铅酸蓄电池充电器电路原理图
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电瓶车充电器电路及原理详解根据电瓶车铅酸蓄电池的特点,当其为36V/12AH时,采用限压恒流充电方式,初始充电电流最大不宜超过3A。
也就是说,充电器输出最大达到43V/3A/129W,已经可满足。
在充电过程中,充电电流还将逐渐降低。
以目前开关电源技术和开关管生产水平而言,单端开关稳压器输出功率的极限值已提高到180W,甚至更大。
输出功率为150W以下的单端它激式开关稳压器,其可靠性已达到极高的程度。
MOS FET开关管的应用,成功地解决了开关管二次击穿的难题,使开关电源的可靠性更上一层楼下图为充电器电路图,U903按MC3842的典型应用电路作为单端输出驱动器,外围元件选择原则如下。
有关MC3842详细资料请参考本站文章:MC3842的特性,主要参数,引脚,方框图电瓶车充电器电路图充电电路详解第1脚为内部误差放大器输出端。
误差电压在IC内部经D1、D2电平移位,R1、R2分压后,送入电流控制比较器的反向输入端,控制PWM锁存器。
当1脚为低电平时,锁存器复位,关闭驱动脉冲输出,直到下一个振荡周期开始才重新置位,恢复脉冲输出。
外电路接入R913(10kΩ)、C913(0.1μF),用以校正放大器频率和相位特性。
第2脚内部误差放大器反相输入端。
充电器正常充电时,最高输出电压为43V。
外电路由R934(16kΩ)、VR902(470Ω)、R904(1kΩ)分压后,得到2.5V的取样电压,与误差放大器同相输入端的2.5V基准电压比较,检出差值,通过输出脉冲占空比的控制使输出电压限定在43V。
在调整此电压时,可使充电器空载。
调整VR902,可使正负输出端电压为43V。
第3脚为充电电流控制端。
在第2脚设定的输出电压范围内,通过R902对充电电流进行控制,第3脚的动作阈值为1V,在R902压降1V以内,通过内部比较器控制输出电压变化,实现恒流充电。
恒流值为1.8A,R902选用0.56Ω/3W。
在充电电压被限定为43V时,可通过输出电压调整充电电流为恒定的1.75A~1.8A。
电动 以有电流开关大多1.采(1)山 输出1)电 制、 左右 振荡R9、的②到Q 同时 强度流急推动结果工作 起P 180动自行车充电器给电动车辆有无工频变压器流大(可到30A 关电源技术,这多在2A 左右。
采用开关电源山东GD36充电路原理图见出电压:44 V 电路原理本充电器电路输出整流滤波整流滤波 市右的直流电压,自激加他激半自激启动该荡是利用磁心饱R10给开关②-④绕组感应Q1的发射极,时,③-⑤绕组Q1饱和导通度随时间线性增急剧增加,增加动变压器B2果是Q1截止、作原理如下:他激振荡:PWM 控制电路0°的PWM 脉器的铅酸电瓶、器区分可分为A)、可靠。
货这样便提高了。
技术的电动自充电器见图12所示V(可调);最大路主要由市电波六部分组成市电220V/5,作为开关变半桥输出电路电路的特点是饱和特性产生关管Q1、Q2应出极性是②脚,加速Q1的组感应出③脚通后,150电增加。
但当磁加的速率远大的②-④、①、Q2饱和导自激振荡过程路芯片TL49脉冲,经B2镍镉电瓶补为分两大类。
货运电动三轮了效率,甩掉了自行车充电器示。
该充电器为大充电电流:电整流滤波、成。
0Hz 经二极管变换器的电源路主要由Q1、是自激启动,控生的,具体过程2提供基极偏脚正、④脚负的导通。
这是正、⑤脚负的电压给B3①-②磁感应强度增大于其基极电①-②、③-⑤绕导通。
此后,这程中,B3的次94所需的工作⑥-⑦、⑦-⑧补充能源,要通大功率的普遍轮无一例外地了笨重的工频器为半桥式充电1.8A ;浮充自激加他激半管D1~D4桥源。
Q2、B2、控制电路所需程为:接通电偏压。
设Q1负的电压,于一个十分强烈的电压,使Q ②主绕组充电大到饱和点电流的增加,V 绕组感应电压这种过程重复次级输出电压作电源。
TL4⑧绕组感应至①通过充电器进遍采用环牛工使用它,而频变压器。
电动器.主要性能充充电电流:2半桥转换、PW 桥式整流、电B3等元件组需辅助电源由电源,C5、C6由TR5偏压是①-②绕组烈的正反馈过Q2截止。
电动车充电器原理及维修常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。
