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
目前(qian)市場上的電(dian)(dian)動車用充電(dian)(dian)器(qi)主(zhu)要是開關(guan)電(dian)(dian)源式(shi)的,具有節電(dian)(dian)、體積小、重(zhong)量輕,技術成(cheng)熟等優點。只(zhi)有鉛(qian)酸(suan)電(dian)(dian)池的貨運三(san)輪車,還使(shi)用工頻變壓器(qi)式(shi)充電(dian)(dian)器(qi),簡單(dan)、可靠、便宜(yi),對使(shi)用環(huan)境要求低。
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(zhi)芯片TIA94為核(he)心(xin)的半橋式和以脈寬調制芯片UC3842為(wei)核心的(de)反激(ji)式兩類。后者因成本(ben)低,逐周期保護的(de)優勢,占據(ju)著市場的(de)90%以上(shang)。后面的具體(ti)電(dian)路(lu),都是以這兩類(lei)典(dian)型電(dian)路(lu)進行具體(ti)分析(xi)。
1、鉛酸充電器三段式充電器
近(jin)百(bai)年了,經典的(de)普通鉛酸充電器為0.1C充J2-14小時(shi),對電池十分有益。現在的(de)人們生(sheng)活工作節奏加快(kuai),電動車(che)充電器(qi)改為0.15C-0.2C充6-8小(xiao)時(shi)了。
所謂三階(jie)段指恒流、恒壓(ya)、渦流。發光(guang)二極管為(wei)紅色表示處于恒流或恒壓(ya)階(jie)段,變為(wei)綠(lv)色表示處于涓流階(jie)段。通(tong)常(chang),變綠(lv)燈后再(zai)充數小(xiao)時(shi),電池才能(neng)真正吃飽。
(1)三段式充電器三個重要參數(shu)
A、高恒(heng)壓懂為(wei)單格析氫(qing)電壓2.42V乘以電池組(zu)單格數,36V充電器為2.42Vx18格≈43.56V,48V充(chong)電器(qi)為242Vx24格≈58.08V。
這個(ge)電壓稍高些是可以(yi)的,有利于恒(heng)流(liu)時間長,縮(suo)短充電時間:低了會延(yan)長電油(you)吃飽的時間。
三段式充電(dian)器實質是一(yi)臺(tai)具有兩個(ge)(ge)輸出電(dian)壓值的穩壓電(dian)源(yuan),此信就(jiu)是那個(ge)(ge)高的輸出值。
B、低恒壓值為(wei)單(dan)格析氯(lv)電壓2.35V乘以電池(chi)組單格數,36V充電器(qi)為2.35VX18格=423V,48V充(chong)電(dian)器為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(wen)壓電源那個低的輸出值。
C、轉折電流(也是(shi)轉燈電(dian)(dian)流(liu)(liu))。充電(dian)(dian)器內部有個充電(dian)(dian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)實時(shi)檢測器,并和(he)一個預(yu)定(ding)的所謂(wei)“轉折電(dian)(dian)流(liu)(liu)”
值進行比較,用(yong)于控制穩壓電源的輸出值的高低:
充電(dian)電(dian)流(liu)大干該(gai)值,自動將控制電(dian)路轉(zhuan)到(dao)輸出(chu)高恒壓(ya)值,同時置為紅燈提示(shi):充電(dian)電(dian)流(liu)小于轉(zhuan)折電(dian)流(liu)值轉(zhuan)到(dao)輸出(chu)低恒壓(ya)值,并置為綠燈。
轉折電流值的設定,與鉛酸電池的(de)安時數有(you)關,經驗值IOAh左右的電油(you)為350mA左右,17Ah左右的電池為500--550mA左(zuo)右,依次類推。
這(zhe)個值(zhi)要求也是嚴格的(de)(de),設(she)(she)定(ding)大(da)干(gan)經(jing)驗值(zhi),電池不(bu)宜充滿,但電油(you)充足(zu)的(de)(de)時(shi)間會延長;設(she)(she)定(ding)值(zhi)小于(yu)經(jing)驗值(zhi),電油(you)夏天容易被充壞變(bian)形。建(jian)議(yi)調(diao)整充電器時(shi),大(da)干(gan)50mA為(wei)宜。
