鉛酸蓄電池和鋰電池的充電器通用嗎
由于鉛酸電池充電器一般設置為兩段式或三段式充電模式,鋰電池與鉛酸電池的電壓等級是不匹配的。而鋰電池也有很多種,電池性能及電池保護板參數都有可能不一樣。因此鋰電池并不像鉛酸電池一樣,有通用型的電池充電器。通常來說,鋰電池出廠時都配有專用充電器。為了保護鋰電池,需使用專用充電器。
鋰電充電器和鉛酸充電器的差異
目(mu)前(qian)市場上(shang)的電(dian)動車用(yong)充(chong)電(dian)器主要是開關電(dian)源式的,具有節電(dian)、體積(ji)小、重量(liang)輕,技(ji)術(shu)成熟等優(you)點。只有鉛酸電(dian)池的貨運三輪車,還(huan)使(shi)用(yong)工頻變壓器式充(chong)電(dian)器,簡單、可靠、便宜,對使(shi)用(yong)環(huan)境要求低(di)。
開關電源式充電器實質是一可謂穩壓電源。具體叉分,以脈寬調制芯片TIA94為核(he)心的半橋(qiao)式和以脈(mo)寬調制芯片UC3842為(wei)核心的(de)(de)反激式兩類(lei)。后者因(yin)成本低,逐周期保(bao)護的(de)(de)優勢(shi),占據著市場的(de)(de)90%以(yi)上。后面的具(ju)體電路,都是以(yi)這兩類(lei)典型電路進(jin)行具(ju)體分(fen)析(xi)。
1、鉛酸充電器三段式充電器
近百年了,經典的普通鉛(qian)酸(suan)充電器為0.1C充(chong)J2-14小時,對電池十分有(you)益。現在的人們生活(huo)工作節奏加快,電動車(che)充(chong)電器改(gai)為0.15C-0.2C充6-8小時(shi)了。
所謂三階(jie)段(duan)指恒(heng)(heng)(heng)流、恒(heng)(heng)(heng)壓(ya)、渦(wo)流。發光(guang)二極(ji)管(guan)為紅色表(biao)示處于恒(heng)(heng)(heng)流或恒(heng)(heng)(heng)壓(ya)階(jie)段(duan),變為綠色表(biao)示處于涓流階(jie)段(duan)。通常,變綠燈后再(zai)充數小時,電池才能真正吃飽。
(1)三(san)段式充電(dian)器三(san)個重要參數(shu)
A、高(gao)恒壓懂(dong)為(wei)單(dan)格(ge)析(xi)氫電壓2.42V乘以電池組單格數(shu),36V充(chong)電器為2.42Vx18格≈43.56V,48V充電器為242Vx24格≈58.08V。
這個電(dian)壓稍高些是可以的(de),有利于恒(heng)流時間(jian)長(chang),縮短(duan)充電(dian)時間(jian):低了會延長(chang)電(dian)油吃飽的(de)時間(jian)。
三段式充電(dian)器實質是一臺(tai)具有兩個(ge)輸出(chu)電(dian)壓值的穩壓電(dian)源,此信就是那個(ge)高(gao)的輸出(chu)值。
B、低恒壓(ya)值(zhi)為(wei)單(dan)格析氯電(dian)壓(ya)2.35V乘(cheng)以(yi)電(dian)池(chi)組單(dan)格(ge)數,36V充電器為(wei)2.35VX18格=423V,48V充(chong)電器(qi)為2.35Vx24格=56.4V。
這個電壓要求是嚴格的,高于此值會造成電油失水:低了電池只能吃八九成飽。此值就是穩壓(ya)電(dian)源那個低的輸(shu)出值。
C、轉折電流(也是轉(zhuan)燈電(dian)(dian)流)。充(chong)電(dian)(dian)器內部(bu)有個(ge)充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流實時檢測器,并和一個(ge)預定(ding)的所謂“轉(zhuan)折電(dian)(dian)流”
值(zhi)進行(xing)比較,用(yong)于控制穩壓(ya)電源的輸出值(zhi)的高低:
充電電流大(da)干該值(zhi)(zhi),自動將控制電路轉到輸出(chu)(chu)高恒壓值(zhi)(zhi),同時置(zhi)為紅(hong)燈提(ti)示:充電電流小于轉折電流值(zhi)(zhi)轉到輸出(chu)(chu)低恒壓值(zhi)(zhi),并置(zhi)為綠燈。
轉折電流值的設定,與鉛酸電池的安(an)時數有關,經驗值IOAh左右的電油為350mA左右,17Ah左右的(de)電池(chi)為500--550mA左(zuo)右,依次類推。
這個(ge)值(zhi)要(yao)求也是嚴格的(de),設定大干經驗(yan)(yan)值(zhi),電池不宜充滿,但電油充足(zu)的(de)時間會延長;設定值(zhi)小于(yu)經驗(yan)(yan)值(zhi),電油夏天容(rong)易被充壞變形。建議調(diao)整充電器時,大干50mA為宜。
切記(ji):用20Ah充(chong)電(dian)器充(chong)10Ah電池是可以(yi)的(de)。反過來用IOAh充電器充20Ah電池(chi)是不可以的!