第一种是以uc3842驱动场效应管的单管开关电源,配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。
其电原理图和元件参数见图表1工作原理:220v交流电经TO双向滤波抑制干扰,D1整流为脉动直流,再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。
U1为TL3842 脉宽调制集成电路。
其5脚为电源负极,7脚为电源正极,6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最人电流限制,调整R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。
2脚为电压反馈,可以调节充电器的输出电压。
4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容Clo T1为高频脉冲变压器,其作用有三个。
第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。
第二是起到隔离高压的作用,以防触电。
第三是为uc3842 提供工作电源。
D4为高频整流管(16A60V)C10为低压滤波电容,D5 为12V 稳压二极管,U3(TL431)为精密基准电压源,配合U2(光耦合器4N35)起到自动调节充电器电压的作用。
调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。
D10是电源指示灯。
D6为充电指示灯。
R27是电流取样电阻(0.1欧姆,5w)改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流(200-300 mA)通电开始时,C11上有300v左右电压。
此电压一路经T1加载到Q1。
第二路经R5,C8,C3,达到U1的第7脚。
强迫U1启动。
U1的6脚输出方波脉冲,Q1工作,电流经R25到地。
同时T1副线圈产生感应电压,经D3,R12给U1提供可靠电源。
T1 输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。
此电压一路经D7 (D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电。
第二路经R14,D5,C9,为LM358(双运算放犬器,1脚为电源地,8脚为电源正)及其外圉电路提供12V工作电源。
D9为LM358提供基准电压,经R26,R4分压达到LM358的第二脚和第5脚。
电瓶车充电器电路图及原理(上)根据电动自行车铅酸蓄电池的特点,当其为36V/12AH时,采用限压恒流充电方式,初始充电电流最大不宜超过3A。
也就是说,充电器输出最大达到43V/3A/129W,已经可满足。
在充电过程中,充电电流还将逐渐降低。
以目前开关电源技术和开关管生产水平而言,单端开关稳压器输出功率的极限值已提高到180W,甚至更大。
输出功率为150W以下的单端它激式开关稳压器,其可靠性已达到极高的程度。
MOS FET开关管的应用,成功地解决了开关管二次击穿的难题,使开关电源的可靠性更上一层楼。
目前,应用最广的、也是最早的可直接驱动MOS FET开关管的单端驱动器为MC3842。
MC3842在稳定输出电压的同时,还具有负载电流控制功能,因而常称其为电流控制型开关电源驱动器,无疑用于充电器此功能具有独特的优势,只用极少的外围元件即可实现恒压输出,同时还能控制充电电流。
尤其是MC3842可直接驱动MOS FET管的特点,可以使充电器的可靠性大幅提高。
由于MC3842的应用极广,本文只介绍其特点。
MC3842为双列8脚单端输出的它激式开关电源驱动集成电路,其内部功能包括:基准电压稳压器、误差放大器、脉冲宽度比较器、锁存器、振荡器、脉宽调制器(PWM)、脉冲输出驱动级等等。
MC3842的同类产品较多,其中可互换的有UC3842、IR3842N、SG3842、CM3842(国产)、LM3842等。
MC3842内部方框图见图1。
其特点如下:单端PWM脉冲输出,输出驱动电流为200mA,峰值电流可达1A。
启动电压大于16V,启动电流仅1mA即可进入工作状态。
进入工作状态后,工作电压在10~34V之间,负载电流为15mA。
