电动车充电器也脉冲，嘿嘿

benxiong22 · 发表于 2009-3-2 14:07

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来霸力克电动车充电器之深度测试

充鼓包是一种对电池不可逆的损坏，普通充电器一般采用恒流、恒压、浮充三段式充电设计，即开始以恒定大小电流充电，到达一定电压后进入恒压充电，在恒压充电阶段，因为充电器输出电压固定，随着电池电压的逐渐升高，充电器与电池间的压降逐渐减小，压差减小的结果就是充电电流随之逐渐减小，当电流减小到预设值时，切换到浮充阶段，这种设计容易出现使电池鼓包的问题，特别是夏天或者转灯电流偏低的时候，出现鼓包的原因是电池出现热失控，下面是热失控的简单解释：
      _____________________________________
   ↓                                  ↑
      电池温度上升→电池内阻下降→充电电流增大

这是一个正反馈的恶性循环，很快就会导致电池壳体严重变形、胀裂。

该充电器利用单片机实现一种不同于普通充电器的控制方法——充电脉冲占空比控制。各充电阶段测试如下(因为没有48V的电瓶，仅测试了36V充电器)
1、电池性能检测阶段。大概需要两三分钟，分析电池有无必要启动“去盐化”模式进行修复，这个过程是完全自动的，也就是说你不能手动的开启该模式，我的电池还比较新，所以测试时也是不会启动该模式的。另外有些人说怎么用了3年的电池还不启动？这个问题要分开来看，一是用了三年的电池并不一定硫化严重，二是启动去盐化的条件是电池盐化比较严重。盐化的电池处理方法通常有三种：水疗法、过充电法、小电流反复充电法，去盐化模式实际上采用的就是小电流过充电修复，会充电到单体电压2.5V以上，因此如果不是盐化严重的电池，启动该模式会因为充电电压过高（硫化严重的电池内阻比较大），对电池有不良影响。但是为了让大家了解去盐化工作过程，我让充电器强行打开该模式。此时充电器5灯同时亮灭，脉冲波形如图所示(从脉冲宽度大概可以算出充电电流约500mA)：

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2、恒流充电阶段。这个阶段不需太多关注，关键是后面两个过程的控制，直接影响充电的效果。这里只是看了一下此时的占空比、充电回路mos管的栅极波形和脉冲频率：

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3、脉冲调节充电电流阶段。进入这个阶段以后，单片机实时检测电池的电压，通过改变输出脉冲的占空比(图中可以看到占空比逐渐减小的变化)，调整合适大小的充电电流，防止电池发热，同时脉冲充电方式也有利于减小电池失水量和减轻硫化。当电流减小到预设值的时候，切换到下一阶段。这一过程看起来和普通充电器的恒压过程相似，实则大不相同。原因是，单片机的程序里设置了在这一过程中占空比只许呈减小的变化，不允许出现增大的情形，而热失控出现的现象正是电流不降反升(占空比由小变大)，加入这一控制方法后，可以有效的防止热失控的出现。也正是由于这样的设计，当充电进行到恒压阶段以后如果停电，再次来电的时候，充电器可能会出现报警而不进行充电了，这时只要充电器不断电时取下电池又插回一般即可解除报警继续充电。
其次，由于不同温度下电池析氧和析氢的电压不同，因此转灯预设电流值也不能是固定不变的。电路中加入了温度检测电路，图中红圈中的元件就是温度传感器。这样，充电器会根据季节变化、南北方不同而自动调整转灯电流，避免环境温度过高容易热失控、环境温度过低又出现低温欠充电的现象。

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以下图片说明：
左边万用表显示充电电流采样电阻两端的毫伏电压，因为电流采样电阻为0.1欧，所以实际的充电电流为左表的读数乘以10倍。
右边万用表显示电池电压，这个是有充电电流时的电压而非电池的电动势（电池的真实电压），充电电流越大，这个值比电池的电动势偏高越多。

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4、浮充阶段。在这一阶段充电电流被调整到一个很小的值，当电池电压减小时，单片机增大充电电流，当电池电压回升时，单片机减小充电电流，从而使得电池电压维持在一个相对固定的值，实现浮充（下面的一组图描述了电池电压回升时的抑制控制波形）。但是这个电流的变动范围被限制在很小的范围，因为在这个阶段仍然是有可能出现热失控现象的，因此象第三阶段的控制方法类似，程序里也加入了限制电流出现较大变动的代码。

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5、采用CT电子负载对四个阶段电压进行的监测曲线：（性能检测、恒流、恒压、浮充）

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附1：充电器各LED灯指示含义
电池未装：五灯全灭
硫酸盐化清除中：五个灯全部快速闪烁
充电中：慢速闪烁，同时五个灯指示充电百分比进度
充电完毕：五灯全亮
异常状态：
一号灯快速闪烁，低温异常
五号灯快速闪烁，高温异常
一、二号灯快速闪烁，电池低电压异常
四、五号灯快速闪烁，电池高电压异常
一、五号灯快速闪烁，短路异常

