電動(dòng)自行車(chē)充電器基礎(chǔ)知識(shí)及使用檢測(cè)維護(hù)方法
電動(dòng)車(chē)充電器 是專(zhuān)門(mén)為電動(dòng)自行車(chē)的電瓶配置的一個(gè)充電設(shè)備!電動(dòng)車(chē)普遍使用了所謂三段式充電器,第一個(gè)階段叫恒流階段,第二個(gè)階段叫恒壓階段,第三個(gè)階段叫涓流階段。
常用的開(kāi)關(guān)電源式充電器又分半橋式和單激式兩大類(lèi),單激類(lèi)又分為正激式和反激式兩類(lèi)。半橋式成本高,性能好,常用于帶負(fù)脈沖的充電器;單激式成本低,市場(chǎng)占有率高。
負(fù)脈沖充電器
鉛酸電池已經(jīng)有100多年的歷史了,開(kāi)始全球普遍沿引老的觀點(diǎn)和操作規(guī)程:充、放電率為0.1C(C是電池容量)壽命較長(zhǎng)。美國(guó)人麥斯先生為解決快速充電問(wèn)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(shí)對(duì)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(guó)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(jī)。充電循環(huán)過(guò)程是:大電流脈沖充電→切斷充電通路→對(duì)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(dòng)車(chē)充電器中,充電過(guò)程中,不切斷充電通路,用小電阻將電池短路瞬間,進(jìn)行放電。短路時(shí)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(shí)間短促,可以保護(hù)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(fù)了,電動(dòng)車(chē)業(yè)就出現(xiàn)了名詞“負(fù)脈沖充電器”,而且稱(chēng)可以延長(zhǎng)電池壽命等等。
三段式充電器
從電子技術(shù)角度針對(duì)電池而言:第一個(gè)階段叫充電限流階段,第二個(gè)階段叫高恒壓階段,第三個(gè)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(shí),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(jìn)入第一第二階段,小于某電流進(jìn)入第三階段。這個(gè)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(chē)配套的充電器,雖然也變燈,但實(shí)際是恒壓限流充電器,并不是三階段充電器。一般這類(lèi)就一個(gè)穩(wěn)定電壓值,44.2V左右,對(duì)當(dāng)時(shí)的高比重硫酸的電池還湊合。
關(guān)于三段式充電器的三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)
第一個(gè)重要參數(shù)是涓流階段的低恒壓值,第二個(gè)重要參數(shù)是第二階段的高恒壓值,第三個(gè)重要參數(shù)是轉(zhuǎn)換電流。這三個(gè)重要參數(shù)與電池?cái)?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(lèi)有關(guān)。為了方便大家記憶,下面以最常見(jiàn)的電動(dòng)自行車(chē)(三塊12V串聯(lián)的10Ah電池)所用的三段式充電器為例簡(jiǎn)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(diǎn)兒。這個(gè)參數(shù)是相對(duì)嚴(yán)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(lái),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(gè)值雖然沒(méi)有第一個(gè)值那樣嚴(yán)格,但是也不要過(guò)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(duì)外行)有利于充足電,但是由于較長(zhǎng)時(shí)間高電壓充電,容易使電池失水,使電池發(fā)熱變形。特別個(gè)別電池出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),充電電流降不到轉(zhuǎn)折電流以下時(shí),會(huì)連累好電池也被充壞。給出的參考值有一定范圍,正負(fù)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(chǎng)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(jià)充電器。
