電動車充電器的原理及分類

發佈日期: 2012 年 05 月 16 日 10:02 | 作者: | 分類: 綠能知識

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,後加市電;充足後,先切斷市電,後拔電池插頭。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,常用於帶負脈衝的充電器;單激式成本低,市場佔有率高。

關於負脈衝充電器

鉛酸電池已經有100多年的歷史了,開始全球普遍沿引老的觀點和操作規程: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年向全世界公佈了他的研究成果,用大於1C率脈衝電流充電,充電間歇時對電池放電。放電有利於消除極化、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年前後,根據麥斯先生的三定律製作成功了多種品牌的快速充電機。充電迴圈過程是:大電流脈衝充電→切斷充電通路→對電池短暫放電→停止放電→接通充電通路→大電流脈衝充電……

2000年前後,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。短路時由於不切斷充電通路,在充電通路中串連了電感。一般在1秒內短路3-5毫秒(1秒=1000毫秒),由於電感裡的電流不能跳變,短路時間短促,可以保護充電器的電源轉換部分。如果把充電電流方向叫正,放電自然為負了,電動車業就出現了名詞“負脈衝充電器”,而且稱可以延長電池壽命等等。

關於三段式充電器

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,大於某電流進入第一第二階段,小於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,並不是三階段充電器。一般這類就一個穩定電壓值,44.2V左右,對當時的高比重硫酸的電池還湊合。

關於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;此值低不利於電池充足電。此值在南方要低於41.5V;膠體電池要低於41.5V,如在南方還要低一點兒。這個參數是相對嚴格的,不可以大於參考值。

其次討論第二階段的高恒壓值,參考電壓為44.5V左右。此值高有利於快速充足電,但是容易使電池失水,充電後期電流下不來,結果使電池發熱變形;此值低不利於電池快速充足電,有利於向涓流階段轉換。這個值雖然沒有第一個值那樣嚴格,但是也不要過高。

最後討論轉換電流,參考電流為300毫安培左右。此值高有利於電池壽命,不容易發熱變形,但不利於電池快速充足電;此值低(對外行)有利於充足電,但是由於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範圍,正負50毫安培  甚至100毫安培都是允許的,但是不允許小於200毫安培。

目前,市場上出現了很多高恒壓值為46.5V、低恒壓值為41.5V、轉折電流大於500毫安培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毫安培。

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。

再補充一些正確的充電方法:1,變綠燈後再接著充2-3小時。2,原則是淺放(電)勤充(電),就是騎行不足夠遠,也要及時充電,避免放光再充電。3,長期不騎,要定期(2-3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,有利於電池深部的長期不動的物質的活化。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個月後,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,但是單獨到市場上採購的非配套充電器,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矽充電機,直接整流市電為電池充電,電流可到30A,電壓12V-80V可調,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。

announcements 線上投稿     mail 列印
Share