超过正常工作电压,开关电源进入欠电压或过电压保护状态,此时集成电路无驱动脉冲输出。
内设5V/50mA基准电压源,经2:1分压作为取样基准电压。
输出的驱动脉冲既可驱动双极型晶体管,也可驱动MOS场效应管。
铅酸电池充电器原理
铅酸电池充电器是一种常见的充电设备,它的原理是通过控制电压和电流,将
电能转化为化学能,从而实现对铅酸电池的充电。
铅酸电池是一种重要的蓄电池,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能系统等领域。
了解铅酸电池充电器的原
理对于正确使用和维护铅酸电池具有重要意义。
铅酸电池充电器的原理可以简单概括为恒流充电和恒压充电两种方式。
在恒流
充电阶段,充电器通过控制输出电流,使电池内的电解液中的硫酸铅被还原成铅和过氧化铅,同时电池的电压逐渐提高。
一旦电池的电压达到一定值,充电器会切换到恒压充电阶段,此时充电器会保持输出电压不变,直到电池充满为止。
在实际的充电过程中,充电器还需要考虑电池的状态和温度等因素。
比如,当
电池处于低温状态时,充电器需要提供更高的充电电压以促进电池内部的化学反应;而当电池已经充满或者温度过高时,充电器需要自动停止充电以避免过充和过热。
除了基本的充电原理外,现代铅酸电池充电器还普遍采用了微处理器控制、数
字显示、温度补偿等先进技术,以实现更加智能化和精准化的充电管理。
通过实时监测电池的电压、电流、温度等参数,充电器可以根据电池的实际状态进行调整,从而延长电池的使用寿命,并确保充电过程的安全性和可靠性。
总的来说,铅酸电池充电器的原理是基于恒流充电和恒压充电的基本原理,并
结合了电池状态和温度等因素的综合考虑,通过先进的控制技术实现对铅酸电池的高效、安全、可靠的充电管理。
对于用户来说,了解铅酸电池充电器的原理有助于正确选择和使用充电器,提高电池的使用效率和寿命,同时也有利于避免因充电不当而引发的安全问题。
电动车充电器原理及维修技巧常见故障1:电源不启动:插电源,大电容有300V电压、拔掉电源再次测量大电容2端还是300V电压不下降。
给电容放电后,将启动电阻换掉即可。
启动电阻在电源输入局部,阻值150K,功率2W,2: 电源不启动:插电,大电容2端有300V电压,拔掉电源,大电容电压渐渐下降,将电路板全部检查是否有脱焊的现象,补焊完成后,将3842换成新的,通电试机即可,欧。
3W功率。
接在输出线的负极端,将此电阻换新即可,4:输出电压高,通电,电压高于70多V,充电不转灯,先将电路板补焊一遍,再次试机,假设还是电压高,请更换光电耦合器、再次试机、还是输出高,更换431基准稳压器,再次试机5:吱吱叫,发热,充电缺乏:通电测量大电容电压,只要低于300V,一般电容失效,更换即可,6:严重发热,请将风扇换新即可,7:输出电压不稳定,先将电路板补焊一遍,后试机,然后将输出端电容63V470UF电容换新试机即可,8:充电不转灯,用检测仪测试各项数据,然后将358或者324换新试机,9:充电不稳定,有时候能充,有时候不能冲,用测试仪检测各项数据,然后将输入输出电源线,全部换新,补焊线路板试机10:通电烧保险:先检测功率管击穿没有,没有的话将4个整流二极管全部换新,试机,11:通电无输出,通电试机,大电容2端有300V电压,且渐渐下降,首先检测输出端大二极管击穿没有,补焊,再次试机12:通电亮2个红灯:通电试机,空载电压是否正常,然后将358或324换新试机,13:通电无输出,能正常启动,指示灯正常,先将输出线换新,对于有继电器的充电器直接短路继电器试机,14:通电闪灯,请补焊变压器各引脚,然后试机,假设照旧,请检查431、光电耦合器、输出局部各二极管是否短路,变压器磁芯是否松动,电源输入局部10欧小电阻是否开路。
或代换3842再次试机15:充电不转灯,先用测试仪检测各项数据,一般充新电池电压不高于59.5,充半年左右电池不高于58.8,为正常,高于此电压可能不转灯16:输出电压低:补焊线路板。
电动自行车充电器给电动车辆的铅酸电瓶、镍镉电瓶补充能源,要通过充电器进行。
充电器的种类很多.一般以有无工频变压器区分可分为分两大类。
大功率的普遍采用环牛工频变压器.虽然效率低,但是电流大(可到30A)、可靠。
货运电动三轮无一例外地使用它,而30Ah以下的电瓶则大多采用开关电源技术,这样便提高了效率,甩掉了笨重的工频变压器。
