充電器
編輯充電器,是用于把精力投入到二次電池或設備的可再充電電池通過迫使電流通過它。
充電協議(多少電壓或電流例如,充電多長時間以及充電完成后要做什么)取決于正在充電的電池的大小和類型。某些電池類型對過度充電(即電池充滿電后繼續充電)具有很高的耐受性,并且可以通過連接到恒壓源或恒流源進行充電,具體取決于電池類型。這種類型的簡單充電器必須在充電周期結束時手動斷開,某些電池類型xxx需要或可能使用定時器在某個固定時間(大約在充電完成時)切斷充電電流。其他類型的電池無法承受過度充電、損壞(容量降低、壽命縮短)、過熱甚至爆炸。充電狀態,并在充電結束時切斷。
涓流充電器提供的電流的相對少量的,只夠電池是空閑時間長的抵消自放電。某些電池類型不能承受任何類型的涓流充電;嘗試這樣做可能會導致損壞。鋰離子電池使用不允許無限次涓流充電的化學系統。
慢速電池充電器可能需要幾個小時才能完成充電。高速充電器可以更快地恢復大部分容量,但高速充電器可能超出某些電池類型的承受能力。此類電池需要對電池進行主動監控以防止其過度充電。理想情況下,電動汽車需要高速充電器。對于公眾訪問,安裝此類充電器及其分配支持是擬議采用電動汽車的一個問題。
充電器的分類
編輯簡單的充電器
一個簡單的充電器通過向正在充電的電池提供恒定的直流或脈沖直流電源來工作。簡單的充電器通常不會根據充電時間或電池電量改變其輸出。這種簡單性意味著簡單的充電器價格低廉,但也需要權衡利弊。通常,精心設計的簡單充電器需要更長的時間為電池充電,因為它被設置為使用較低(即更安全)的充電速率。即便如此,許多電池在簡單的充電器上放置太久會因過度充電而減弱或損壞。這些充電器的不同之處還在于它們可以為電池提供恒定電壓或恒定電流。
簡單的交流供電電池充電器通常比其他類型的電池充電器具有更高的紋波電流和紋波電壓,因為它們的設計和制造成本低廉。通常,當紋波電流在電池制造商推薦的范圍內時,紋波電壓也會很好地在推薦的范圍內。典型12V100AhVRLA電池的xxx紋波電流為5安培。只要紋波電流不過大(超過電池制造商推薦水平的3到4倍),紋波充電閥控式密封鉛酸蓄電池的預期壽命將在恒定直流充電電池壽命的3%以內。
快速充電器
快速充電器利用控制電路為電池快速充電,而不會損壞電池中的任何電池。控制電路可以內置在電池中(通常用于每個電池)或外部充電單元中,或在兩者之間分開。大多數此類充電器都有一個冷卻風扇,以幫助將電池溫度保持在安全水平。如果與沒有特殊控制電路的標準鎳氫電池一起使用,大多數快速充電器也能夠作為標準的夜間充電器。
三段式充電器
為了加快充電時間并提供持續充電,智能充電器嘗試檢測電池的充電狀態和狀況,并采用3階段充電方案。以下描述假設密封鉛酸牽引電池在25℃。xxx階段稱為“批量吸收”;充電電流將保持高且恒定,并受充電器容量的限制。當電池上的電壓達到其放氣電壓(每個電池2.22伏)時,充電器切換到第二階段,電壓保持恒定(每個電池2.40伏)。輸送的電流將在保持電壓下下降,當電流低于0.005C時,充電器進入第三階段,充電器輸出將保持恒定在每節2.25伏特。在第三階段,充電電流很小,0.005C,在這個電壓下,電池可以保持充滿電并補償自放電。
感應供電充電器
感應式電池充電器使用電磁感應為電池充電。充電站通過電感耦合將電磁能發送到電氣設備,該設備將能量存儲在電池中。這是在充電器和電池之間不需要金屬觸點的情況下實現的。感應式電池充電器通常用于電動牙刷和浴室中使用的其他設備。因為沒有打開的電觸點,所以沒有觸電危險。現在它被用來為無線電話充電。
智能充電器
“智能充電器”不應與“智能電池”混淆。甲智能電池通常被定義為含有某種電子設備或“芯片”可以與通信的一個智能充電器大約電池特性和狀況。智能電池通常需要一個可以與之通信的智能充電器(請參閱智能電池數據)。智能充電器被定義為能夠響應電池狀況并相應地修改其充電動作的充電器。
一些智能充電器旨在充電:
- 具有內部保護或監督或管理電路的“智能”電池。
- “啞”電池,沒有任何內部電子電路。
智能充電器的輸出電流取決于電池的狀態。智能充電器可以監控電池的電壓、溫度或充電時間,以確定最佳充電電流并終止充電。
對于鎳鎘和鎳氫電池,在充電過程中,電池兩端的電壓緩慢增加,直到電池充滿電。之后,電壓下降,向智能充電器表明電池已充滿。此類充電器通常標記為ΔV、“delta-V”或有時稱為“deltapeak”充電器,表明它們監控電壓變化。
