高频开关充电电源组成方框

20世纪60年代中期，美国科学家马斯对阀控密封铅酸蓄电池充电过程中的析气问题做了大量的试验研究工作，提出了以最低析气率为前提的阀控密封铅酸蓄电池可接受的充电电流曲线，如下图所示。





从图中可以看出，在充电过程中，只要充电电流不超过阀控密封铅酸蓄电池可接受的电流，其内部就不会产生大量的气泡。而常规充电一般采用先恒流、后恒压的两阶段充电法，在充电过程初期，充电电流远远小于阀控密封铅酸蓄电池可接受的充电电流，因而充电时间大大延长；在充电过程后期，充电电流又大于阀控密封铅酸蓄电池可接受的电流，因而阀控密封铅酸蓄电池内将产生大量的气泡。如果在整个充电过程中能使实际的充电电流始终等于或接近于阀控密封铅酸蓄电池可接受的充电电流，则充电速度就可大大加快，而且析气率也可控制在很低的范围内。这就是快速充电的基本理论依据。然而，在充电过程中，阀控密封铅酸蓄电池中产生的极化电压会阻碍其本身的充电，并且使析气率和温度显著升高，因此，极化电压是影响充电速度的重要因素。由此可知，要想实现快速充电，必须设法消除极化电压对阀控密封铅酸蓄电池充电的影响。从极化电压的形成机理可知，极化电压的大小是跟随充电电流的变化而改变的。当停止充电时，电阻极化消失，浓差极化和电化学极化亦逐渐减弱。如果为阀控密封铅酸蓄电池提供一条放电通道让其反向放电，则浓差极化和电化学极化将迅速消失，同时阀控密封铅酸蓄电池内部的温度也因放电而降低。因此，在阀控密封铅酸蓄电池的充电过程中适时地暂停充电，并适当地加入放电脉冲，就可迅速而有效地消除各种极化电压，从而提高充电速度。目前，比较认同的快速充电方法是脉冲充电、脉冲放电去极化方法。下图为脉冲充电、脉冲放电去极化快速充电的波形图。