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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(qiao)式和單(dan)激(ji)(ji)式兩(liang)大(da)類,單(dan)激(ji)(ji)類又分為正(zheng)激(ji)(ji)式和反激(ji)(ji)式兩(liang)類。半橋(qiao)式成本高,性能好,常(chang)用于帶負脈沖的充(chong)電器(qi);單(dan)激(ji)(ji)式成本低,市場占(zhan)有(you)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(zhong)(zhong),充(chong)(chong)電(dian)過程中(zhong)(zhong),不(bu)切(qie)斷充(chong)(chong)電(dian)通路(lu)(lu),用小電(dian)阻將電(dian)池短(duan)(duan)路(lu)(lu)瞬間,進行放(fang)電(dian)。短(duan)(duan)路(lu)(lu)時(shi)(shi)由于不(bu)切(qie)斷充(chong)(chong)電(dian)通路(lu)(lu),在充(chong)(chong)電(dian)通路(lu)(lu)中(zhong)(zhong)串連了(le)電(dian)感。一般在1秒(miao)內短(duan)(duan)路(lu)(lu)3-5毫秒(miao)(1秒(miao)=1000毫秒(miao)),由于電(dian)感里(li)的電(dian)流(liu)不(bu)能(neng)跳(tiao)變,短(duan)(duan)路(lu)(lu)時(shi)(shi)間短(duan)(duan)促,可以(yi)保護充(chong)(chong)電(dian)器的電(dian)源轉(zhuan)換部(bu)分。如果把充(chong)(chong)電(dian)電(dian)流(liu)方向叫正,放(fang)電(dian)自然為負(fu)了(le),電(dian)動車業就(jiu)出現了(le)名(ming)詞“負(fu)脈(mo)沖(chong)充(chong)(chong)電(dian)器”,而且稱(cheng)可以(yi)延(yan)長(chang)電(dian)池壽(shou)命等(deng)等(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。
  早期充(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi),包括名牌車配套的充(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi),雖然也變燈,但實(shi)際是恒(heng)壓限流充(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi),并不是三階段充(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)。一(yi)般這(zhe)類就一(yi)個穩(wen)定(ding)電(dian)(dian)(dian)壓值,44.2V左右(you),對當時的高比重(zhong)硫酸的電(dian)(dian)(dian)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)補充(chong)一(yi)(yi)些正(zheng)確的充(chong)電(dian)(dian)方法(fa):1,變綠燈后再(zai)接著充(chong)2-3小時。2,原則(ze)是(shi)淺(qian)放(fang)(fang)(電(dian)(dian))勤充(chong)(電(dian)(dian)),就(jiu)(jiu)是(shi)騎行不足夠遠(yuan),也(ye)要及時充(chong)電(dian)(dian),避免放(fang)(fang)光(guang)(guang)再(zai)充(chong)電(dian)(dian)。3,長期不騎,要定期(2-3個月)充(chong)電(dian)(dian)一(yi)(yi)次。4,長期淺(qian)放(fang)(fang)的電(dian)(dian)池(chi)(chi),3個月左右,作一(yi)(yi)次深(shen)放(fang)(fang)電(dian)(dian),就(jiu)(jiu)是(shi)所(suo)謂放(fang)(fang)光(guang)(guang)再(zai)充(chong)電(dian)(dian),有利于電(dian)(dian)池(chi)(chi)深(shen)部的長期不動的物質的活化。放(fang)(fang)光(guang)(guang)的意思是(shi),騎到控制(zhi)器電(dian)(dian)池(chi)(chi)欠壓保護動作為(wei)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(pin)變壓器的可(ke)控硅充(chong)電(dian)機(ji),直接(jie)整流(liu)(liu)市(shi)電(dian)為電(dian)池充(chong)電(dian),電(dian)流(liu)(liu)可(ke)到(dao)30A,電(dian)壓12V-80V可(ke)調,未徹底切斷市(shi)電(dian)前,千萬不要(yao)摸電(dian)池,貨運三輪使用這類充(chong)電(dian)機(ji)的客戶特別要(yao)注(zhu)意(yi)安全(quan)。

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