電(diàn)動叉車(chē)蓄電(diàn)池的性能(néng)研究

電(diàn)動叉車(chē)屬于環保新(xīn)能(néng)源車(chē)輛，自中(zhōng)國(guó)加入WTO後，國(guó)内企業逐步對電(diàn)動叉車(chē)有(yǒu)更深的了解，電(diàn)動叉車(chē)依靠叉車(chē)蓄電(diàn)池作(zuò) 為(wèi)能(néng)源動力，是叉車(chē)的主要成本核算，其性能(néng)的好壞直接影響車(chē)輛的動力特性和續駛裏程。因此，分(fēn)析研究蓄電(diàn)池的充放電(diàn)特性對于提高電(diàn)動汽車(chē)性能(néng)具(jù)有(yǒu)重要意 義。可(kě)供叉車(chē)使用(yòng)的蓄電(diàn)池有(yǒu)多(duō)種，具(jù)有(yǒu)不同的充放電(diàn)特性。通常我們關心的特性主要有(yǒu)：充電(diàn)時間、充電(diàn)模式、充電(diàn)電(diàn)流、充電(diàn)電(diàn)壓、充電(diàn)溫升、不同放電(diàn)電(diàn)流下 的放電(diàn)時間、放電(diàn)溫升、循環次數等；當叉車(chē)電(diàn)瓶布置在叉車(chē)後橋上時，叉車(chē)的重心提高了，整機穩定性受到影響，由于叉車(chē)的高度增加，司機的座位提高，因而司 機在操作(zuò)時視野更開闊，特别是搬運體(tǐ)積大的貨物(wù)時就更适用(yòng)了。當電(diàn)瓶安(ān)置在後橋上，電(diàn)機和液壓泵的維修更方便，因為(wèi)拆走電(diàn)瓶和腳踏闆後，電(diàn)機和液壓泵便一 目了然。 目前，國(guó)内企業生産(chǎn)的電(diàn)動叉車(chē)，大多(duō)采用(yòng)的是第二種技(jì )術，而國(guó)外企業則兩種情況都有(yǒu)；以下我們簡單研究下電(diàn)動叉車(chē)蓄電(diàn)池的性能(néng)結構：
　　1、國(guó)内外通常采用(yòng)的蓄電(diàn)池充電(diàn)裝(zhuāng)置模式
　　1.1自耦變壓器模式：該充電(diàn)裝(zhuāng)置不具(jù)備恒流功能(néng)，充電(diàn)電(diàn)流随電(diàn)網電(diàn)壓變化，必須人工(gōng)不斷調整才能(néng)進行充電(diàn)作(zuò)業。該充電(diàn)裝(zhuāng)置質(zhì)量不易保證，處于淘汰狀态。
　　1.2可(kě)控矽整流型充電(diàn)模式：該充電(diàn)裝(zhuāng)置采用(yòng)可(kě)控矽的導通角進行電(diàn)流調整和穩定，實現恒流充電(diàn)。但在實際應用(yòng)中(zhōng)，出現輸出電(diàn)流的脈動成分(fēn)較大，易使蓄電(diàn)池電(diàn)解液發熱而蒸發。
　　1.3功率晶體(tǐ)管模式：該充電(diàn)裝(zhuāng)置采用(yòng)大功率晶體(tǐ)管作(zuò)為(wèi)恒流器件，通過調整功率晶體(tǐ)管C-E極壓降來穩定輸出電(diàn)流，輸出的電(diàn)流波形較好，對電(diàn)網的幹擾小(xiǎo)。對于放電(diàn)裝(zhuāng)置，大多(duō)還采用(yòng)相控式有(yǒu)源逆變蓄電(diàn)池放電(diàn)裝(zhuāng)置或電(diàn)阻放電(diàn)裝(zhuāng)置。
　　2、叉車(chē)蓄電(diàn)池及充放電(diàn)方案的設計
　　2.1　鉛酸蓄電(diàn)池的參數分(fēn)析
　 　1）電(diàn)池容量與放電(diàn)率的關系：蓄電(diàn)池的容量是指它的蓄電(diàn)能(néng)力。它是以充足了電(diàn)的蓄電(diàn)池，放電(diàn)至規定的終止電(diàn)壓的電(diàn)量。标準YD／T799-2002規定 2V、6V、12V密封蓄電(diàn)池的額定容量均為(wèi)标準溫度下（25℃）10小(xiǎo)時放電(diàn)率（I=0.1C10A）的容量。該标準明确指出6V、12V蓄電(diàn)池的容量 以lOh放電(diàn)率為(wèi)基準。
　　2）放電(diàn)率與容量的關系：蓄電(diàn)池放出的容量随放電(diàn)電(diàn)流的增大而減少。高放電(diàn)過程是極闆表面的有(yǒu)效物(wù)質(zhì)發生強制性的變化，生成的硫酸鉛很(hěn)容易堵塞極闆上的小(xiǎo)孔，極闆深層的有(yǒu)效物(wù)質(zhì)就沒有(yǒu)參加化學(xué)反應。這樣蓄電(diàn)池的内阻增大，電(diàn)壓下降就快，使電(diàn)池不能(néng)放出全部的容量。
　　3）溫度與容量的關系：
24V/48V/80V電(diàn)動叉車(chē)蓄電(diàn)池組

環境溫度對電(diàn)池的容量影響較大，随着環境溫度的降低容量減小(xiǎo)。環境溫度變化1℃時的電(diàn)池容量變化稱為(wèi)容量的溫度系數。根據國(guó)家标準，如環境溫度不是25"C，則需将實測容量按以下公(gōng)式換算成25。C基準溫度時的實際容量Ce，其值應符合标準。