电动自行车充电器最大充电电流大多在2A左右。
1.采用开关电源技术的电动自行车充电器(1)山东GD36充电器电路原理图见图12所示。
该充电器为半桥式充电器.主要性能指标为:输入电压:170-260V;输出电压:44 V(可调);最大充电电流:1.8A;浮充充电电流:200~100mA。
1)电路原理本充电器电路主要由市电整流滤波、自激加他激半桥转换、PWM控制、电压控制、电流控制、输出整流滤波六部分组成。
整流滤波市电220V/50Hz经二极管D1~D4桥式整流、电容C5~C7滤波,得到310V左右的直流电压,作为开关变换器的电源。
自激加他激半桥输出电路主要由Q1、Q2、B2、B3等元件组成。
自激启动该电路的特点是自激启动,控制电路所需辅助电源由其本身提供,无需另设。
自激振荡是利用磁心饱和特性产生的,具体过程为:接通电源,C5、C6上的150V电压经R5、R7、R9、R10给开关管Q1、Q2提供基极偏压。
设Q1由TR5偏压而微导通,则推动变压器B2的②-④绕组感应出极性是②脚正、④脚负的电压,于是①-②绕组感应出①脚正、②脚负电压加到Q1的发射极,加速Q1的导通。
这是一个十分强烈的正反馈过程,Q1迅速饱和导通。
与此同时,③-⑤绕组感应出③脚正、⑤脚负的电压,使Q2截止。
Q1饱和导通后,150电压给B3①-②主绕组充电储能,线圈中的电流和由它产生的磁感应强度随时间线性增加。
但当磁感应强度增大到饱和点Bm时,电感量迅速减小,Q1的集电极电流急剧增加,增加的速率远大于其基极电流的增加,Vce升高,于是Q1退出饱和进入放大区,推动变压器B2的②-④、①-②、③-⑤绕组感应电压将反向。
因为密封铅酸蓄电池的诸多优点,因此获得了广泛应用.然而密封铅酸蓄电池的充电技术似乎不被看重,因充电方式不合理而造成电池过早报废的情况普遍存在.有鉴于此,笔者设计制作了一款二阶段恒流限压式铅酸电池充电器。
充电原理分析:1.维护充电:当电池电压较低时(可设定,本电路预设在9V以下),充电器工作在小电流维护充电状态下,工作原理为U1C⑨脚(同相端)电位低于⑧脚(反相端),U1C输出低电位,T4截止。
U1D 11 脚电位约0.18V.此时充电电流约250mA(恒流电路由R14,U1D,T1B周边外围电路构成,恒流原理读者请自行分析).2. 快速充电:随着维护充电继续,电池电压逐渐升高,当电池电压超过9V时,充电器转入大电流快充模式下,U1C⑨脚(同相端)电位高于⑧脚(反相端),U1C输出高电位,T4导通,U1D 11 脚电位约为0.48V,充电器恒定输出约1A电流给电池充电。
3. 限压浮充:当电池接近充足电时,充电器自动转入限压浮充状态下(限压浮充电压设定为13.8V,如为6V蓄电池,则浮充电压应设定为6.9V),此时的充电电流会由快速充电状态下逐渐下降,至电池完全充足电后,充电电流仅为10~30mA,用以补充电池因自放电而损失的电量。
4. 保护及充电指示电路:本电路设有反极性保护电路,由D4,U1C,U1D,T1及外围元件构成,当电池反接时,充电器限制输出电流不致发生事故。
充电指示由U1A,D7及外围元件构成,充电时,D7点亮,充电器进入浮充状态后,D7熄灭,表示充电结束。
5. 本电路略为修改电路参数即可任意调整充电电流,浮充电压以满足不同规格电池的需要。
注:CF=碳膜电阻;MF=金属膜电阻;M.O.F=金属氧化膜电阻*表示可根据需要调整的元件.如图所示铅酸蓄电池充电器电路原理图。
铅酸蓄电池快速充电器电路图这是一款无工频变压器的12V铅蓄电池快速充电器,电路如图所示。
铅酸蓄电池快速充电器电路(二)电路工作原理:该充电器实际上是一款恒压式充电器,可选择1A、3A两种速率充电。
由图4-31可知,接通电源,图(a)部分的高频载关电源开始工作并输出约25V的交流电压。
图(b)中比较器IC1A输出高电平,晶体管V1饱和导通,IC2(LM338K)的ADJ端相当于接地。
故IC2的OUT端只输出1.2V电压,充电输出端电压仅有0.6V,使被充电池处于各充状态这是一款无工频变压器的12V铅蓄电池快速充电器,电路如图所示。
该充电器实际上是一款恒压式充电器,可选择1A、3A两种速率充电。
由图4-31可知,接通电源,图(a)部分的高频载关电源开始工作并输出约25V的交流电压。
图(b)中比较器IC1A输出高电平,晶体管V1饱和导通,IC2(LM338K)的ADJ端相当于接地。
