[发明专利]一种蓄电池的充放电控制系统

说明书

技术领域

本发明属于蓄电池充放电控制领域，尤其涉及一种蓄电池的充放电控制系统。

背景技术

蓄电池作为一种性能可靠的化学能源，在电力系统、交通运输、便携式电子铲平等工业领域得到了广泛的应用。例如在电力系统领域，由于其具有排放低、能量使用效率高等优点，在汽车上具有越来越举足轻重的作用，如在发动机启动时向发动机供电，为点火系供电；发电机电压较低(过载)或不发电时(辅助)向相用电设备供电；储存发电机的过余能量，以及浪涌抑制功能等。

因其重要作用，所以车载蓄电池有了较大程度的发展，比如出现了铅酸蓄电池、镍氢(镉)电池、锂电池飞轮电池、燃料电池、太阳能电池等。但是这些电池都有一个共同的特点：充放电的化学反应完全在自然地状态下完成，显然这很难最大化得利用电池的供电潜力。由于铅酸蓄电池仍然是现今使用最多的一种车载电池，所以以下均以铅酸蓄电池为例。假设车用蓄电池中的PbO₂质量为1Kg则有以下计算结果：

N(PbO2)=12*1000139.21*1.993*10-26=25.1707*1026.]]>

如果反应能够完全进行，即所有的PbO₂都参与反应，那么有：

N(e)＝25.1707*10²⁶*2＝50.3414*10²⁶。

在整个反应过程中将会提供：Q＝50.3414*10²⁶*1.602176*10^-19＝80.6558*10⁷c的电荷量。那么整个电化学反应将能够提供：

w=p*t=U*I*t=U*Qt*t=U*Q=24*80.6558*107=5376.9Kwh,]]>这要远远高于现有的蓄电池容量。

这是因为蓄电池的电化学反应过程，随化学反应：Pb+PbO₂+2H₂SO₄＝2PbSO₄+2H₂O的进行，消耗H₂SO₄同时生成H₂O，电解液的浓度会逐渐降低，当溶液的浓度下降到一定程度时电化学反应将不再进行，最终反应只进行了一小部分就不再持续。

具体的，在一定范围内，电解液浓度越大，极板活性物质内硫酸浓度越大。活性物质利用率高，容量也会增加。但是电解液浓度过高，溶液电阻增加，黏度也增加，渗透速度低，同时自放电加快，电池容量反而下降。电解液浓度过高，隔板腐蚀也相应加快，会缩短蓄电池的使用寿命。工作在寒冷温度下，电解液浓度应高—点，在炎热的气温下，电解液浓度可低一点。所以对于不同用途的蓄电池都有一个最优化的电解液浓度。在这一最优化的电解液浓度下，蓄电池的综合性能最好。