電動車充電器的原理及分類

電動車充電器的原理及分類

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。
關(guān)于負脈沖充電器
　　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。

關(guān)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(shù)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(zhuǎn)換時，面板指示燈相應(yīng)變換，大多數(shù)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(zhuǎn)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(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。
　　目前，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。
　　買新充電器要檢查三段式充電器的三個重要參數(shù)，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(shù)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(shù)高恒壓值和轉(zhuǎn)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，變綠燈后再接著充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。