故IC2的OUT端只输出1.2V电压,充电输出端电压仅有0.6V,使被充电池处于各充状态,且因接有VD2而不会倒放电。
按下按钮S2,IC1A的输出变为低电平,V1截止,IC2输出电压约14.75V,充电输出端电压约14.15V,充电器正常工作,指示灯LED2亮。
充电电路的串联电阻0.69Ω(或0.22Ω,由S3选择)两端的电压降使比较器IC1D输出高电平,从而维持IC1A输出低电平、V1截止的状态;被充电池充足后,充电电流降为原来的10%以下,这时ICID输出低电平,IC1A输出高电平,V1导通,IC2输出电压又降至1.2V,充电完毕,LED1发光,表示充电结束。
该电路的调试十分简单,接上市电,用电压表检测开关电源整流输出电压为25V,LM338K输出电压为1.2V,这时充电输出端电压为0.6V左右。
装上电池,S3置“正常”挡,串人电流表,此时应无电流显示。
按下按钮S2,LM338K的输出电压应为14.75V,充电输出端电压为14.15V,LED2红灯亮,这时的电流表应为1A左右,S3置“快充”挡时,充电电流应增为3A左右(电流值应视电池放电程度而定)即可。
有感于许多鱼机兄弟朋友,由于充电方法不当,造成蓄电池使用寿命极大缩短,特公布我多年前自行设计并一直使用正常的充电器电路。
能使正品蓄电池每天用一次,充电一次,都能用一年半以上。
共两款,今天先公布一款,顶的朋友多了我再发带自动修复的另一款。
数据绝对真实。
一、工作原理:根据20世纪60年代中期,美国蓄电池专家马斯对蓄电池最佳充电技术的研究成果,他提出了以最低析气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线,是一条按指数规律充电电流逐步下降的曲线。
即充电开始时电流很大,随着蓄电池电压不断上升,充电电流不断减小,直至充满,此时充电电流趋近为零。
然后自动转为恒压充电,以保持蓄电池自放电的电量损失。
充电再久都不会过充电。
这样的充电方式可极大地延长蓄电池的使用寿命,同时缩短充电时间。
二、R8是调节充电电流的,我是用2只0.15/2W的电阻并在一起的,36AH放电完毕,蓄电池此时电压10.8V。
起始充电电流大约6A左右。
调整RW使空载电压为16.3V。
充满时蓄电池在线电压16V至16.1V。
三、工作模式为反激式,工作频率是100KHz, 变压器的饶制采用夹芯面包式,即把次极包在两层初级中间,以减小漏感,增加初、次级间的耦合强度。
粗陋之作,大师们不要见笑啊!四、本机75W适用于12AH至60AH的铅酸蓄电池充电,改变R8可在一定范围内调整初始充电电流。
如果做60AH至120AH的蓄电池充电,要更换换更大的磁芯,高频变压器也需重新设计,否则充电时间要延长许多。
比如换用PQ3230、EE40以及EC40,在220V至230V输入电压的前提下可以做到150W。
加大开关IC 及输出整流二极管的散热片,减小R8,其它无需变动。
确实比变压器二极管的傻瓜充电好点。
但说最好也有点过了。
我不是指我的充电机最佳,而是指马斯这位值得尊敬的蓄电池行业的权威的在大量实验数据的基础上得出的结论准确。
半个世纪过去了,普通铅酸蓄电池的充电技术理论上没有重大突破。
铅酸电池充电器基本原理
铅酸电池充电器的基本原理是利用外部电源将电能输入到电池中,使电池内的化学反应逆转,恢复电池的电荷水平。
铅酸电池是一种可逆电池,也就是说电池可以在充电过程中发生化学反应,将负极的铅片(Pb)和正极的氧化铅(PbO2)转化为
铅酸(PbSO4)。
当外部电源施加充电电压时,正极会吸收电子,负极会释放电子,从而产生电流流入电池。
充电器通常由变压器、整流器和控制电路组成。
变压器用于将输入电源的交流电压调整为适当的电压,通常是低压高电流输出。
整流器将交流电转换成直流电,以供给电池充电。
而控制电路则用来监测电池的充电状态,控制充电器的输出电流和电压,以防止电池过载或过充。
充电器会根据电池的充电状态和充电需求,调整输出电压和电流。
充电时,起初的充电电流比较大,电池的电压也会随之上升。
随着充电进行,电池充电电流逐渐减少,充电电压也逐渐增加,直至达到预定的充电终止电压。
当电池充满后,充电器会自动切断充电,并进入浮充状态,即保持较低的充电电压和电流,以维持电池的充电状态,同时防止过充。