如果是四塊12V電池的充電器即48V充電器,前兩個(gè)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(gè)參數(shù)電流值適當(dāng)增大,例如17Ah電池可大到500毫安。
買(mǎi)新充電器要檢查三段式充電器的三個(gè)重要參數(shù),用戶一般可以自己測(cè)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(wàn)用表的200V直流電壓檔測(cè)充電器的輸出電壓。另兩個(gè)參數(shù)高恒壓值和轉(zhuǎn)折電流一般需要專(zhuān)用工具才能測(cè)得。
再補(bǔ)充一些正確的充電方法:1,變綠燈后再接著充2-3小時(shí)。2,原則是淺放(電)勤充(電),每次用到50%以后再充電,不要充電太頻繁這樣會(huì)縮短電池壽命 3,長(zhǎng)期不騎,要定期(1個(gè)月)充電一次。4,長(zhǎng)期淺放的電池,3個(gè)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(zhǎng)期不動(dòng)的物質(zhì)的活化。放光的意思是,騎到控制器電池欠壓保護(hù)動(dòng)作為止。
需要提醒客戶幾點(diǎn):1,一般新電池投入使用8-10個(gè)月后,要對(duì)電池進(jìn)行檢查和維護(hù)。2,一般名牌車(chē)配套的充電器是經(jīng)過(guò)篩選的,通常不用測(cè)試,但是單獨(dú)到市場(chǎng)上采購(gòu)的非配套充電器,一定要進(jìn)行前述三個(gè)參數(shù)的測(cè)試。3,有一種不帶工頻變壓器的可控硅充電機(jī),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(wàn)不要摸電池,貨運(yùn)三輪使用這類(lèi)充電機(jī)的客戶特別要注意安全。
鉛酸電池?fù)p壞的四大原因 ?、偈?②硫化 ③失衡 ④熱失控(充鼓)
前兩者①、②占了目前市場(chǎng)上電池?fù)p壞的97%。
?。?)分析①:鉛酸電池失水的主要原因
鉛酸電池中的電解液像人體中的血液一樣寶貴,電解液一旦喪失,就意味著電池報(bào)廢了。電解液是由稀硫酸和水組成的。充電過(guò)程中,難以避免失水,充電模式不一樣,失水也不一樣。普通三段式充電模式,充電過(guò)程中的失水量是科林脈沖模式的二倍以上!電池除了自然壽命外還有一個(gè)失水壽命:?jiǎn)沃浑姵厥^(guò)90克,電池就報(bào)廢了。在常溫下(25℃),普通充電器的失水量約為0.25克,而科林脈沖為0.12克。在高溫下(35℃),普通充電器的失水量為0.5克,而科林脈沖為0.23克。按此計(jì)算,普通充電器在250次循環(huán)后水分充干,而科林脈沖在600次循環(huán)后水分才會(huì)充干。因此,科林脈沖能延長(zhǎng)電池一倍以上的壽命。(出示超威公司報(bào)告,并畫(huà)曲線圖。)
鉛酸蓄電池在充電過(guò)程中的最大問(wèn)題是析氣。
根據(jù)美國(guó)科學(xué)家馬斯(J.A.Mas) 對(duì)鉛酸電池充電過(guò)程中析氣原因和規(guī)律的研究,為達(dá)到最低析氣率,鉛酸電池能夠接受充電電流曲線如下:
臨界析氣曲線的公式為:I=I0e-at %h^2
在充電過(guò)程中,充電電流超過(guò)臨界析氣曲線的部分,只能導(dǎo)致蓄電池電解水反應(yīng)而產(chǎn)生氣體和溫升,不能提高電池的容量
?、?恒流充電階段,充電電流保持恒定,充入電量快速增加,電壓上升;
?、?恒壓充電階段,充電電壓保持恒定,充入電量繼續(xù)增加,充電電流下降;
?、?蓄電池充滿,電流下降到低于浮充轉(zhuǎn)換電流,充電電壓降低到浮充電壓;
?、?浮充充電階段,充電電壓保持為浮充電壓;
