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鉛酸蓄電池並聯使用故障多的原因分析

2019-04-1791网站光電(diàn)下載文件:暫時沒有下載文件
 在一些(xiē)場合下,常可看到將鉛蓄(xù)電池組並聯使用的情況。這主要是由於設計和使(shǐ)用人員不(bú)了解鉛蓄電池(chí)性(xìng)能所采用的錯誤做法,有時是由於特殊(shū)工(gōng)作條件的要求。
  現在分(fèn)析並聯鉛蓄電池在使用中的特殊問題。
  在圖3-1中,兩組鉛蓄(xù)電池在並聯狀態下工作。
電動汽車電池

  在放電時:i=iA+iB;在充電時:I=IA+IB
  如能保障(zhàng):iA=iB、IA=IB,則這(zhè)個並聯鉛蓄電池組(zǔ)工作狀態是正(zhèng)常的。但這隻是理想狀態,在實際(jì)工作中:iA≠iB、IA≠IB。          
  A、B兩個鉛蓄(xù)電池(chí)組串聯的單節數越多,充放電循環次(cì)數越多,每次吞吐的容量數量(liàng)越多,A、B之間充(chōng)放電的電流差(chà)值就越大。
  兩個電動汽車電(diàn)池,都是6個單格,雖然名義電壓都是12V,實際(jì)電壓值卻不一樣。這是由於鉛蓄電池中電解液密度不一致(zhì)和連接的(de)電阻不一致造成的。即使新鉛蓄電池(chí)啟用時注入的(de)酸是同密度的,在後來的使用中因種種原(yuán)因也會造成差異。當把兩節(jiē)鉛蓄電池並聯之後(hòu),電壓(yā)高的鉛蓄電池會向電壓低的鉛蓄電池“充電”,其電(diàn)流大小可用電流表測得。這種充電有(yǒu)時竟長達24h之久。在電壓相差(chà)較多時,並聯瞬間會看到明顯的火花。這樣的鉛蓄電池配合使用,啟動發動機(jī)時看不出問題,轉入充電工況時(shí),兩個鉛蓄電池各自(zì)得到的充電(diàn)電流是不一樣的。由於鉛蓄電池內阻很小,所以兩組鉛蓄電(diàn)池內部性能略有差異,會(huì)使整個鉛蓄電池組的充電結果表現出明顯不同。電壓較高的鉛蓄電池(chí)得(dé)到的充(chōng)電電流小,電壓較低的鉛蓄電池得(dé)到的電流大;得到電流大的電池溫升高,溫升高(gāo)導致電解液密度下降,密度(dù)降低(dī)又導致鉛蓄電池組端電壓降低,這是一(yī)個惡性循環。這種(zhǒng)破壞是以加速度(dù)方式進行的。用手觸摸並聯使用的電動汽車電(diàn)池,常可明顯感(gǎn)到兩個鉛蓄電池溫度不一樣。如果鉛蓄電池內部沒有損壞,調節兩節電池中電解液的密度使其一(yī)致,可(kě)減緩這種惡性(xìng)循環。如(rú)果兩鉛蓄電池中有某個單格損壞,由於端電壓偏低太多,充電電流全部從該級電池中流過,不但該組12V鉛蓄電池報廢,另一組也會因長期得不到補充電而加速硫化。
  當新舊程度(dù)不同的(de)鉛蓄電池並聯使用時,這種損壞尤為明顯。因此,將鉛蓄電池的並聯工況改為串聯工況,鉛蓄電池的使用壽命至少(shǎo)會延長1/3。
  在汽車上,通常有12V和24V兩種工(gōng)作電壓。12V用於汽油發動機,24V用於柴油發動機,這是由於柴油發動機的壓縮比都在14以上,啟動時要求電動(dòng)機能輸出較大功率(lǜ)。如果保持同12V時一樣的工作電流,改用24V電壓,啟動功率就增大一倍。一般情況下,機動車上的啟動電(diàn)動機和發電機都是同電壓檔次的(de)。
  國產的某型(xíng)柴油(yóu)汽車,其啟動(dòng)電機的電(diàn)壓是24V,發電(diàn)機的電(diàn)壓卻(què)是12V。發動機啟動時,轉換開關將兩節12V鉛蓄電池串(chuàn)聯起來;發動機啟動後,再用轉換開(kāi)關(guān)將兩節12V鉛蓄電池串聯起來。這(zhè)種車型上的鉛蓄(xù)電池的壽命比(bǐ)其他車短得多。
  並聯(lián)電池的故障發(fā)生在鉛蓄電池使(shǐ)用的後期。當(dāng)新鉛(qiān)蓄電池組合時,這個問題不表現出來。根據實驗的(de)結果(guǒ),並聯鉛蓄電池組的電壓即使開始不一致,一段時間後也(yě)會(huì)逐步趨於一致。但是在舊鉛蓄(xù)電池組,由於其中鉛蓄電池有損壞單節,故障鉛蓄電池的電壓是不能達(dá)到正常的,鉛蓄電池組(zǔ)的偏流就會長期存在,以致造成整組電動汽車用鉛蓄電池損壞的事故(gù)。
  鐵路部門使用的東方紅型機(jī)車,起初鉛蓄電池組采用兩組96V鉛蓄電池,用8個12V的6Q-180鉛蓄電池串聯後並聯構成。鉛(qiān)蓄電池由於充電不均衡常使鉛蓄電池單組發熱,常常打開鉛蓄電(diàn)池倉門,就能感到一股熱浪,鉛(qiān)蓄電池故障多,鉛蓄(xù)電池組(zǔ)的壽命隻有3個月左(zuǒ)右,損壞率高。後改為48個N300電池串聯工(gōng)作,鉛蓄電池故障率銳減,使用壽命延長到(dào)3年以上。
  有時,沒有合適的大容量鉛蓄電池供使用,或由(yóu)於安裝尺寸所限,隻能采用小容量鉛蓄電池並聯使用,這時應按圖3-2所示(shì)方式並聯。在兩個鉛蓄電池組的等電壓(yā)點連接一條均壓線(xiàn),鉛蓄電池組正常(cháng)工作時,均壓線上沒有電流。當鉛蓄電池組發生不均衡時,這種連接能將不均衡壓(yā)縮到(dào)2個(gè)單節的(de)範圍,不至(zhì)於將故障擴(kuò)大到整個(gè)蓄電池組。這種鉛蓄電池陣的組合方式能使並聯副作用降到最低程度。

電動(dòng)汽車電池(chí)


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