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充電機技術(shù)各有所長 市場需求決定發(fā)展

2014-05-08 08:08 性質(zhì):原創(chuàng) 作者:楊斌 來源:中叉網(wǎng)
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充電機的好壞,會直接影響電池的壽命。目前國內(nèi)一組三噸電動叉車的電池大概是在2-3萬元左右,進口電池更貴,所以正確的選擇、使用充電...

  充電機的好壞,會直接影響電池的壽命。目前國內(nèi)一組三噸電動叉車的電池大概是在2-3萬元左右,進口電池更貴,所以正確的選擇、使用充電機,不只是可延長充電機的壽命,更重要的是一臺好的充電機,還會延長電池的壽命。目前市場上電動叉車的充電機可以分為工頻充電機與高頻充電機,兩種技術(shù)各有所長,選用工頻充電機或是高頻充電機,從各自的需求出發(fā)來進行選擇,同時市場的需求也直接決定了充電機技術(shù)的發(fā)展。

  一、工頻充電機
  工頻就是指低、中頻,一般國內(nèi)是50HZ的,工頻充電機是用線性電源,一般利用變壓器,由高壓降為低壓,再經(jīng)過整流輸出直流電壓,因工頻充電機中有體積較大的變壓器,所以存在重量大、內(nèi)耗大等缺點;工頻充電機功率器件一直是在線工作狀態(tài),工作效率可能降低了,但也因為這樣,工頻充電機具有結(jié)構(gòu)簡單,負載能力強、可靠性強等優(yōu)點。線性電源便于維修,因為多數(shù)用戶都有熟悉線性電源的維修人員,也有這方面的備件。維修工具也只有一只萬用表即可基本解決問題,較為細心的電工亦可動手。維修后一般不留后遺癥,故障能徹底排除,性能可完全恢復(fù)。
  在國內(nèi)采用磁飽和變壓器式的工頻充電機與采用可控硅SCR相控整流式的工頻充電機為工頻充電機的主流技術(shù)。另外,方波變頻電源的工頻充電機也在近年出現(xiàn)。
  磁飽和變壓器是在一個磁路中,其中一段鐵芯截面積特意做小,使該段磁力線達到飽和狀態(tài),那么,外電壓的變動引起的鐵芯磁力線變化在該段的影響就會大為減少。利用這個原理,就可制成磁飽和變壓器。磁飽和變壓器又叫恒壓變壓器,不僅具有交流穩(wěn)壓、抗干擾、電壓變換、過流保護等多種功能,而且結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟可靠。
  可控硅SCR(中文簡稱晶閘管)相控整流式是一種功率半導(dǎo)體器件。它能在高電壓、大電流條件下工作,具有自動穩(wěn)壓、穩(wěn)流、節(jié)能顯著、容量大、效率高、可控性好、壽命長以及體積小等諸多優(yōu)點,是弱電控制和被控強電之間的橋梁。從節(jié)能的觀點出發(fā),電力電子技術(shù)被譽為新電氣技術(shù)。我國的能源利用率較低,按國民生產(chǎn)單產(chǎn)能耗計算,我國則是法國的4.98倍、日本的4.43倍,因此以晶閘管(可控硅)為核心的電氣控制裝置的普及使用是我國有效節(jié)約電能的一項重要措施,特別是在“向霧霾等污染宣戰(zhàn)”及新環(huán)保法獲通過,國家對環(huán)境的重視以后,節(jié)能將是一重要的工作,所以可控硅SCR可能還是比較受市場的歡迎。
  目前市場還還新出一種方波變頻電源的工頻充電機,據(jù)了解是綜合運用高頻率限流間歇預(yù)充、高頻率變壓變流間歇緩充、點式方波恒壓間歇浮充等技術(shù),開發(fā)出的鉛酸動力電池方波變頻間歇式充電器。充電時間4-8小時,還可以延長電池壽命,具有充電快、對電池壽命影響小等優(yōu)點。

  二、高頻充電機
  高頻充電機開關(guān)電源的功率器件工作時是處于高頻率的開與關(guān)的狀態(tài)中,充電的過程,實際上就是電能-磁能-電能這樣的能量轉(zhuǎn)化過程,先把工頻(50HZ)的交流電轉(zhuǎn)換為高頻電流,然后經(jīng)高頻變壓器變?yōu)榈蛪航?jīng)整流后輸出低壓直流,通過控制震蕩頻率來實現(xiàn)穩(wěn)壓。所以開關(guān)電源在屏蔽做的不好的情況下,容易受發(fā)射諧波的干擾而失去穩(wěn)壓性能,導(dǎo)致電壓波動,或由于其高頻的干擾使頻率異變。同時,如果開關(guān)電源的保護電路做的不好的話,一旦發(fā)生故障,其電壓有可能會突然升高而燒毀電池。高頻充電機用高磁導(dǎo)率的材料來做變壓器,頻率越高,轉(zhuǎn)化過程的效率就越高,浪費在發(fā)熱、震動上的能量就越少,越高頻率的電能轉(zhuǎn)換所需要的變壓器用的磁芯也就越小,所以高頻充電機具有高效率、小體積、重量輕等特點。
  高頻有“硬開關(guān)”與“軟開關(guān)”之分,“硬開關(guān)”是沒有將高壓電流變成有周期的脈沖狀態(tài)而直接在高壓電流時頻繁的進行開與關(guān),所以高頻充電機易壞也是因為這樣的原因;“軟開關(guān)”是將高壓電流變成有周期的脈沖狀態(tài),關(guān)斷或開啟高壓電流是在其間歇期間進行,這樣,在關(guān)斷及開通開關(guān)時減少或沒有了壓力,我們把這樣的叫做“軟開關(guān)”。從理論上來看,應(yīng)用“軟開關(guān)”技術(shù)其充電機可提高效率,其可靠性更好,壽命相對也更長一些,但“軟開關(guān)”技術(shù)難度也較大,不太易掌握。

  三、充電過程中會對電池造成損害的原因
 ?。ㄒ唬┲挥兄绷鞒潆?,在充電過程中沒有增進打碎硫酸鹽晶體的技術(shù)手段,長期如此,會導(dǎo)致電池充電能力低下和電池一充即滿,一放即完的現(xiàn)象。
  (二)欠充,充電機的充電電壓設(shè)置較低(夏天怕過充),直接導(dǎo)致電池欠充,影響電池壽命。
 ?。ㄈ┻^充,由于外界溫度過高,造成充電電壓過高,但又不能自動調(diào)節(jié),導(dǎo)致電池失水,極化等現(xiàn)象,縮短電池壽命。
  目前國內(nèi)電動叉車的動力電池以鉛酸電池為主,多采用工頻充電機,但隨著蓄電池技術(shù)的發(fā)展及國家對環(huán)保上的重視,其它動力電池,比如鋰電的推廣使用,高頻充電技術(shù)將會得到相應(yīng)的發(fā)展。
  排除蓄電池本身的質(zhì)量因素,與蓄電池壽命關(guān)系最密切的就是充電機,充電機技術(shù)各有所長,市場需求決定了他們的發(fā)展。

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