鋰離子電池充電器發(fā)展方向
鋰離子電池由于其優(yōu)良的特性已逐步用于電動(dòng)自行車行業(yè),其發(fā)展勢(shì)頭可謂迅猛。鋰電池充電器也隨著鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展而逐步完善。本文主要介紹電動(dòng)自行車用鋰離子電池充電器的現(xiàn)狀、發(fā)展方向以及安全充電控制。
一、引言
鋰離子電池由于其重量輕、充電次數(shù)多、無記憶效應(yīng)、環(huán)保等特性,加上最近幾年鋰離子電池技術(shù)進(jìn)步、工藝的逐步完善,成本不斷的下降,鋰離子電池已在電動(dòng)自行車行業(yè)得到較快的運(yùn)用和發(fā)展。
鋰離子電池的安全性能要求比較高,所以對(duì)充電器的要求也比較苛刻。充電電壓精度一般控制在0.5%的范圍,否則容易造成過充或充電不足的問題。為了確保電池不被充壞,消除安全隱患,充電器還須具備過流、過壓、短路、防反接等保護(hù)措施。
二、 充電器國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)現(xiàn)狀
2009年國(guó)內(nèi)共計(jì)約生產(chǎn)銷售30多萬組電動(dòng)車用鋰離子電池,其中70%以上出口到歐美地區(qū),國(guó)內(nèi)大約占到15%左右。因配套出口的鋰離子電池充電器在安規(guī)、EMC等方面要求比較高,能真正滿足要求的生產(chǎn)廠家也就2、3家。但隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的逐步擴(kuò)大,生產(chǎn)鋰離子電池充電器的廠家也在增多,但現(xiàn)在的品質(zhì)狀況并不樂觀,主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
1、 在國(guó)內(nèi)由于電動(dòng)車充電器不屬于3C認(rèn)證產(chǎn)品,目前也沒有行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),加上國(guó)內(nèi)對(duì)充電器管控并不嚴(yán)格,所以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)使用的充電器跟出口的相比,在價(jià)格上便宜許多,但在符合安規(guī)、使用的材料品質(zhì)、EMC等方面還是有很大的差別。
2、由于現(xiàn)在好多生產(chǎn)鋰電池充電器的廠家對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)不夠了解,特別是對(duì)一些容易造成安全隱患的指標(biāo)沒能采取有效的控制,所以現(xiàn)在部分充電器還存在比較大的安全隱患。
3、 目前市場(chǎng)上主要有錳鋰電池和鐵鋰電池兩種,兩種電池的充電器充電模式是一樣的,但充電電壓卻不同。象額定電壓為36V的錳鋰電池的充電電壓為42V,而鐵鋰的充電電壓為43.8V,兩種電池的充電器又沒有進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范,這樣就有可能造成混用,從而會(huì)出現(xiàn)過充或充電不足的現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)安全隱患。
三、 充電器的發(fā)展方向
1、 出口產(chǎn)品的發(fā)展方向
由于歐美等地區(qū)對(duì)充電器管控比較嚴(yán)格,品質(zhì)要求也只會(huì)越來越高。為了確保安全,充電器會(huì)逐步要求增加電池的溫度檢測(cè)、定時(shí)關(guān)斷、過充保護(hù)、甚至電池識(shí)別等功能。另外隨著電動(dòng)車新的標(biāo)準(zhǔn)EN15194的實(shí)施,國(guó)外對(duì)充電器符合安規(guī),特別是EMC方面也會(huì)管的更嚴(yán)格。
2、國(guó)內(nèi)充電器的發(fā)展方向
A、 隨著鋰離子電池技術(shù)的進(jìn)步以及對(duì)鋰離子電池的認(rèn)識(shí)加深,對(duì)充電器也會(huì)不斷提出新的要求,特別是對(duì)過充等帶來安全隱患的方面加強(qiáng)控制。
B、電動(dòng)車充電器會(huì)逐步加入3C認(rèn)證的范圍,這樣對(duì)提高充電器的品質(zhì)會(huì)有推動(dòng)。
C、隨著鋰離子電動(dòng)自行車協(xié)會(huì)的成立,會(huì)逐步出臺(tái)充電器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),使充電器更規(guī)范,逐步標(biāo)準(zhǔn)化。
四、 充電器的幾個(gè)主要安全指標(biāo)
1、充電器最高輸出電壓的控制:當(dāng)充電器的保護(hù)失效的情況下,充電器的輸出最高電壓應(yīng)不超過規(guī)定的值。這個(gè)主要是為了防止輸出高電壓擊穿電池保護(hù)板而直接加在電池上。
2、正向沖擊電流的控制:充電器接通電池的瞬間會(huì)產(chǎn)生較高的沖擊電流,象36V的電池沖擊電流可以到60A以上。這個(gè)沖擊電流可能會(huì)擊穿保護(hù)板上的管子而不能充電。
3、定時(shí)關(guān)斷功能:充電一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)斷充電回路,停止充電。這樣可以避免長(zhǎng)時(shí)間處于充電狀態(tài)而引起安全隱患。
4、涓流充電時(shí)的定時(shí)關(guān)斷功能:當(dāng)電池電壓過放而處于涓流充電時(shí),如果在一定時(shí)間內(nèi),電池電壓不能充到規(guī)定的值,說明電池已壞,這時(shí)應(yīng)關(guān)斷輸出,停止充電。
隨著鋰離子電池的大批量運(yùn)用于電動(dòng)自行車,鋰電池充電器市場(chǎng)也會(huì)迅速擴(kuò)大,提高充電器安全性、出臺(tái)充電器的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是勢(shì)在必行。