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(shi)場上的電動車用(yong)充(chong)電器主要是開關電源式(shi)的,具(ju)有節電、體積小(xiao)、重(zhong)量(liang)輕,技術成熟(shu)等優點。只有鉛酸電池的貨(huo)運三(san)輪車,還(huan)使用(yong)工(gong)頻(pin)變(bian)壓器式(shi)充(chong)電器,簡單、可(ke)靠、便宜,對使用(yong)環(huan)境要求(qiu)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(kuan)調制芯片TIA94為(wei)核心的半橋式和以(yi)脈(mo)寬調制芯片UC3842為核(he)心的(de)反激式兩類。后(hou)者(zhe)因成本低,逐周期保(bao)護的(de)優勢,占據著(zhu)市場(chang)的(de)90%以上。后面(mian)的具(ju)體電(dian)路,都是以這(zhe)兩類典型電(dian)路進行具(ju)體分析(xi)。
1、鉛酸充電器三段式充電器
近百(bai)年了(le),經典的普通鉛酸充電器(qi)為0.1C充J2-14小時,對電(dian)池(chi)十(shi)分有益。現在的人們生活工作(zuo)節奏加(jia)快(kuai),電(dian)動(dong)車充(chong)電(dian)器改為(wei)0.15C-0.2C充6-8小時了。
所謂三(san)階(jie)(jie)段指恒流(liu)(liu)(liu)、恒壓、渦流(liu)(liu)(liu)。發(fa)光二極管為(wei)紅色(se)表(biao)示處于(yu)恒流(liu)(liu)(liu)或恒壓階(jie)(jie)段,變(bian)為(wei)綠色(se)表(biao)示處于(yu)涓流(liu)(liu)(liu)階(jie)(jie)段。通常(chang),變(bian)綠燈后再充數小時,電池(chi)才能真正吃(chi)飽。
(1)三段式充電(dian)器三個重要參數
A、高恒壓懂(dong)為(wei)單格析氫電壓2.42V乘以電池組(zu)單格數,36V充電(dian)器為2.42Vx18格≈43.56V,48V充(chong)電器為(wei)242Vx24格≈58.08V。
這(zhe)個電壓稍(shao)高些是可以(yi)的(de),有利于恒流時(shi)間長,縮短(duan)充電時(shi)間:低(di)了(le)會延(yan)長電油吃飽的(de)時(shi)間。
三段(duan)式充電器實質(zhi)是一臺具(ju)有兩個輸出電壓(ya)值(zhi)的穩壓(ya)電源,此信就是那(nei)個高的輸出值(zhi)。
B、低恒壓(ya)值為單格析氯電壓(ya)2.35V乘(cheng)以電池組單格數(shu),36V充電器為2.35VX18格=423V,48V充電器為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(ci)值就是穩壓電源(yuan)那(nei)個低的(de)輸出值。
C、轉折電(dian)流(也是轉燈電(dian)流)。充電(dian)器內(nei)部有個充電(dian)電(dian)流實時檢(jian)測(ce)器,并和一個預定的所謂“轉折電(dian)流”
值(zhi)(zhi)進行比較,用于控(kong)制穩壓電源的(de)輸出值(zhi)(zhi)的(de)高低:
充(chong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流大干該值,自動(dong)將控制電(dian)(dian)(dian)路(lu)轉到輸出高恒壓(ya)值,同時(shi)置(zhi)為紅(hong)燈提示:充(chong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流小(xiao)于轉折電(dian)(dian)(dian)流值轉到輸出低(di)恒壓(ya)值,并置(zhi)為綠燈。
轉折電流值的設定,與鉛酸電池(chi)的安時(shi)數有關(guan),經驗值IOAh左(zuo)右的電油(you)為350mA左右,17Ah左右(you)的電池為500--550mA左右,依次類推。
這個值(zhi)(zhi)要求也(ye)是嚴格的,設定大干經(jing)驗值(zhi)(zhi),電(dian)池不宜充(chong)滿,但電(dian)油充(chong)足的時(shi)間會延(yan)長;設定值(zhi)(zhi)小于(yu)經(jing)驗值(zhi)(zhi),電(dian)油夏(xia)天容易被充(chong)壞變形。建議調整充(chong)電(dian)器時(shi),大干50mA為宜(yi)。
