1.常规充电方法

（1）恒流充电法 恒流充电法是通过调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方式使充电电流强度保持不变的充电方法。该方法控制简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，此时电能不能有效转化为化学能，多变为热能消耗掉了。恒流充电曲线如图3-10所示。

（2）恒压充电法 在蓄电池充电过程中，充电电源电压始终保持一定，叫做恒压充电。

式中 U——电池的端电压；

E——电池电动势；

I——充电电流；

R——充电电路中内阻。

图3-10 恒流充电曲线

由式（3-11）可知，充电开始时，电池电动势小，所以充电电流很大，对蓄电池的寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废；充电中期和后期，受电池极化作用的影响，正极电位变得更高，负极电位变得更低，所以电动势增大，充电电流过小，形成长期充电不足，影响电池的使用寿命。鉴于这种缺点，恒压充电很少使用，只有在充电电源电压低、工作电流大时才采用。

图3-11 恒压充电曲线

恒压充电曲线如图3-11所示。

（3）阶段充电法 该方法包含多种充电方法的组合，如先恒流后恒压充电法、多段恒流充电法、先恒流再恒压最后恒流充电法等。常用的为先恒流再恒压的充电方式，如铅酸电池、锂离子电池常采用该种方式充电。下面举例对该种充电方法进行介绍。

某额定容量为150A·h的铅酸电池，其参数见表3-2。

表3-2 铅酸电池参数表

此电池组充电采取两阶段恒流。第一阶段恒流60A，第二阶段恒流14A，如图3-12所示，曲线为该铅酸电池充电参数变化情况。第一阶段充电结束，充电终止电压随温度调整按下式进行

U=14.7-0.03（T-T_r） （3-12）

式中 U——单电池电压；

T——环境温度；

T_r——室温，一般采用20℃。

第二阶段终止采用时间和电池电压两方面独立控制：①单电池电压超过17.0V；②此阶段充电时间超过6h。从图3-12所示的电池组中单体电池充电曲线可以看出，在第一阶段，电池电压逐步升高，在充电转入第二阶段时，电池电压有所下降，但之后随充电过程的进行，电池电压再次上升，并在充电后期升高到15.5V以上。(www.daowen.com)

图3-12 单体电池充电曲线

2.快速充电方法

为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达到充满电状态的时间，同时保证蓄电池正负极板的极化现象尽量少或轻，提高蓄电池使用效率，快速充电技术近年来得到了迅速发展。下面介绍几种常用的快速充电方法，这些方法都是围绕着最佳充电曲线进行设计的，目的就是使充电曲线尽可能地逼近最佳充电曲线。

（1）脉冲式充电法 该方法是首先用脉冲电流对电池充电，然后停充一段时间，再用脉冲电流对电池充电，如此循环，如图3-13所示。充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率。

（2）Reflex TM快速充电法 这种技术是美国的一项专利技术，早期主要面对的充电对象是镍镉电池。这种充电方法缓解了镍镉电池的记忆效应问题，并大大降低了蓄电池快速充电的时间。如图3-14所示，Reflex TM充电法的一个工作周期包括正向充电脉冲、反向瞬间放电脉冲和停充维持三个阶段。与脉冲式充电相比，加入了负脉冲的思想。近年来这种充电方法在其他类型电池上的应用也大量开展，用于提高充电速度并降低充电过程中的极化。

图3-13 脉冲式充电曲线

图3-14 Reflex TM快速充电曲线

（3）变电流间歇充电法 这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上，如图3-15所示。其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段采用变电流间歇充电的方法，保证加大充电电流，获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段，获得过充电量，将电池恢复至完全充电状态。通过间歇停充，使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。

（4）变电压间歇充电法 在变电流间歇充电法的基础上又提出了变电压间歇充电法，如图3-16所示。变电压间歇充电法与变电流间歇充电法不同之处在于第一阶段的不是间歇恒流，而是间歇恒压。

图3-15 变电流间歇充电曲线

图3-16 变电压间歇充电曲线

比较图3-15和图3-16可以看出，图3-16更加符合最佳充电的充电曲线；在每个恒电压充电阶段，充电电流自然按照指数规律下降，符合电池电流可接受率随着充电过程逐渐下降的特点。

（5）变电压、变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法 该方法综合了脉冲充电法、Reflex TM快速充电法、变电流间歇充电法及变电压间歇充电法的优点，变电压、变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法得到发展应用。脉冲充电法充电电路的控制一般有两种：

1）脉冲电流的幅值可变，而驱动充放电开关管（PWM）信号的频率是固定的。

2）脉冲电流幅值固定不变，PWM信号的频率可调。

图3-17采用了一种不同于这两者的控制模式，脉冲电流幅值和PWM信号的频率均固定，PWM占空比可调，在此基础上加入间歇停充阶段，能够在较短的时间内充进更多的电量，提高蓄电池的充电接受能力。

图3-17 波浪式间歇正负零脉冲快速充电曲线