發(fā)布人：深圳市金正信電源科技有限公司2013-09-22 16:04:18 電動車充電器是專門為電動自行車的電瓶配置的一個充電設(shè)備！ 充電器的分類： 用有、無工頻（50赫茲）變壓器區(qū)分，可分為兩大類。貨運三輪充電器一般使用帶工頻變壓器的充電機，體積大、重量大，費電，但是可靠，便宜；電動自行車和電摩則使用所謂開關(guān)電源式充電器，省電，效率高，但是易壞。 開關(guān)電源式充電器的正確操作是：充電時，先插電池，后加市電；充足后，先切斷市電，后拔電池插頭。如果在充電時先拔電池插頭，特別是充電電流大（紅燈）時，非常容易損壞充電器。 常用的開關(guān)電源式充電器又分半橋式和單激式兩大類，單激類又分為正激式和反激式兩類。半橋式成本高，性能好，常用于帶負脈沖的充電器；單激式成本低，市場占有率高。
工作原理
220v交流電經(jīng)T0雙向濾波抑制干擾，D1整流為脈動直流，再經(jīng)C11濾波形成穩(wěn)定的300V左右的直流電。U1 為TL3842脈寬調(diào)制集成電路。其5腳為電源負極，7腳為電源正極，6腳為脈沖輸出直接驅(qū)動場效應(yīng)管Q1(K1358) 3腳為最大電流限制，調(diào)整R25(2.5歐姆)的阻值可以調(diào)整充電器的最大電流。 2腳為電壓反饋，可以調(diào)節(jié)充電器的輸出電壓。4腳外接振蕩電阻R1,和振蕩電容C1。T1為高頻脈沖變壓器，其作用有三個。 第一是把高壓脈沖降壓為低壓脈沖。 第二是起到隔離高壓的作用，以防觸電。 第三是為uc3842提供工作電源。D4為高頻整流管（16A60V）C10為低壓濾波電容,D5為12V穩(wěn)壓二極管， U3(TL431)為精密基準電壓源，配合U2(光耦合器4N35) 起到自動調(diào)節(jié)充電器電壓的作用。調(diào)整w2(微調(diào)電阻)可以細調(diào)充電器的電壓。D10是電源指示燈。D6為充電指示燈。 R27是電流取樣電阻（0.1歐姆，5w）改變W1的阻值可以調(diào)整充電器轉(zhuǎn)浮充的拐點電流  電動車充電器原理圖 （200－300 mA）通電開始時，C11上有300v左右電壓。此電壓一路經(jīng)T1加載到Q1。 第二路經(jīng)R5,C8,C3, 達到U1的第7腳。強迫U1啟動。U1的6腳輸出方波脈沖，Q1工作，電流經(jīng)R25到地。同時T1副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)D3,R12給U1提供可靠電源。T1輸出線圈的電壓經(jīng)D4,C10整流濾波得到穩(wěn)定的電壓。此電壓一路經(jīng)D7（D7起到防止電池的電流倒灌給充電器的作用）給電池充電。 第二路經(jīng)R14,D5,C9, 為LM358(雙運算放大器，1腳為電源地，8腳為電源正)及其外圍電路提供12V工作電源。D9為LM358提供基準電壓，經(jīng)R26,R4分壓達到LM358的第二腳和第5腳。正常充電時，R27上端有0.15－0.18V左右電壓，此電壓經(jīng)R17加到LM358第三腳，從1腳送出高電壓。此電壓一路經(jīng)R18,強迫Q2導(dǎo)通，  電動車充電器原理圖 D6（紅燈）點亮，第二路注入LM358的6腳，7腳輸出低電壓，迫使Q3關(guān)斷，D10(綠燈)熄滅，充電器進入恒流充電階段。當電池電壓上升到44.2V左右時,充電器進入恒壓充電階段，輸出電壓維持在44.2V左右，充電器進入恒壓充電階段，電流逐漸減小。當充電電流減小到200mA—300mA時，R27上端的電壓下降，LM358的3腳電壓低于2腳，1腳輸出低電壓，Q2關(guān)斷，D6熄滅。