快速充電技術簡介與理論模型

21ic電源：所謂的快速充電，就是在一定的條件下，以高于常規充電電流的大電流，在很短時間內，將電瓶內充入很多電能，同時不能將電瓶損傷的一種技術。被充電電瓶應當是鉛酸電瓶，其他的電瓶則不一定能夠應用這項技術。鉛酸電瓶符合高斯三定律：

1，電瓶接受電流的能力和電瓶中所剩余的電能呈反比。即剩余電能越少，可接受充電電流越大。

2，電瓶在使用過程中，無論是充電、放電或者不用，鉛板表面都會產生鉛酸結晶，電瓶老化。

3，電瓶無論是充電還是放電過程，都有汽化水反應，要損失水分。

常規充電或快速充電都是在這個基本定律發展起來的實用技術，常規充電設備簡單，成本低，控制容易，應用十分廣泛。快速充電設備成本高(基本達到常規設備的6-8倍)，設備復雜，控制設計困難，限制了快速充電的推廣和應用。快速充電目前主要應用在軍事領域，如坦克，潛艇，飛機?，F在逐步往民用上發展。現就電瓶快速充電根據高斯三定律逐一進行分析。

首先，電瓶應當所剩余電能不多的狀態下，完全可以采用大電流快速充電。根據高斯定律一，電瓶所剩余電能不多的時候，更能夠接受較大的充電電流，電能轉化為化學能的效率更高。常規充電時，充電電流僅僅是0.1-0.15C維持10-12小時連續充電。而快速充電是在短時間內，向電瓶以0.6-1.0C的大電流充電。如果連續以這個電流充電，電瓶很快會損壞。但是快速充電的控制方式不是連續的，是充-停-->放-->停。由于在充電過程中，存在復雜的時間、電壓和電流控制。而且整個快速充電的充->停->放-->停各個參數要隨電瓶狀態發生調整。不但充電速度快，而且電瓶不損壞。

其次，根據高斯定律二，無論是充電還是放電，鉛表面都會產生鉛酸結晶。快速充電和常規充電方式在過程中有很大不同。多了停-放-停這些環節。停的時間和放電的時間、放電電流都有講究。停-放-停這些環節，可以使電瓶極板表面去硫化，均勻電解溶液，減小電容效應，降低極板電應力，恢復電瓶的活力?，F在市場上興起的電瓶車電瓶還原/修復技術和相關產品，就是應用了這種方式，從而恢復電瓶的活力。

最后，任何事物都有兩面性，根據高斯定律三，充電過程必然要損失水分的。根據2年充電產品的實驗，發現電瓶剩余電能少于20%的狀態下，充電前30分鐘水損失很小，30-60分鐘水損失明顯，60->結束，汽化水現象嚴重，水損失劇烈。所以，電瓶快速充電在不超過30分鐘的情況下，對電瓶沒有明顯傷害。而30分鐘充電效率對一般用戶已經足夠。假設電瓶中還剩余20%電能，經過充電后，能源儲存情況見表：

*以0.8C充電，環境溫度11℃。

根據以上分析，在使用得當的情況下，快速充電可以解決電瓶應急充電的問題，同時電瓶的壽命不但不會受到影響，反而可以延長。