附2：预防充电器预防热失控设计的论文
《胶体电池热失控产生的原因和避免方法》
http://club.battery.com.cn/showtopic-41384.html

benxiong22 · 发表于 2009-3-2 14:11

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[ 本帖最后由 benxiong22 于 2009-3-10 18:21 编辑 ]

小铃子 · 发表于 2009-3-2 14:12

这个论文很长，图片也很多，打开也很慢......
而且主要的是我看不太懂...

ckvlhf · 发表于 2009-3-2 14:15

(:42:) (:42:) (:42:)
(:51:) (:51:) (:51:)
(:titter:) (:titter:) (:titter:)

siyanmao · 发表于 2009-3-2 14:16

顶顶！！

yuhui296 · 发表于 2009-3-2 14:18

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

伪装者★ · 发表于 2009-3-2 14:19

文章很精彩，图片很清楚，打开也很快，但主要是我一点也看不懂。
支持，我学习中~~~~~~~~~~~~~~~~~

xiaoxiao2002 · 发表于 2009-3-2 14:33

充电方式感觉比较合理。充电器的品牌是什么？来霸力克？搜索不到这个品牌。用的什么单片机？

[ 本帖最后由 xiaoxiao2002 于 2009-3-2 14:35 编辑 ]

benxiong22 · 发表于 2009-3-2 14:37

看标识应该是定制芯片吧

[ 本帖最后由 benxiong22 于 2009-3-2 14:45 编辑 ]

qdliuji · 发表于 2009-3-2 14:57

脉冲充电效果确实不错，不过最好的充电方式是在脉冲充电期间增加放电或者加一个反向脉冲。

发烧钉 · 发表于 2009-3-2 15:01

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benxiong22 · 发表于 2009-3-2 15:12

准备组织到yleee那团购，价格34不包邮
原厂是36V的，包改成48V的，包改后效果一样（yleee那些是沒改的货零售价38元）
但有一点要说明，输出从36V增加到48V，2.4A下功率增大了约30W，发热可能会有点大，建议减小一点电流到2A比较合适

[ 本帖最后由 benxiong22 于 2009-3-2 15:13 编辑 ]

夸克 · 发表于 2009-3-2 15:14

没有温度补偿,比一般的三段好那么一点!
还有恒压达到45.8V,电池会死的很快,除非你半年加次水!

benxiong22 · 发表于 2009-3-2 15:19

没有专门去研究蓄电池的充电控制，但是觉得如果电压不提升得比42V高，电流能大么？那不得要冲一个星期才能充满啊。。。
我拆过的几个3842+324的充电器都是比42高几伏的，只要转灯电流和浮充电压准就好
如果有人觉得太高了的话，可以帮调低一些的，呵呵

夸克 · 发表于 2009-3-2 15:21

就34的价格能买到这样的算是很超值了,最好把恒压改低点,36V电池改成44V-44.3V,48V电池改58.6-59V,个人觉得取低值好点.

夸克 · 发表于 2009-3-2 15:26

这个充电器最大的好处是有单片机控制充电电流,只许转小,不能转大,可以很有效的防止热失控,但是弄了那么高的恒压就适得其反了.

夸克 · 发表于 2009-3-2 15:32

另外,如果恒流是2.4A而不是脉冲极值电流,那么也最好改小,充10AH电池的1.7-1.8A就好,17AH-20AH的才不用改,但是36V电动车很少有那么大电池的,48V的也一样!如果加上个1A的电流切换开关就笑了!不急的时候慢慢充,电池活的更久!

benxiong22 · 发表于 2009-3-2 15:32

现在这个恒压值下，恒压期已经约占五分之二的时间比例了，那恒压值比较低又能不过分增大充电时间的充电器是怎么实现控制的呢？
号称很牛B的那个得康不知道是怎么样的？
请教了

夸克 · 发表于 2009-3-2 15:42

这个充电器的恒压已经是过充了,失水会多,恒压低一些,并不会增加多少充电时间.
德康的充电器可以说做的很好很好,,实践出真知,但是也有很大的缺点,太复杂,太贵,一般的用户用起来太浪费,而且容易遭偷!(:44:)

benxiong22 · 发表于 2009-3-2 15:46

德康的充电器可以说做的很好很好。。。。恒压控制原理呢？
有不有人测试过恒压值设定为多少呢？
我估计市面上大部分充电器都设定这么高的吧（仅从手上几个充电器的数据猜测的(:31:) ）

[ 本帖最后由 benxiong22 于 2009-3-2 15:52 编辑 ]

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发烧钉发烧钉当前离线积分 11194 IP卡狗仔卡头像被屏蔽该用户从未签到	发表于 2009-3-2 15:01 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
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