同時7腳輸出高電壓，此電壓一路使Q3導(dǎo)通，D10點亮。另一路經(jīng)D8，W1到達反饋電路，使電壓降低。充電器進入涓流充電階段。1－2小時后充電結(jié)束。 鉛酸電池已經(jīng)有100多年的歷史了，開始全球普遍沿引老的觀點和操作規(guī)程：充、放電率為0.1C(C是電池容量)壽命較長。美國人麥斯先生為解決快速充電問題，1967年向全世界公布了他的研究成果，用大于1C率脈沖電流充電，充電間歇時對電池放電。放電有利于消除極化、降低電解液溫度、提高極板接受電荷的能力。我國一些科技工作者在1969年前后，根據(jù)麥斯先生的三定律制作成功了多種品牌的快速充電機。充電循環(huán)過程是：大電流脈沖充電→切斷充電通路→對電池短暫放電→停止放電→接通充電通路→大電流脈沖充電…… 2000年前后，有人將這一原理用到了電動車充電器中，充電過程中，不切斷充電通路，用小電阻將電池短路瞬間，進行放電。短路時由于不切斷充電通路，在充電通路中串連了電感。一般在1秒內(nèi)短路3－5毫秒（1秒=1000毫秒），由于電感里的電流不能跳變，短路時間短促，可以保護充電器的電源轉(zhuǎn)換部分。如果把充電電流方向叫正，放電自然為負了，電動車業(yè)就出現(xiàn)了名詞“負脈沖充電器”，而且稱可以延長電池壽命等等。 
電動車充電器 大于某電流進入第一第二階段，小于某電流進入第三階段。這個電流叫轉(zhuǎn)換電流，也叫轉(zhuǎn)折電流。 早期充電器，包括名牌車配套的充電器，雖然也變燈，但實際是恒壓限流充電器，并不是三階段充電器。一般這類就一個穩(wěn)定電壓值，44.2V左右，對當時的高比重硫酸的電池還湊合。 關(guān)于三段式充電器的三個關(guān)鍵參數(shù) 第一個重要參數(shù)是涓流階段的低恒壓值，第二個重要參數(shù)是第二階段的高恒壓值，第三個重要參數(shù)是轉(zhuǎn)換電流。這三個重要參數(shù)與電池數(shù)目有關(guān)，與電池的容量Ah有關(guān)，與溫度有關(guān)，與電池種類有關(guān)。為了方便大家記憶，下面以最常見的電動自行車（三塊12V串聯(lián)的10Ah電池）所用的三段式充電器為例簡單介紹一下： 首先討論涓流階段的低恒壓值，參考電壓為42.5V左右。此值高將使電池失水，容易使電池發(fā)熱變形；此值低不利于電池充足電。此值在南方要低于41.5V；膠體電池要低于41.5V，如在南方還要低一點兒。這個參數(shù)是相對嚴格的，不可以大于參考值。 其次討論第二階段的高恒壓值，參考電壓為44.5V左右。此值高有利于快速充足電，但是容易使電池失水，充電后期電流下不來，結(jié)果使電池發(fā)熱變形；此值低不利于電池快速充足電，有利于向涓流階段轉(zhuǎn)換。這個值雖然沒有第一個值那樣嚴格，但是也不要過高。 最后討論轉(zhuǎn)換電流，參考電流為300毫安左右。此值高有利于電池壽命，不容易發(fā)熱變形，但不利于電池快速充足電；此值低（對外行）有利于充足電，但是由于較長時間高電壓充電，容易使電池失水，使電池發(fā)熱變形。特別個別電池出現(xiàn)問題時，充電電流降不到轉(zhuǎn)折電流以下時，會連累好電池也被充壞。給出的參考值有一定范圍，正負50毫安甚至100毫安都是允許的，但是不允許小于200毫安。 市場上出現(xiàn)了很多高恒壓值為46.5V、低恒壓值為41.5V、轉(zhuǎn)折電流大于500毫安的反激式廉價充電器。 如果是四塊12V電池的充電器即48V充電器，前兩個參數(shù)為前述電壓參考值除以三乘以四。高恒壓值為59.5V左右、低恒壓值為56.5V左右。 電池如果比10Ah大，將第三個參數(shù)電流值適當增大，例如17Ah電池可大到500毫安。   