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
目前市(shi)場上(shang)的(de)電(dian)動車(che)用(yong)(yong)充(chong)電(dian)器主要是開(kai)關電(dian)源式(shi)的(de),具有節電(dian)、體積小、重量(liang)輕,技術成熟等優(you)點。只有鉛酸電(dian)池(chi)的(de)貨運(yun)三(san)輪車(che),還使用(yong)(yong)工頻變(bian)壓(ya)器式(shi)充(chong)電(dian)器,簡單(dan)、可靠、便宜,對(dui)使用(yong)(yong)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(yi)脈寬調制芯(xin)片TIA94為核(he)心(xin)的半橋式和(he)以脈(mo)寬調(diao)制芯片UC3842為核(he)心的反激式(shi)兩(liang)類。后者因成本低,逐(zhu)周期保(bao)護的優勢(shi),占據著(zhu)市場的90%以上。后面的(de)具體電(dian)(dian)路,都是(shi)以這兩類典型電(dian)(dian)路進(jin)行(xing)具體分析。
1、鉛酸充電器三段式充電器
近(jin)百年(nian)了,經(jing)典的普通鉛酸充電(dian)器為(wei)0.1C充J2-14小時(shi),對(dui)電池十分有益。現在(zai)的人們生(sheng)活工作節(jie)奏加快,電動車充電器改為(wei)0.15C-0.2C充6-8小時了。
所謂三階段指(zhi)恒(heng)流、恒(heng)壓(ya)、渦流。發光二極管為紅色(se)表示處(chu)于(yu)恒(heng)流或恒(heng)壓(ya)階段,變(bian)為綠(lv)色(se)表示處(chu)于(yu)涓流階段。通常(chang),變(bian)綠(lv)燈后(hou)再充數小(xiao)時,電池才能真正(zheng)吃飽。
(1)三(san)段式充電器三(san)個重要參(can)數
A、高恒壓懂為單格析氫電(dian)壓2.42V乘以電(dian)池組單格數(shu),36V充電器為2.42Vx18格≈43.56V,48V充電(dian)器為242Vx24格≈58.08V。
這個電壓稍高些是可以的(de),有利于(yu)恒流時間(jian)長,縮(suo)短充電時間(jian):低了會延(yan)長電油吃飽的(de)時間(jian)。
三段式(shi)充(chong)電(dian)器實質是一臺具有兩個(ge)輸出電(dian)壓值的(de)(de)穩壓電(dian)源,此信就是那(nei)個(ge)高的(de)(de)輸出值。
B、低恒壓值為單格析氯電壓2.35V乘以電池組(zu)單格數(shu),36V充電器為(wei)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。此值就是(shi)穩壓電源那個低(di)的輸出值。
C、轉(zhuan)折(zhe)電流(也是轉燈電流(liu))。充(chong)電器內部有(you)個(ge)充(chong)電電流(liu)實時檢測(ce)器,并(bing)和一個(ge)預定的所謂“轉折電流(liu)”
值進(jin)行(xing)比較,用于(yu)控制穩壓電(dian)源的(de)輸出值的(de)高(gao)低:
充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)大(da)干該(gai)值,自動將控制(zhi)電(dian)路(lu)轉(zhuan)到輸出高恒壓值,同(tong)時置為紅(hong)燈(deng)提示:充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)小于轉(zhuan)折(zhe)電(dian)流(liu)值轉(zhuan)到輸出低恒壓值,并置為綠燈(deng)。
轉折電流值的設定,與鉛酸電池的安時數有關(guan),經驗值IOAh左(zuo)右的電油(you)為(wei)350mA左(zuo)右,17Ah左右的電池為500--550mA左右(you),依次類推。
