下的允許充電電流的總和,即:
It=I1+I(xiàn)2+I(xiàn)3+I(xiàn)4+…(4)
式中:I1、I2、I3、I4…為各個(gè)放電率下的允許充電電流。
綜合馬斯三定律,可以推出,蓄電池的總電流接受比可表示為
α=It/Ct(5)
式中:Ct=C1+C2+C3+C4+…為各次放電量的總和,即蓄電池放出的全部電量。
馬斯三定律說明,在充電過程中,當(dāng)充電電流接近蓄電池固有的微量析氣充電曲線時(shí),適時(shí)地對電池進(jìn)行反向大電流瞬間放電,以消除電池的極化現(xiàn)象,可以提高蓄電池的充電接受能力,如圖1所示。也就是說通過反向大電流放電,可以使蓄電池的可接受電流曲線不斷右移,同時(shí)其陡度不斷增大,即α值增大,從而大大提高充電速度,縮短充電時(shí)間。
1、電路簡單、易于制作,幾乎不用維護(hù)及維修。
2、若使用時(shí)誤將電瓶正負(fù)極接反,則可控硅觸發(fā)電路反向截止,無觸發(fā)信號,可控硅不導(dǎo)通,輸出電流為零。
3、充電器兩輸出端若短路時(shí),由于充電器中可控硅SCR的觸發(fā)電路不能工作,因而可控硅不導(dǎo)通,輸出電流為零。
4、輸出電壓設(shè)定好后,若被充電瓶極板脫落斷開,造成某組電池不通,或出現(xiàn)短路,則電瓶端電壓即降低或?yàn)榱悖@時(shí)充電器將無輸出電流。