　　4）放電(diàn)率與終止電(diàn)壓的關系：蓄電(diàn)池放電(diàn)時電(diàn)壓不能(néng)低于終止電(diàn)壓，否則會損害電(diàn)池壽命。
　　3、系統功能(néng)及特點
　 　3.1集充放電(diàn)試驗于一體(tǐ)。由于蓄電(diàn)池采用(yòng)二次電(diàn)池，在應用(yòng)中(zhōng)用(yòng)戶需要頻繁充電(diàn)以補充能(néng)量，所以，将充放電(diàn)試驗集于～體(tǐ)，可(kě)以在室内方便地了解電(diàn)池的實 際性能(néng)。用(yòng)戶在使用(yòng)時，需要比較頻繁地行駛（放電(diàn)）和住車(chē)（充電(diàn)）。因此，試驗台必須同時具(jù)有(yǒu)充電(diàn)和放電(diàn)功能(néng)，才能(néng)逼真地模拟電(diàn)池的實際工(gōng)況。我們的系統 集充電(diàn)和放電(diàn)于一體(tǐ)，從而可(kě)以在實驗室環境下更有(yǒu)效地進行蓄電(diàn)池性能(néng)試驗與分(fēn)析。
　　3.2具(jù)有(yǒu)高、低壓兩套試驗系統
　　3.3具(jù)有(yǒu)智能(néng)充放電(diàn)功能(néng)
　　系統不但能(néng)夠根據不同電(diàn)池的特性，按事先編制好的方案進行充放電(diàn)試驗，還可(kě)以根據實驗過程中(zhōng)電(diàn)池的具(jù)體(tǐ)狀态随時調整實驗方案。
　　4、系統容錯方案設計
　　考慮到在以後實際充電(diàn)、放電(diàn)操作(zuò)中(zhōng)可(kě)能(néng)會出現種種不可(kě)預知的突發故障，一旦系統因硬件故障或操作(zuò)不當，造成人員的傷亡和設備的損毀。為(wèi)了避免這一現象的發生，在設計時充分(fēn)考慮系統的特點，通過軟硬件相結合的辦(bàn)法，提出了一套經濟、實用(yòng)的容錯方案。
　　4.1硬件故障容錯
　 　1）工(gōng)控機故障的容錯：工(gōng)控機故障主要是軟件系統的突然崩潰和病毒的感染；因此，工(gōng)控機的接口均在實驗櫃的内部，并用(yòng)鎖鎖上，這樣就可(kě)以杜絕一些病毒的 入侵的可(kě)能(néng)。另外，系統裝(zhuāng)載正版殺毒軟件，并及時更新(xīn)。如果，由于病毒或其它什麽原因系統軟件在運行過程中(zhōng)産(chǎn)生崩潰，我們在硬件電(diàn)路中(zhōng)設置了“急停”按 鈕，可(kě)以手動關斷系統，終止設備運行。
　　2）單片機故障的容錯：單片機是用(yòng)來産(chǎn)生PiN信号以控制放電(diàn)電(diàn)流大小(xiǎo)的，當單片機程序産(chǎn)生“跑飛"時，可(kě)以利用(yòng)看門狗自動複位。
　　3）電(diàn)子器件故障的容錯
　　在硬件電(diàn)路上設置了速熔器，這樣可(kě)以在意外信号、誤動作(zuò)的情況下，迅速斷開設備的連接，從而對電(diàn)子器件起到一定的保護作(zuò)用(yòng)。在IGBT等主要功能(néng)器件上設計了保護電(diàn)路，可(kě)以起到有(yǒu)效地保護IGBT的作(zuò)用(yòng)。
　　4.2　操作(zuò)錯誤容錯
　 　為(wèi)了避免因操作(zuò)錯誤而可(kě)能(néng)對系統的安(ān)全運行造成的嚴重影響，在系統設計時對可(kě)能(néng)因操作(zuò)而引起的錯誤也采取了相應的容錯措施。系統在設計時，考慮到操作(zuò)人 員可(kě)能(néng)會進行誤操作(zuò)，因此，在關鍵的充放電(diàn)動作(zuò)開始的同時，同時關閉了可(kě)能(néng)的任何與控制有(yǒu)關的操作(zuò)，使之無法操作(zuò)，直至充電(diàn)或者放電(diàn)過程結束。保留了“使 用(yòng)幫助的按鈕，以備操作(zuò)人員随時查閱有(yǒu)關操作(zuò)規程等。
　　5、結論
　　本文(wén)的電(diàn)動叉車(chē)蓄電(diàn)池性能(néng)研究，對維護蓄電(diàn)池及提高電(diàn)動叉車(chē)的續航 裏程的研究有(yǒu)重要意義，依靠現場實踐經驗結果作(zuò)為(wèi)判據，在目前階段的功能(néng)可(kě)以較好确認蓄電(diàn)池的性能(néng)，提供蓄電(diàn)池的運行狀況的準确數據，為(wèi)蓄電(diàn)池組的正确使 用(yòng)和維護提供了科(kē)學(xué)依據。本論文(wén)對以後其它的電(diàn)池性能(néng)分(fēn)析具(jù)有(yǒu)一定的參考價值。要深入研究整個電(diàn)池性能(néng)問題，裏面所涉及的工(gōng)作(zuò)量和研究内容是相當豐富的。 由于作(zuò)者的研究時間和研究水平的限制，會有(yǒu)許多(duō)考慮不到的地方。這項研究需要更多(duō)的人來參與和完善，希望以後的研究者可(kě)以結合實際多(duō)做些這方面的工(gōng)作(zuò)。