切(qie)記:用20Ah充(chong)電(dian)器充(chong)10Ah電池是可(ke)以的。反過來用(yong)IOAh充電器充20Ah電池是(shi)不可(ke)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(biao)直流電壓200V擋(dang)(dang)游充(chong)電(dian)器輸出(chu)值(zhi),讀(du)值(zhi)即低(di)恒(heng)壓值(zhi)。高恒(heng)壓值(zhi)一般測不了,要在接電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)情(qing)況下,紅燈轉綠(lv)燈一瞬間前(qian),用萬用表直流電(dian)壓擋(dang)(dang)才可(ke)以測到。
還(huan)需要補(bu)充鉛酸(suan)蓄(xu)電池(chi)的負溫度(du)系數的相(xiang)關同題。溫度(du)每升高1℃,每格端(duan)電壓下降4mV。一個48V車24格,假設夏天升高10℃,總(zong)端電壓(ya)下降近似1V。
如果充(chong)電(dian)(dian)器(qi)輸出仍(reng)然(ran)為(wei)前述穩(wen)壓值,電(dian)(dian)池就可能出現(xian)熱失控和(he)失水。理想的充(chong)電(dian)(dian)器(qi)砬該有(you)(you)溫度補償,事實是(shi)絕大多數沒有(you)(you)。
有(you)動手(shou)能力的(de)讀者可以在(zai)夏(xia)天時將電壓調低(di)些,冬天調高些。最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)方法,就(jiu)是夏(xia)天在(zai)充電器輸出端的(de)正極順薔串聯1~2只6A10二極管,冬天恢(hui)復原態。
2、鋰電充電器
鋰電(dian)池極(ji)板接受能力(li)高于鉛(qian)酸電(dian)池,用IC電流充(chong)電也是可以的(de),可能是成本(ben)和可靠性的(de)制約,目前與48V錘(chui)龜(gui)動車配套的充電器多(duo)數為2A的,只有36V鋰電(dian)動車(che)配套的充(chong)電(dian)器才有5A的。以10Ah電(dian)池計算,5A也就是0.5c而已。
鋰(li)電(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)動車用戶充(chong)電(dian)(dian)和鋰(li)電(dian)(dian)化成時(shi)充(chong)電(dian)(dian)相比(bi)簡單(dan)多了,就是恒(heng)流(liu)限壓充(chong)。限壓值=單心限壓值x電心串聯數。以現在常見的48V車用鑷酸鋰電屯、或者(zhe)三元電心的14串(chuan)居多,它們的限壓為4.2Vx14=58.8V;48V車(che)用磷(lin)酸鐵(tie)錘電心的16串居(ju)多,限壓(ya)為(wei)3.65VX16=58.4V。早期36V車使(shi)用鉆酸褪電(dian)(dian)心(xin)或者錳酸鋰(li)電(dian)(dian)心(xin)的10串居多,它們的眠壓為42Vx10=42V。
鋰電充電器內部同樣(yang)具有充電電流檢測和比較電路(lu),充電指示燈(deng)同樣(yang)也可以是由紅變綠。
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(liu)大于設(she)定(ding)值(zhi)時,僅僅令充電(dian)(dian)指示燈(deng)變(bian)為紅色,不(bu)改變(bian)輸出電(dian)(dian)壓(ya);充電(dian)(dian)電(dian)(dian)流(liu)小于設(she)定(ding)值(zhi)時,令充電(dian)(dian)指示燈(deng)變(bian)為綠色,也不(bu)改變(bian)輸出電(dian)(dian)壓(ya)。這就是說,轉(zhuan)燈(deng)前后就一個(ge)電(dian)(dian)壓(ya),即前面(mian)計算的(de)限壓(ya)值(zhi)。
因此,這個(ge)電流設定值應該稱之為(wei)“轉燈電流”比較確切,大約為0.02C。實(shi)測的(de)幾款廠家配套(tao)的(de)鋰(li)電(dian)充電(dian)器,10Ah鋰(li)電池組(zu)轉(zhuan)燈電流(liu)大約240mA一260mA。變綠燈后繼續充一(yi)段時間,充電(dian)電(dian)流(liu)才會接(jie)(jie)近零(ling)。而(er)鉛酸電(dian)池紅變綠燈后,因為高恒(heng)壓(ya)變為低恒(heng)壓(ya),充電(dian)電(dian)流(liu)很快就(jiu)會接(jie)(jie)近零(ling)。
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(yi)下是合理的,兼顧(gu)了縮(suo)短(duan)充電時間。