問題是,如果對(非常)高容量的可充電電池進行充電,“delta-V”的大小可能會變得非常小甚至不存在。這可能導致即使是智能電池充電器也無法感知到電池實際上已經充滿電,并繼續充電。在某些情況下會導致電池過度充電。然而,許多所謂的智能充電器采用了斷電系統的組合,旨在在絕大多數情況下防止過度充電。
典型的智能充電器可在不到一個小時的時間內將電池快速充電至其xxx容量的85%,然后切換到涓流充電,這需要幾個小時才能將電池充滿。
運動驅動充電器
幾家公司已經開始制造根據人體動作為電池充電的設備。一個例子是由TremontElectric制造的,它由一個固定在兩個彈簧之間的磁鐵組成,當設備上下移動時,例如走路時,它可以為電池充電。此類產品尚未取得顯著的商業成功。
比利時公司WeWatt開發了一種用于移動電話的踏板供電充電器,安裝在辦公桌上,用于安裝在公共場所,例如機場、火車站和大學,已在幾個大洲的許多國家安裝。
脈沖充電器
一些充電器使用脈沖技術,其中將一系列電壓或電流脈沖饋送到電池。直流脈沖具有嚴格控制的上升時間、脈沖寬度、脈沖重復率(頻率)和幅度。據說這項技術適用于任何尺寸、電壓、容量或化學成分的電池,包括汽車和閥控電池。
通過脈沖充電,可以在不使電池過熱的情況下施加高瞬時電壓。在鉛酸電池中,這會分解硫酸鉛晶體,從而xxx延長電池的使用壽命。
多種脈沖充電專利。其他是開源硬件。
有的充電器在首次連接充電器時使用脈沖來檢查當前電池狀態,然后在快速充電時使用恒流充電,然后使用脈沖充電作為一種涓流充電來保持充電。
有些充電器采用“負脈沖充電”,也稱為“反射充電”或“打嗝充電”。這種充電器使用正電流脈沖和短暫的負電流脈沖。然而,沒有明顯的證據表明負脈沖充電比普通脈沖充電更有效。
太陽能充電器
主條目:太陽能充電器更多信息:能量收集Varta太陽能充電器57082型,帶有兩個2100mAh鎳氫可充電電池
太陽能充電器將光能轉換為低壓直流電流。它們通常是便攜式的,但也可以固定安裝。固定安裝太陽能充電器也稱為太陽能電池板。太陽能電池板通常通過控制和接口電路連接到電網,而便攜式太陽能充電器則用于離網(即汽車、船或房車)。
盡管便攜式太陽能充電器只能從太陽獲取能量,但它們仍然可以(取決于技術)用于弱光(即陰天)應用。便攜式太陽能充電器通常用于涓流充電,盡管有些太陽能充電器(取決于瓦數)可以完全為電池充電。可能存在其他設備,將其與其他能源相結合以增加充電效率。
基于定時器的充電器
定時器充電器的輸出在預定時間后終止。例如,在1990年代后期,定時器充電器是高容量鎳鎘電池最常見的類型(低容量消費者鎳鎘電池通常使用簡單的充電器充電)。
通常可以捆綁購買定時充電器和電池組,并根據這些電池設置充電器時間。如果對容量較低的電池充電,則它們會被過度充電,而如果對容量較高的電池充電,則它們只會被部分充電。隨著電池技術逐年增加容量的趨勢,舊的定時器充電器只能部分地為新電池充電。
基于定時器的充電器還有一個缺點,即對未完全放電的電池進行充電,即使這些電池具有適用于特定定時充電器的正確容量,也會導致過度充電。
涓流充電器
涓流充電器通常是一種低電流(通常在5–1,500mA之間)電池充電器或具有涓流充電操作模式的充電器。涓流充電器通常用于為小容量電池(2-30Ah)充電。這些類型的電池充電器還用于維護大容量電池(>30Ah),這些電池通常用于汽車、船只、房車和其他相關車輛。在較大的應用中,電池充電器的電流僅足以提供維持電流或涓流電流(涓流通常是大多數電池充電器的最后充電階段)。根據涓流充電器的技術,它可以無限期地連接到電池。一些可以保持連接到電池而不造成電池損壞的電池充電器也被稱為智能或智能充電器。某些電池類型不適合涓流充電。例如,大多數鋰離子電池不能安全地進行涓流充電,所造成的損壞可能足以引起火災甚至爆炸。
通用電池充電器-分析儀
最復雜的類型用于關鍵應用(例如軍事或航空電池)。這些重型自動“智能充電”系統可以按照電池制造商指定的復雜充電周期進行編程。xxx的是通用的(即可以為所有類型的電池充電),并且還包括自動容量測試和分析功能。
基于USB的充電器
由于通用串行總線規范提供了5伏電源(xxx功率有限),因此可以使用USB電纜將設備連接到電源。基于這種方法的產品包括手機充電器、便攜式數字音頻播放器和平板電腦。它們可能是完全符合USB電源規則的USBxxx設備,或者以USB裝飾的方式不受控制。
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