普通三階段充電第一階段為恒流充電,這主要是考慮到電路的設(shè)計(jì)比較方便,并非為使蓄電池性能最佳而設(shè)計(jì)。
按照鉛酸蓄電池充電析氣曲線,普通三階段充電過(guò)程的析氣情況如圖 :
恒流充電段后期和恒壓充電前期(陰影區(qū)),電流超過(guò)臨界析氣曲線,造成蓄電池析氣,引起壽命下降。
超過(guò)臨界析氣曲線的電流僅使蓄電池產(chǎn)生氣體和溫升,未轉(zhuǎn)化為電池電量,充電效率也因此降低。
解決①:脈沖解決失水的方案
科林脈沖恒動(dòng)率階段的時(shí)間,比普通充電器恒流+恒壓階段要縮短了近一個(gè)小時(shí),而這一個(gè)小時(shí)的高壓段充電是水分散發(fā)的關(guān)鍵時(shí)刻。科林脈沖以電壓參數(shù)為轉(zhuǎn)燈依據(jù),轉(zhuǎn)燈進(jìn)入智能脈沖很準(zhǔn)確,而普通充電器以電流參數(shù)為轉(zhuǎn)燈依據(jù),一旦電池硫化,內(nèi)阻加大,充電電流也加大,很難達(dá)到轉(zhuǎn)燈電流,很容易造成高壓段長(zhǎng)時(shí)間充電,加速水解。
(2)分析②:鉛酸電池硫化的原因
電池長(zhǎng)期滯留,充電過(guò)程中的長(zhǎng)期過(guò)充和欠充,使用過(guò)程中的大電流放電,極易造成電池的硫化。它的表象為:一放就光,一充就飽,我們把它叫做電池的“假損壞”。硫化物質(zhì)硫酸鹽粘附在極板上,縮減了電解液與極板的反應(yīng)面積,使電池容量迅速衰減。失水會(huì)加重電池的硫化;硫化又會(huì)加重電池的失水,易形成惡性循環(huán)。
解決②:科林脈沖解決硫化的方案
科林脈沖運(yùn)用智能脈沖中的尖峰脈沖,可以擊碎硫酸鉛結(jié)晶的晶核,使之難以形成硫酸鹽。
智能脈沖充電器:①恒功率、②智能脈沖、③滴充
普通三段式:①恒流、②恒壓、③浮充
?。?)分析③:鉛酸電池的失衡問(wèn)題
一組電池由三到四只組成。由于制造工藝問(wèn)題,無(wú)法做到每只電池的絕對(duì)平衡,普通充電器使用平均電流,使容量小的單只電池最先充滿,并形成過(guò)充,放電時(shí),這只容量小的電池最先放完,并形成過(guò)放。長(zhǎng)期如此,惡性循環(huán),使整組電池出現(xiàn)單只落后,從而使整組電池報(bào)廢。三段式充電器的浮充階段,有500mA的小電流,它的作用是補(bǔ)償充電,讓電池充飽。但它也帶來(lái)兩個(gè)副作用:1、充飽后,多余的電流沒(méi)有關(guān)斷,電能轉(zhuǎn)化為熱能,進(jìn)行水分解,加速水份的散發(fā);2、小電流充電,產(chǎn)生的電流分叉很大,更容易造成電池組的不平衡。
解決③:脈沖解決電池組失衡方案
科林脈沖的失水量是普通充電器的三分之一,失水量少,則電池組電壓差會(huì)小;反之,失水量大,則電池組電壓差大。隨著失水量的加大,硫化也會(huì)加重,而普通充電器沒(méi)有去除硫化功能,所以電池組失衡嚴(yán)重??屏置}沖在充電時(shí),失水量少,電池組電壓差也小,當(dāng)電池產(chǎn)生硫化后,能用脈沖去除,使整組電池趨向平衡??屏置}沖恒功率階段的電流較大,作用是:1、快速充電,節(jié)省充電時(shí)間;2、激活電池極板,消除電池鈍化現(xiàn)象,恢復(fù)電池容量,使整組電池的容量趨于平衡。滴充階段,能消除電流分叉的影響,對(duì)欠充電池滴充,充滿后自動(dòng)關(guān)斷,減少水分解,保持電池組的平衡。
(4)分析④:鉛酸電池的熱失控問(wèn)題
蓄電池變形不是突發(fā)的,往往是有一個(gè)過(guò)程的。蓄電池在充電到容量的80%,左右進(jìn)入高電壓充電區(qū),這時(shí),在正極板上先析出氧氣,氧氣通過(guò)隔板中的孔,到達(dá)負(fù)極,在負(fù)極板上進(jìn)行氧復(fù)活反應(yīng):2Pb+O2(氧氣)=2PbO+Q(熱量);PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(熱量)。反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生熱量,當(dāng)充電容量達(dá)到90%時(shí),氧氣發(fā)生速度增大,負(fù)極開(kāi)始產(chǎn)生氫氣,大量氣體的增加使蓄電池內(nèi)壓超過(guò)閥壓,安全閥打開(kāi),氣體逸出,最終表現(xiàn)為失水。2H2O=2H2↑+O2↑。隨著蓄電池循環(huán)次數(shù)的增加,水分逐漸減少,結(jié)果蓄電池出現(xiàn)如下情況:
?、?氧氣“通道”變得暢通,正極產(chǎn)生的氧化很容易通過(guò)“通道”到達(dá)負(fù)極;
?、?熱容減小,在蓄電池中熱容量最大的是水,水損失后,蓄電池?zé)崛荽蟠鬁p小,產(chǎn)生的熱量使蓄電池溫度升高很快;
⑶ 由于失水后蓄電池中超細(xì)玻璃纖維隔板發(fā)生收縮現(xiàn)象,使之與正負(fù)極板的附著力變差,內(nèi)阻增大,充放電過(guò)程中發(fā)熱量加大。經(jīng)過(guò)上述過(guò)程,蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量只能經(jīng)過(guò)電池槽散熱,如散熱量小于發(fā)熱量,即出現(xiàn)溫度上升現(xiàn)象。溫度上升,使蓄電池析氣過(guò)電位降低,析氣量增大,正極大量的氧化通過(guò)“通道”,在負(fù)極表面反應(yīng),發(fā)出大量的熱量,使溫度快速上升,形成惡性循環(huán),即所謂的“熱失控”。
解決④:科林脈沖解決熱失控的方案
科林脈沖有溫度補(bǔ)償功能,通過(guò)熱敏電子采集外界和機(jī)內(nèi)溫度,智能調(diào)節(jié)充電電壓,使冬季節(jié)不欠充,夏季不過(guò)充,有效解決熱失控??屏置}沖充電參數(shù)是動(dòng)態(tài)的,變化的;普通充電器是靜態(tài)的,固定的。所以,普通充電器不可避免的會(huì)出現(xiàn)夏季過(guò)充和冬季欠充問(wèn)題。
東科達(dá)脈沖已經(jīng)擁有4項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)。使用東科達(dá)產(chǎn)品,不僅可以增加賣(mài)點(diǎn),還可以提升品牌形象,突出產(chǎn)品的差異化,擴(kuò)大利潤(rùn)空間。
為了消費(fèi)者的利益,我們一起來(lái)探討!
編輯本段電動(dòng)車(chē)充電器維修方法
1.目測(cè)法
看,電容:比較明顯的特征是電容里面包含著一定溶液,在超標(biāo)工作環(huán)境下,電容會(huì)發(fā)熱自爆以瀉身心不能承受的壓力,有些質(zhì)量比較差的電容會(huì)自爆到尸首也找不到,號(hào)稱(chēng) 無(wú)影無(wú)蹤小鞭炮,只留下一些細(xì)小的碎紙屑。電阻:發(fā)熱和過(guò)載后,會(huì)變色或冒煙,當(dāng)然電阻也會(huì)自爆,炸斷或自身一部分飛離。
2.電阻法
使用數(shù)字萬(wàn)用表,對(duì)懷疑部分的電路進(jìn)行測(cè)量,一般我們使用二極管檔進(jìn)行測(cè)量,就是短路2支表筆,萬(wàn)用表會(huì)叫的那個(gè)檔,測(cè)量電阻前我們會(huì)做一些必要的放電行為,在確認(rèn)沒(méi)有插市電的情況下, 我們一一用鑷子去短路一些電容,電容放電時(shí)會(huì)發(fā)出火花和聲響不要害怕,然后進(jìn)行我們的在路阻值測(cè)量。
3.電壓法
學(xué)會(huì)測(cè)量電壓是維修的基本技能之一,帶電在路測(cè)量是比較危險(xiǎn)的行為,必要的時(shí)候我們還是需要這么去做,這個(gè)行為不單單是我們自身的安全問(wèn)題,還有由于操作出現(xiàn)意外損壞充電器的可能性十分的大,如果出現(xiàn)把充電器測(cè)量壞了,我們不要沮喪和難過(guò),最好的技工,都會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,就算是大師也不能避免。我們只要記得測(cè)量電壓有著明確的目的性,千萬(wàn)不要盲目的帶電四處亂量,這個(gè)是大忌。
4.代換法
代換就是把一些器件,進(jìn)行替換,替換的器件可能是用新的,或是從一個(gè)能正常工作的充電器上面拆下來(lái)的,為什么要進(jìn)行代換呢?這個(gè)方法一般我們維修進(jìn)入了相對(duì)來(lái)說(shuō)的瓶頸,我們就會(huì)產(chǎn)生這么的思路,代換比較適合于特定的器件如:電容,集成塊等一些可能軟性損壞的器件,對(duì)于其他的硬性器件,我們不用也沒(méi)有必要去考慮去代換它
5.對(duì)比法
所謂的對(duì)比法,就是找一個(gè)一模一樣的或者相似的充電器我們以它作為一個(gè)模板,進(jìn)行比較,多方面的去排除和縮小故障的范圍,這其中包括:電阻法,電壓法,替換法!