電動車充電器 再補充一些正確的充電方法：1，變綠燈后再接著充2－3小時。2，原則是淺放（電）勤充（電），每次用到50%以后再充電，不要充電太頻繁這樣會縮短電池壽命 3，長期不騎，要定期（1個月）充電一次。4，長期淺放的電池，3個月左右，作一次深放電，就是所謂放光再充電，有利于電池深部的長期不動的物質(zhì)的活化。放光的意思是，騎到控制器電池欠壓保護動作為止。 需要提醒客戶幾點：1，一般新電池投入使用8－10個月后，要對電池進行檢查和維護。2，一般名牌車配套的充電器是經(jīng)過篩選的，通常不用測試，但是單獨到市場上采購的非配套充電器，一定要進行前述三個參數(shù)的測試。3，有一種不帶工頻變壓器的可控硅充電機，直接整流市電為電池充電，電流可到30A，電壓12V－80V可調(diào)，未徹底切斷市電前，千萬不要摸電池，貨運三輪使用這類充電機的客戶特別要注意安全。編輯本段硫酸鹽粘附在極板上，縮減了電解液與極板的反應(yīng)面積，使電池容量迅速衰減。失水會加重電池的硫化；硫化又會加重電池的失水，易形成惡性循環(huán)。 鉛酸電池的失衡問題 一組電池由三到四只組成。由于制造工藝問題，無法做到每只電池的絕對平衡，普通充電器使用平均電流，使容量小的單只電池最先充滿，并形成過充，放電時，這只容量小的電池最先放完，并形成過放。長期如此，惡性循環(huán)，使整組電池出現(xiàn)單只落后，從而使整組電池報廢。三段式充電器的浮充階段，有500mA的小電流，它的作用是補償充電，讓電池充飽。但它也帶來兩個副作用:1、充飽后，多余的電流沒有關(guān)斷，電能轉(zhuǎn)化為熱能，進行水分解，加速水份的散發(fā)；2、小電流充電，產(chǎn)生的電流分叉很大，更容易造成電池組的不平衡。 （4）分析④：鉛酸電池的熱失控問題 蓄電池變形不是突發(fā)的，往往是有一個過程的。蓄電池在充電到容量的80%，左右進入高電壓充電區(qū)，這時，在正極板上先析出氧氣，氧氣通過隔板中的孔，到達負極，在負極板上進行氧復(fù)活反應(yīng)：2Pb+O2（氧氣）=2PbO+Q（熱量）；PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q（熱量）。反應(yīng)時產(chǎn)生熱量，當充電容量達到90%時，氧氣發(fā)生速度增大，負極開始產(chǎn)生氫氣，大量氣體的增加使蓄電池內(nèi)壓超過閥壓，安全閥打開，氣體逸出，最終表現(xiàn)為失水。2H2O=2H2↑+O2↑。隨著蓄電池循環(huán)次數(shù)的增加，水分逐漸減少，結(jié)果蓄電池出現(xiàn)如下情況： ⑴ 氧氣“通道”變得暢通，正極產(chǎn)生的氧化很容易通過“通道”到達負極； ⑵ 熱容減小，在蓄電池中熱容量最大的是水，水損失后，蓄電池熱容大大減小，產(chǎn)生的熱量使蓄電池溫度升高很快； ⑶ 由于失水后蓄電池中超細玻璃纖維隔板發(fā)生收縮現(xiàn)象，使之與正負極板的附著力變差，內(nèi)阻增大，充放電過程中發(fā)熱量加大。經(jīng)過上述過程，蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量只能經(jīng)過電池槽散熱，如散熱量小于發(fā)熱量，即出現(xiàn)溫度上升現(xiàn)象。溫度上升，使蓄電池析氣過電位降低，析氣量增大，正極大量的氧化通過“通道”，在負極表面反應(yīng)，發(fā)出大量的熱量，使溫度快速上升，形成惡性循環(huán)，即所謂的“熱失控”。
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