说明书摘要本有用型公开了一种铅酸蓄电池串联均压充电电路,包括依次连接的27V电源、充电电路、铅蓄电池组、电感L、桥臂、A/D转换电路、单片机;所述的充电电路,其两端接入27V电源,输出了铅蓄电池组所需稳定的充电电流。
所述的铅酸蓄电池组为两个一样规格的铅蓄电池正负极相互串联而成。
所述的电感L其输入端连接于铅蓄电池组之间,其输出与桥臂连接。
所述的 A/D转换电路分别与电池组两端相连接,完成电池组的电压信号采集及数字化处理,其输出送至单片机。
本有用型的有益效果是:可以应用于对两节铅酸蓄电池充电,解决了两节电池串联充电电压安排不均的状况,使得两节电池都到达同样充电的效果。
摘要附图图 1权利要求书1. 一种铅酸蓄电池串联均压充电电路,包括依次连接的27V电源、充电电路、铅蓄电池组、电感L、桥臂、A/D转换电路、单片机;所述的充电电路,其两端接入27V电源,输出了铅蓄电池组所需稳定的充电电流。
所述的铅酸蓄电池组为两个一样规格的铅蓄电池正负极相互串联而成。
所述的电感L其输入端连接于铅蓄电池组之间,其输出与桥臂连接。
所述的A/D 转换电路分别与电池组两端相连接,完成电池组的电压信号采集及数字化处理,其输出送至单片机。
2、依据权利要求 1 所述的充电电路承受 UC3906 作为把握芯片。
3、依据权利要求 1 所述的桥臂为两个 MOS 管极射极相连接, MOS 管选用的是 IRF510A 。
4、依据权利要求 1 所述的的单片机承受 AT89S52 。
说明书24V 铅酸蓄电池串联均压充电电路技术领域本有用型涉及一种铅酸蓄电池充电方法,尤其是涉及一种铅酸蓄电池组串联均压充电电路。
背景技术蓄电池的种类很多,不同的蓄电池应用于不同的场合,其中铅酸蓄电池的的技术最为成熟,它具有电动势高、能大电流放电、使用温度范围宽、性能稳定等优点,因此在国民经济的各个领域,尤其在电动汽车动力电源、工矿电机车动力源等方面得到了广泛的应用。
以往对铅酸蓄电池的充电方法只是停留在单体充电的方法上,假设是电池组承受上述传统的方法,会存一些的技术问题。
• 146•一款新型三阶段铅酸蓄电池充电器的设计长庆油田分公司第五采油厂采油工艺研究所 杨金峰 苟利鹏 安二亮 张进科 周 江基于脉宽调制芯片TL494和比较器LM393研制出具有温度补偿和小电流修复充电的三阶段铅酸蓄电池充电器。
详细介绍了电池充电状态的硬件电路参数的设计,同时给出了电压和电流与时间的充电曲线。
该充电器具有设计简洁,价格低廉、充电效果好等优点,具有很好的市场实用价值。
引言:铅酸蓄电池具有价格低廉、供电可靠、电压稳定等优点,因此广泛应用于国防、通信、铁路、交通、工农业生产部门。
然而,寿命短、能量转换效率低、比能量小等先天性弱点始终阻碍着铅酸蓄电池的发展,特别是废弃电池对环境的污染等问题一直困扰着业内和环保部门人士。
因此如何正确地检测和控制蓄电池的充电状态、延长电池的使用寿命、提高蓄电池的充电效率具有重要的意义。
目前铅酸蓄电池充电方法有恒流充电、恒压充电、两阶段充电、三阶段充电和脉冲式充电。
其中前三种方法实现起来简单但电池使用寿命短。
后两种方式实现起来复杂,充电器的价格昂贵,电池使用寿命较长。
通过调研国内铅酸蓄电池充电器,几乎所有三阶段式充电器都使用单片机控制充电状态,且多数充电器有无温度补偿和小电流修复充电的缺陷。
针对这种情况,本文基于脉宽调制芯片TL494和比较器LM393采用BUCK 主电路来设计出具有温度补偿和小电流修复充电的三阶段式12V4.5AH 铅酸蓄电池充电器。
该充电器设计巧妙无单片机来控制电池充电,充电效果好,价格低廉等优点。
因此具有广阔的市场价值。
1.三段式充电技术的原理铅酸蓄电池充放电过程是复杂的化学反应过程,美国科学家马斯(J.A.MAS )在以最低析气率为前提的条件之下,得到了铅酸蓄电池在充电时充电时间和可以接受的最大的充电电流之间的关系,如图1所示,这种关系被称为蓄电池可接受的充电电流特性曲线。
该曲线是设计充电器必要依据。
图1 马斯曲线三阶段式充电是依据马斯曲线和前人实验结果总结出来的一种充电技术。
铅酸蓄电池智能充电器原理与维修方法根据铅酸蓄电池的特点,当铅酸蓄电池的容量放出70%以上时就应及时对其进行充电。
并且按如下三阶段进行:第—阶段为恒流充电,第二阶段为恒压充电,第三阶段为涓流充电。
否则,会严重影响蓄电池的使用寿命。