切(qie)記(ji):用20Ah充電器充10Ah電池是可以的(de)。反過來用(yong)IOAh充電器充20Ah電池是(shi)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200V擋游充(chong)電(dian)(dian)器輸出值,讀值即低(di)恒壓值。高恒壓值一般測(ce)不(bu)了,要(yao)在接電(dian)(dian)池充(chong)電(dian)(dian)情況下,紅燈轉綠燈一瞬間前(qian),用萬用表直(zhi)流電(dian)(dian)壓擋才可以(yi)測(ce)到。
還(huan)需(xu)要補充鉛(qian)酸蓄電池的(de)負溫度系數(shu)的(de)相關(guan)同題(ti)。溫度每升高1℃,每格端電(dian)壓下降4mV。一(yi)個48V車24格,假設夏天升高(gao)10℃,總端電壓下(xia)降(jiang)近似1V。
如果充(chong)電器(qi)輸出仍(reng)然為前述穩壓值,電池就可(ke)能出現(xian)熱(re)失(shi)控和失(shi)水。理想(xiang)的(de)充(chong)電器(qi)砬該有溫度補償(chang),事實是絕(jue)大多數沒(mei)有。
有動手能力的(de)讀者可以在(zai)夏天時將(jiang)電壓調低(di)些,冬天調高些。最(zui)簡單(dan)的(de)方法,就是夏天在(zai)充電器輸出(chu)端(duan)的(de)正極順薔串聯1~2只6A10二極管,冬天恢復(fu)原態(tai)。
2、鋰電充電器
鋰電(dian)(dian)池極(ji)板接(jie)受(shou)能(neng)力高(gao)于(yu)鉛酸電(dian)(dian)池,用(yong)IC電流(liu)充電也是可以的,可能(neng)是成本(ben)和可靠(kao)性的制約,目(mu)前與48V錘龜動車(che)配套(tao)的充(chong)電器多(duo)數為2A的,只(zhi)有36V鋰電動車配套的充電器才有5A的。以10Ah電池計算,5A也就是(shi)0.5c而已。
鋰電(dian)的(de)電(dian)動(dong)車用(yong)戶充電(dian)和(he)鋰電(dian)化成時充電(dian)相比簡單多(duo)了,就是恒流限壓充。限壓值=單(dan)心限(xian)壓值(zhi)x電心串聯數。以現在(zai)常(chang)見的48V車(che)用鑷酸鋰電屯、或者三元電心的14串(chuan)居多,它們的限(xian)壓為4.2Vx14=58.8V;48V車用(yong)磷(lin)酸鐵錘電心(xin)的16串居(ju)多,限壓為3.65VX16=58.4V。早期36V車使用鉆(zhan)酸褪電心(xin)或者錳酸鋰電心(xin)的10串居多,它(ta)們的(de)眠壓為42Vx10=42V。
鋰電充電器內部同樣具有充電(dian)電(dian)流檢測和(he)比較電(dian)路,充電(dian)指示(shi)燈同樣也可以是由紅變綠。
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(da)于設定(ding)值(zhi)時,僅僅令充電(dian)(dian)指示燈變(bian)為(wei)紅色,不改(gai)變(bian)輸出電(dian)(dian)壓;充電(dian)(dian)電(dian)(dian)流(liu)小于設定(ding)值(zhi)時,令充電(dian)(dian)指示燈變(bian)為(wei)綠色,也(ye)不改(gai)變(bian)輸出電(dian)(dian)壓。這就是說,轉燈前(qian)后就一個(ge)電(dian)(dian)壓,即前(qian)面計算的限壓值(zhi)。
因此,這個電流(liu)設定值應該稱(cheng)之為“轉燈電流”比較確切,大約為0.02C。實測(ce)的幾(ji)款廠家配(pei)套的鋰電充(chong)電器(qi),10Ah鋰電池組(zu)轉燈電流大約240mA一260mA。變(bian)綠燈后繼續充(chong)(chong)一段時(shi)間,充(chong)(chong)電(dian)電(dian)流才會接近零(ling)(ling)。而(er)鉛酸電(dian)池紅變(bian)綠燈后,因為高恒(heng)壓變(bian)為低(di)恒(heng)壓,充(chong)(chong)電(dian)電(dian)流很快就會接近零(ling)(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以下是合理(li)的,兼顧了縮短充電時間。