关于蓄电池组充电的思考

关于蓄电池组充电的思考

在现今大部分后备电源（直流系统，ups等）中能量的存储都是用蓄电池组来实现的。那么作为不间断供电的最后一道保障的蓄电池组的性能就显得至关重要了。囿于半导体变流技术及成本的原因我们一直采用的充电方式是如下图所示的单充电机对整组串联蓄电池充电。

充电机以恒压限流方式永远与电池组并联在一起，理论上当电池组容量损失后，充电机将自动补充，但在实际应用中我们发现这种系统存在以下几方面问题。 
　　 
首先，单体蓄电池特性存在较大差异，即便是同一批出厂的蓄电池其特性也偏差较大（在国产电池中表现的尤为突出），因此在运行中将其作为一个整体一起充放电 ，无法根据单电池运行参数运行状态进行充放电，势必造成某些电池过充电或欠充电，也可能引起过放电，这也是为什么蓄电池在成组运行时普遍达不到标称寿命的重要原因之一。 

其二，在此种运行方式中检测单体蓄电池的电压、内阻是比较困难的。现在普遍采用的是单独加装蓄电池检测装置，但蓄电池检测装置又不能很好的和充电机配合。从以上两点我们可以看出在此系统中按蓄电池状态（电压、内阻、剩余容量、温度等参数）及充电曲线对蓄电池进行管理只不过是一句空话。另外单独加装蓄电池检测装置也势必造成成本的上升。

其三，随着半导体技术的进步，高频开关电源以其体积小，重量轻，效率高，噪声小的优势大有取代传统晶闸管整流电源的趋势，但是采用如方案一中的充电方式，因为充电机需要提供较高的充电电压和较大的输出容量，对器件和技术以及工艺要求很高，

关于蓄电池组充电方式的一种理想的解决方案

大家可以看到在此系统中蓄电池的充电和检测是以每节为单位进行的，所有充电及电池检测模块都含有处理单元，自行处理充电及检测过程。所有模块均由监控单元通过通讯总线根据电池运行参数及状态统一协调进行。正常运行时每组充电模块串联形成一个整体电源为负荷供电，并且对每个蓄电池进行浮充电，当交流电源停电时蓄电池将为负荷提供电源。所有充电模块及电池采用热插拔可抽出式结构，对模块及蓄电池的更换和检修将不会影响系统的运行。在本系统中以上三方面问题将会得到很好的解决。

首先，在本系统中单节蓄电池的充电是独立进行的，在每个充电模块完全可以结合每节蓄电池的运行参数及运行状态科学的对每解蓄电池进行充放电，避免了因蓄电池参数不一致引起过充电，欠充电，以及过放电等问题的发生，保证了电池的使用寿命。

其二，在本系统中，每节蓄电池的检测和充电处于同一模块中，有机的结合在一起。一方面电池检测部分可以通过控制充电部分轻易实现电池电压、内阻的检测。另一方面充电部分又可以根据检测单元测得参数（包括单电池内阻、电压、温度、PH值）对电池进行合理的充电。真正实现了按蓄电池充电曲线结合其运行状态进行管理的思路。

其三，我们知道现在小容量高频开关电源的实现是很容易的，对器件和工艺不需要很高的要求。同时也具有很高的可靠性。