目前广泛用于铅酸电池充电器的UC3842集成电路可直接驱动MOS开关管,在稳定输出电压的同时,具有负载电流控制能力(称其为电流控制型开关电源驱动器),无疑具有独特的优势;只要用极少的外围元件即可实现恒压输出和控制充电电流的目的。
使充电器能够按照铅酸蓄电池性能要求,达到按步骤地实现智能充电的目的。
笔者根据某一智能充电器(42V/2A)画出铅酸电池智能充电器的方框图(见图1)和电路图(见图2),并介绍其工作原理和维修方法。
图1 铅酸电池智能充电器的方框图图2 铅酸电池智能充电器的电路图一、工作原理1.交流输入电路由BX1、T1、C3、C4组成,它具有输人保护和抗干扰的功能。
BX1为延迟式保险丝(在电源启动时允许流过3A 以上的电流,而正常工作时电流不超过2A),可使用彩电的3.15A延迟式保险丝替代。
2.整流电路Dl~D4、C3、C4、C5为整流电路,C5电容应选用耐温85℃以上、耐压450V的电解电容代替。
Dl~D4为通用的整流二极管。
3.开关电路它是开关电源的核心部分,由T2、V1等元件组成。
工作方式为它激式开关电路,在T2的初、次级形成交变矩形脉冲。
V1最好使用耐压大于600V/6A的场效应管代替。
如屡烧V1,要检查、更换RI、C6、D6。
4.输出电路由二极管D8、D9、C14、D10等元件组成(D8、D9可使用肖特基或高频特性好的二极管代替),D10为防止蓄电池反接而使用的保护二极管(可用普通的整流二极管代替)。
5.PWM脉宽调制电PWM脉宽调制器由UC3842(内部框图见图3)集成电路和周围的元件组成。
UC3842采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接R7、C11用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输人端,此脚电压由IC2光耦合器产生的电压控制脉冲宽度,通过V1改变T2的交变矩形脉冲宽度,改变T2的输出电压和输出电流,以满足铅酸蓄电池按三阶段进行充电的目的;③脚为电流检测输人端,当充电电流过大或负载短路等故障时通过R4、R6检测到的电压(③脚的电压)超过1V时,缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的C13、R8决定时间常数,f=l.8/(R8×C13);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns,直接驱动V1;⑦脚是直流电源供电端,通电开始时C5的300V电压经过R2,达到脚⑦强迫IC1启动,V1工作。
铅酸蓄电池充电器电路工作原理
如下图所示铅酸蓄电池充电电路由主电路和触发电路两部分组成,输入220V交流电压经桥式电路整流后,由晶闸管V向蓄电池充电,输出电压为直流12V。
触发电路由单结晶体管VT、C1、R1及变压器T2组成张弛振荡器。
充电时,电池先向C1进行充电,当C1上的电压引起单结晶体管VT导通时,晶闸管V也导通,并向电池充电。
在充电过程中,如果电压稍微升高,VT的峰点电压也随之升高,C1两端电压也会更高。
当其两端电压达到稳压二极管VS的击穿电压时,振荡器停振,充电过程结束。
在充电期间调节电阻R2,可使充电电压限定在10~14V之间。
本电路具有电路端短路或电池极性接错保护的功能。
铅酸电池充电器原理
铅酸电池充电器是一种用来给铅酸电池充电的设备。
它的原理主要涉及直流电流的转换和调整。
铅酸电池充电器通常由以下几个主要部分组成:输入电源、整流电路、滤波电路、稳压电路和控制电路。
在工作时,输入电源将交流电源输入整流电路,整流电路将交流电转换为直流电。
然后,直流电经过滤波电路去除电流中的纹波成分,以得到更加稳定的直流电源。
随后,直流电进入稳压电路,稳压电路监测电池的电压,并根据需求调整输出电压和电流的大小,以确保电池能够以适当的速度充电。
另外,充电器还需要有控制电路,用于监测充电过程中的电池状态并实施相应的保护措施。
例如,当电池达到充满状态时,充电器会自动停止为其充电,避免过充而损坏电池。
同时,充电器还会监测温度和电流等参数,以确保充电过程的安全性。
总的来说,铅酸电池充电器利用输入电源提供的电能,通过整流、滤波、稳压和控制等步骤将电能转换成符合铅酸电池充电需求的直流电源,并根据电池状态和安全要求进行相应的调整和保护。
这样,就实现了对铅酸电池的有效充电。
