電動車充電器的簡單原理及分類
充電器的分類
用有、無工頻(50赫茲)變壓器區分,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電源式充電器,省電,效率高,但是易壞。
開關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。
常用的開關電源式充電器又分半橋式(shi)和單(dan)激(ji)(ji)式(shi)兩大類,單(dan)激(ji)(ji)類又分為正激(ji)(ji)式(shi)和反激(ji)(ji)式(shi)兩類。半橋式(shi)成(cheng)本(ben)高,性能好(hao),常用于(yu)帶負脈沖的充電器;單(dan)激(ji)(ji)式(shi)成(cheng)本(ben)低,市場占(zhan)有率高。
關于負脈沖充電器
我國一些科技工作者在1969年前后,根據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(chong)(chong)電(dian)過(guo)程中,不切斷充(chong)(chong)電(dian)通路(lu),用小(xiao)電(dian)阻將電(dian)池短路(lu)瞬間(jian),進行放電(dian)。短路(lu)時由于(yu)不切斷充(chong)(chong)電(dian)通路(lu),在充(chong)(chong)電(dian)通路(lu)中串連了電(dian)感(gan)。一般在1秒(miao)內(nei)短路(lu)3-5毫秒(miao)(1秒(miao)=1000毫秒(miao)),由于(yu)電(dian)感(gan)里(li)的電(dian)流不能跳變(bian),短路(lu)時間(jian)短促(cu),可(ke)以(yi)保護充(chong)(chong)電(dian)器的電(dian)源轉換(huan)部分。如(ru)果把充(chong)(chong)電(dian)電(dian)流方(fang)向(xiang)叫(jiao)正,放電(dian)自然為負(fu)了,電(dian)動(dong)車業就出現了名詞“負(fu)脈沖充(chong)(chong)電(dian)器”,而且稱可(ke)以(yi)延長電(dian)池壽命等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
關于三段式充電器
近幾年,電動車普遍使用了所謂三段式充電器,第一個階段叫恒流階段,第二個階段叫恒壓階段,第三個階段叫涓流階段。從電子技術角度針對電池而言:第一個階段叫充電限流階段,第二個階段叫高恒壓階段,第三個階段叫低恒壓階段比較貼切。第二階段和第三階段轉換時,面板指示燈相應變換,大多數充電器第一、二階段是紅燈,第三階段變綠燈。第二階段和第三階段的相互轉換是由充電電流決定的,大于某電流進入第一第二階段,小于某電流進入第三階段。這個電流叫轉換電流,也叫轉折電流。
早(zao)期充(chong)電器(qi),包括名(ming)牌車(che)配套的(de)充(chong)電器(qi),雖(sui)然也(ye)變燈(deng),但實際是恒壓限流(liu)充(chong)電器(qi),并不(bu)是三階段(duan)充(chong)電器(qi)。一般這類就一個穩(wen)定電壓值,44.2V左右,對當(dang)時的(de)高比重硫酸的(de)電池還(huan)湊合。
關于三段式充電器的三個關鍵參數
第一個重要參數是涓流階段的低恒壓值,第二個重要參數是第二階段的高恒壓值,第三個重要參數是轉換電流。這三個重要參數與電池數目有關,與電池的容量Ah有關,與溫度有關,與電池種類有關。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,結果使電池發熱變形;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,使電池發熱變形。特別個別電池出現問題時,充電電流降不到轉折電流以下時,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。
目前,市場上出現了很多高恒壓值為46.5V、低恒壓值為41.5V、轉折電流大于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,將第三個參數電流值適當增大,例如17Ah電池可大到500毫安。
買新充電器要檢查三段式充電器的三個重要參數,用戶一般可以自己測得第三階段的低恒壓值。方法是,不接電池,給充電器加市電,用數字萬用表的200V直流電壓檔測充電器的輸出電壓。另兩個參數高恒壓值和轉折電流一般需要專用工具才能測得。
再(zai)(zai)補(bu)充(chong)(chong)一(yi)些正確的(de)(de)充(chong)(chong)電方法:1,變綠燈后再(zai)(zai)接著(zhu)充(chong)(chong)2-3小時。2,原則是淺放(fang)(fang)(電)勤(qin)充(chong)(chong)(電),就是騎(qi)行不(bu)足夠(gou)遠,也要及時充(chong)(chong)電,避免放(fang)(fang)光再(zai)(zai)充(chong)(chong)電。3,長(chang)期(qi)(qi)不(bu)騎(qi),要定期(qi)(qi)(2-3個月)充(chong)(chong)電一(yi)次(ci)。4,長(chang)期(qi)(qi)淺放(fang)(fang)的(de)(de)電池(chi),3個月左右,作一(yi)次(ci)深放(fang)(fang)電,就是所(suo)謂放(fang)(fang)光再(zai)(zai)充(chong)(chong)電,有利于電池(chi)深部(bu)的(de)(de)長(chang)期(qi)(qi)不(bu)動的(de)(de)物質的(de)(de)活化。放(fang)(fang)光的(de)(de)意思是,騎(qi)到控制器電池(chi)欠壓(ya)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的測試。
3,有一種不帶工頻變壓器的可控(kong)硅充(chong)電機(ji),直接整(zheng)流(liu)市電為電池(chi)充(chong)電,電流(liu)可到30A,電壓12V-80V可調,未(wei)徹底(di)切斷(duan)市電前,千(qian)萬(wan)不要摸電池(chi),貨運三輪使用這類(lei)充(chong)電機(ji)的客戶特(te)別要注(zhu)意安(an)全(quan)。