關于三個參數的測量,需要專門的儀器。僅用數字萬用表可以測試低恒壓值,在不接電池(空載)情況下,用萬用表直流電壓(ya)200V擋游充(chong)電(dian)器輸出(chu)值,讀值即低恒(heng)壓(ya)值。高(gao)恒(heng)壓(ya)值一(yi)般(ban)測(ce)不了,要在接(jie)電(dian)池充(chong)電(dian)情況(kuang)下,紅燈轉綠(lv)燈一(yi)瞬間前,用萬(wan)用表直流電(dian)壓(ya)擋才可(ke)以(yi)測(ce)到。
還(huan)需要補充(chong)鉛酸蓄電(dian)池的負溫度系(xi)數的相關同題。溫度每升高1℃,每格(ge)端電壓(ya)下(xia)降4mV。一個48V車24格,假設夏天升高(gao)10℃,總端電壓下降近似1V。
如果(guo)充電器(qi)輸(shu)出仍然為前述穩(wen)壓值,電池就可能(neng)出現熱失(shi)控和失(shi)水。理(li)想的充電器(qi)砬該有溫度補(bu)償,事實是絕大多數沒有。
有動手能力的讀者(zhe)可以在夏天時將電壓(ya)調低些(xie),冬天調高些(xie)。最簡單的方法,就(jiu)是(shi)夏天在充電器輸出端(duan)的正極順薔串聯1~2只6A10二極(ji)管,冬天恢復原態。
2、鋰電充電器
鋰電池極(ji)板接受能力高于鉛酸電池,用IC電流充電也(ye)是可(ke)(ke)以(yi)的,可(ke)(ke)能是成(cheng)本(ben)和可(ke)(ke)靠性的制約,目前與48V錘龜(gui)動車配套的充電(dian)器多數(shu)為2A的,只(zhi)有36V鋰電(dian)動車配套(tao)的充電(dian)器(qi)才有5A的。以10Ah電池計算,5A也就是(shi)0.5c而已。
鋰電(dian)的電(dian)動車用(yong)戶充電(dian)和鋰電(dian)化成(cheng)時充電(dian)相比簡單(dan)多(duo)了,就是恒流限壓(ya)充。限壓(ya)值=單心(xin)限壓值x電心串聯數。以現在(zai)常見的48V車(che)用鑷酸(suan)鋰電屯、或(huo)者三元電心(xin)的(de)14串居(ju)多,它們的限壓為4.2Vx14=58.8V;48V車用(yong)磷酸鐵錘電心的(de)16串居多(duo),限(xian)壓為3.65VX16=58.4V。早期36V車使用鉆酸褪電心(xin)或者錳(meng)酸鋰(li)電心(xin)的(de)10串居多,它們的眠壓(ya)為42Vx10=42V。
鋰電充電器內部同樣(yang)具有充電電流檢(jian)測和比較電路,充電指示燈同樣(yang)也可(ke)以是(shi)由紅變綠。
鋰電池充電器和鉛酸三段式充電器有一個重大的區別:
充電(dian)(dian)電(dian)(dian)流大于設定值(zhi)時,僅僅令(ling)充電(dian)(dian)指示燈變(bian)為紅色(se),不改變(bian)輸出電(dian)(dian)壓(ya);充電(dian)(dian)電(dian)(dian)流小于設定值(zhi)時,令(ling)充電(dian)(dian)指示燈變(bian)為綠(lv)色(se),也不改變(bian)輸出電(dian)(dian)壓(ya)。這(zhe)就(jiu)是說,轉燈前(qian)后就(jiu)一個電(dian)(dian)壓(ya),即(ji)前(qian)面計算的限壓(ya)值(zhi)。
因此,這個電流設定值應該稱之(zhi)為(wei)“轉燈電流”比較確切,大(da)約為0.02C。實(shi)測的幾款廠家配套的鋰電(dian)充電(dian)器,10Ah鋰電池組(zu)轉(zhuan)燈電流大(da)約240mA一(yi)260mA。變(bian)(bian)綠燈(deng)后繼續充(chong)一段時(shi)間(jian),充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流才(cai)會(hui)接近零。而鉛酸電(dian)(dian)池(chi)紅變(bian)(bian)綠燈(deng)后,因為高恒(heng)壓(ya)變(bian)(bian)為低恒(heng)壓(ya),充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流很快就會(hui)接近零。
小結:鉛酸蓄電池受極板接受能力限制,充電電流限制在0.15C以下是(shi)合理(li)的,兼顧(gu)了縮短充電時(shi)間。