铅酸蓄电池最佳充电方法铅酸蓄电池最佳充电方法LT铅酸蓄电池最佳充电方法上世纪60年代中期,美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究,并提出了以最低出气率为前提的,蓄电池可接受的充电曲线,如图1所示。
实验表明,如果充电电流按这条曲线变化,就可以缩短充电时间,并且对电池的容量和寿命也没有影响。
原则上把这条曲线称为最佳充电曲线。
目录1原理简介2详细内容1.2.1蓄电池充电器原理2.2.2充电方法制度3.2.3恒流充电法4.2.4恒压充电法5.2.5阶段充电法6.2.6快速充电法3定量研究1.3.1恒压充电时计算充电电流2.3.2蓄电池充电电流与时间的关系3.3.3蓄电池的充电电流大小限制4.3.4如何计算充电电池充电时间5.3.5电池的放电4记忆效应1道理简介蓄电池放电后,用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池,使它规复事情能力,这个过程称为蓄电池充电。
蓄电池充电时,电池正极与电源正极相联,电池负极与电源负极相联,充电电源电压必须高于电池的总电动势。
充电体式格局有恒电流充电和恒电压充电两种。
2详细内容蓄电池充电器道理蓄电池里面有大量的硫酸等可供电离的溶液,当插上电源,电流就通过里面的铅板(有些电池不是铅)电离溶液,这样就将电能转化为化学能;如果要使用,溶液就会转化为电能通过电极运送出去。
这是道理上的描述,究竟上,真实的情况非常庞大,可参考相干专业册本。
充电方法制度常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。
其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数,不应超过蓄电池待充电的安时数。
实际上,常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。
这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。
恒流充电法恒流充电法是用调解充电装置输出电压或改动与蓄电池串联电阻的办法,保持充电电流强度稳定的充电办法。
掌握办法简单,但由于电池的可接受电流能力是跟着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生机体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。
因为密封铅酸蓄电池的诸多优点,因此获得了广泛应用.然而密封铅酸蓄电池的充电技术似乎不被看重,因充电方式不合理而造成电池过早报废的情况普遍存在.有鉴于此,笔者设计制作了一款二阶段恒流限压式铅酸电池充电器。
充电原理分析:
1.维护充电:
当电池电压较低时(可设定,本电路预设在9V以下),充电器工作在小电流维护充电状态下,工作原理为U1C⑨脚(同相端)电位低于⑧脚(反相端),U1C输出低电位,T4截止。
U1D 11 脚电位约0.18V.此时充电电流约250mA(恒流电路由R14,U1D,T1B周边外围
电路构成,恒流原理读者请自行分析).
2. 快速充电:
随着维护充电继续,电池电压逐渐升高,当电池电压超过9V时,充电器转入大电流快充模式下,U1C⑨脚(同相端)电位高于⑧脚(反相端),U1C输出高电位,T4导通,U1D 11 脚电位约为0.48V,充电器恒定输出约1A电流给电池充电。
3. 限压浮充:
当电池接近充足电时,充电器自动转入限压浮充状态下(限压浮充电压设定为13.8V,如为6V蓄电池,则浮充电压应设定为6.9V), 此时的充电电流会由快速充电状态下逐渐下降,至电池完全充足电后,充电电流仅为10~30mA,用以补充电池因自放电而损失的电量。
4. 保护及充电指示电路:
本电路设有反极性保护电路,由D4,U1C,U1D,T1及外围元件构成,当电池反接时,充电器限制输出电流不致发生事故。
充电指示由U1A,D7及外围元件构成,充电时,D7点亮,充电器进入浮充状态后,D7熄灭,表示充电结束。
5. 本电路略为修改电路参数即可任意调整充电电流,浮充电压以满足不同规格电池的
需要。
注:CF=碳膜电阻;MF=金属膜电阻;M.O.F=金属氧化膜电阻
*表示可根据需要调整的元件.
如图所示铅酸蓄电池充电器电路原理图。