本設計介紹充電器對蓄電池充電的一般原理，從閥控蓄電池內部氧循環的設計理念出發，研究各種充電方法對鉛酸蓄電池壽命的影響。針對蓄電池充電過程中出現的種種問題，分析現有各種充電方法存在的問題，提出一種可對鉛酸蓄電池實現四段式慢脈沖充電的智能充電器設計方案。控制開關電源的脈沖頻率和占空比，從而調節充電電流和電壓，實現對蓄電池的分級慢脈沖充電。這個方案不僅可實現快速充電，同時可以減少析氣，消除硫化，進行均衡充電，從而大大地延長了鉛酸蓄電池的使用壽命。

　　1.1 蓄電池與充電技術

　　對于鉛酸、鎘鎳、鎳氫3類以水為溶劑的電解液蓄電池，為了使用上的安全、方便、長壽命和免維護，在全世界化學電源工作者數代人不懈的努力下，終于從大量的實驗中發現了“內部氧循環”的理論機制，使得該3類蓄電池所有的充放電反應，能在一個設計完好的帶閥控的密封容器中反復安全進行。即蓄電池在充電和過充電期間，正電極析出的氧到達負電極后，能全部被負電極吸收還原，關系為i（O2析出）=i（O2還原），因而，蓄電池在長期的充放電過程中，不會造成電解液中水的損耗，以此來保證蓄電池的循環使用壽命與充電的安全。

　　1.2 密封鉛酸蓄電池的充電特性

　　電池充電通常要完成兩個任務，首先是盡可能快地使電池恢復額定容量，另一是使用小電流充電，補充電池因自放電而損失的能量，以維持電池的額定容量。在充電過程中，鉛酸電池負極板上的硫酸鉛逐漸析出鉛，正極板上的硫酸鉛逐漸生成二氧化鉛。當正負極板上的硫酸鉛完全生成鉛和二氧化鉛后，電池開始發生過充電反應，產生氫氣和氧氣。這樣，在非密封電池中，電解液中的水將逐漸減少。在密封鉛酸蓄電池中，采用中等充電速率時，氫氣和氧氣能夠重新化合為水。過充電開始的時間與充電的速率有關。當充電速率大于Ｃ／５時，電池容量恢復到額定容量的８０％以前，即開始發生過充電反應。只有充電速率小于Ｃ／１００，才能使電池在容量恢復到１００％后，出現過充電反應。為了使電池容量恢復到１００％，必須允許一定的過充電反應。過充電反應發生后，單格電池的電壓迅速上升，達到一定數值后，上升速率減小，然后電池電壓開始緩慢下降。由此可知，電池充足電后，維持電容容量的最佳方法就是在電池組兩端加入恒定的電壓。浮充電壓下，充入的電流應能補充電池因自放電而失去的能量。浮充電壓不能過高，以免因嚴重的過充電而縮短電池壽命。采用適當的浮充電壓，密封鉛酸蓄電池的壽命可達１０年以上。實踐證明，實際的浮充電壓與規定的浮充電壓相差５％時，免維護蓄電池的壽命將縮短一半。鉛酸電池的電壓具有負溫度系數，其單格值為－４ｍＶ／℃。在環境溫度為２５℃時工作很理想的普通（無溫度補償）充電器，當環境溫度降到０℃時，電池就不能充足電，當環境溫度上升到５０℃時，電池將因嚴重的過充電而縮短壽命。因此，為了保證在很寬的溫度范圍內，都能使電池剛好充足電，充電器的各種轉換電壓必須隨電池電壓的溫度系數而變。