电动车用铅酸电池充电器解析
盈科研发部谢平辉
关键字:电动车、铅酸电池、充电器摘要:本文主要讲述电动自行车上使用的48V14AH铅酸蓄电池充电器的设计
思路、原理、要点,本充电器具有激活电池,快速充电,自动转换,状态指示功能,最大充电电流2A,标准充是时间8小时。
铅酸电池因其成熟的技术,低廉的价格,大容量,大放电电流等优点,在社会生活中得到广泛的使用,缺点就是比较笨重,本文所讲的铅酸电池即指电动自行车上的48V14AH规格的铅酸蓄电池,它是由四节完全相同的12V14AH单节标准电池串接而成,本文中将其看成一个整体来考虑。
铅酸蓄电池组浮充电压稳压范围:90130直流标称电压;铅酸蓄电池组充电压调整范围:90125直流标称电压;恒流充电时,充电电流调整范围为:20100I
;额定电压为12V的电池终止放电电压为105V:410542V;蓄电池组(23235)VN限压值时自动或手动转为恒压充电;(说明12V电池为6个基本单元,每单元2V组成,N为单元个数)23235V64552564V电池的内阻约为02Ω上述数据来源于网上。铅酸电池组整个充电过程为:小电流激活充电(全新电池和完全放完电的电池才有此过程)大电流恒流充电恒电压充电(电流渐渐变小)涓流充电浮充,I
20。以48V14AH正常放电的电池组为例,其充电过程中电池端电压实测曲线图:
此电压受充电器限制,
f电池电压
60V59V58V57V
恒压充电段,电流变小,直到小于04A
跳变区电流为0电压下降到电池静止电压
56V
浮充区电流为
55V
02A电压基本恒定
54V
53V
52V
51V
50V
49V
恒流2A充电段,
48V
时间与电池容量
47V
有关
46V45V
44V
43V
42V初始电压
T0123
45
678
(小时)N
已充满的电池再次接入大电流充电时,电池电压会迅速上升,时间大约在几十
秒左右,这是因为在电池内部存在极化与反极化的动态平衡。电压曲线如下图
f充电器模型方框图:
市电整流滤波
功率变换MOS管
启动电路
开关管驱动芯片,UC3842
电流变换器
主电源辅助电源
电压控制TL431
闭环控制反馈回路,强弱电隔离,PC817
12V电源5V基准源
电压采样
0.4A电流检测
2小时数字延时CD40600.8A电流检测
2A电流检测线性控制
风扇控制及状态指示灯,电源灯
到电池电流采样
f1
2
3
4
5
6
7
D
风扇
VREFFANFAN
VREF
ACNACL
LED2B红色充电
R212K2
Q2S8050
R24
F15A250V
NTC5
ZR110471
C1
R0
L1
01UF275VAC220K
D1RL207
D3RL207
D2RL207
D4RL207
R1
2W120K
E1100UF400V
R247K2r