這個(ge)值要求(qiu)也(ye)是(shi)嚴格的(de),設(she)定(ding)大干(gan)經(jing)(jing)驗值,電池不宜充(chong)(chong)滿,但電油(you)充(chong)(chong)足(zu)的(de)時間會延長;設(she)定(ding)值小(xiao)于經(jing)(jing)驗值,電油(you)夏天(tian)容易被(bei)充(chong)(chong)壞變形。建(jian)議(yi)調整充(chong)(chong)電器(qi)時,大干(gan)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(guo)來用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(yong)萬用(yong)表(biao)直(zhi)流電(dian)壓200V擋游充(chong)電器輸出值(zhi),讀值(zhi)即(ji)低(di)恒壓(ya)(ya)值(zhi)。高恒壓(ya)(ya)值(zhi)一(yi)般測不了,要在接(jie)電池(chi)充(chong)電情況(kuang)下,紅燈轉綠燈一(yi)瞬間(jian)前,用萬用表直(zhi)流電壓(ya)(ya)擋才可以測到。
還(huan)需要補充鉛酸蓄電(dian)池的負溫(wen)度(du)系數(shu)的相(xiang)關同(tong)題。溫(wen)度(du)每升高1℃,每格端電壓下降4mV。一個48V車24格,假設夏天升高10℃,總端電壓下(xia)降近似1V。
如果充(chong)電器輸出仍然為前述穩壓(ya)值,電池就(jiu)可能(neng)出現熱失(shi)控(kong)和失(shi)水。理想的充(chong)電器砬該有溫(wen)度補償,事實是絕大多(duo)數(shu)沒(mei)有。
有動手(shou)能(neng)力的讀者可以(yi)在夏天時將電(dian)壓調低(di)些,冬天調高些。最簡單的方法,就是夏天在充電(dian)器輸出端的正極順薔(qiang)串(chuan)聯1~2只(zhi)6A10二極管(guan),冬天(tian)恢復原態。
2、鋰電充電器
鋰電(dian)池極板(ban)接受能力高于鉛酸電(dian)池,用IC電流(liu)充(chong)電也是(shi)可(ke)以的(de),可(ke)能是(shi)成本和可(ke)靠(kao)性的(de)制(zhi)約,目前與48V錘龜動車配(pei)套的充電(dian)器多數為2A的,只有36V鋰電動(dong)車配套(tao)的(de)充電器才有5A的。以(yi)10Ah電池計算,5A也就(jiu)是0.5c而(er)已。
鋰電的電動車(che)用戶充電和鋰電化成(cheng)時充電相比簡單多了,就是恒流(liu)限(xian)壓充。限(xian)壓值=單(dan)心限壓值x電心串(chuan)聯數。以現在常見(jian)的48V車用鑷(nie)酸鋰電屯、或者(zhe)三元電心的14串居多(duo),它們的限壓為(wei)4.2Vx14=58.8V;48V車(che)用磷(lin)酸鐵錘電心的16串(chuan)居多(duo),限(xian)壓為3.65VX16=58.4V。早期36V車(che)使用鉆酸(suan)褪電心或者(zhe)錳酸(suan)鋰電心的10串居多,它(ta)們的眠壓為42Vx10=42V。
鋰電充電器內(nei)部同樣具有充電電流檢測和比較(jiao)電路,充電指示燈同樣也可以是由紅變(bian)綠。
鋰電池充電器和鉛酸三段式充電器有一個重大的區別:
充電電流大于設定(ding)值時(shi),僅僅令(ling)充電指示(shi)燈變(bian)為紅色,不改(gai)變(bian)輸出電壓;充電電流小于設定(ding)值時(shi),令(ling)充電指示(shi)燈變(bian)為綠色,也不改(gai)變(bian)輸出電壓。這就是說,轉燈前后就一個電壓,即前面(mian)計算的限(xian)壓值。
因此,這個電流設定值(zhi)應該稱之為“轉燈電流”比較確切,大約為0.02C。實測的(de)幾款廠家(jia)配套的(de)鋰電充電器,10Ah鋰電(dian)池組轉燈電(dian)流大約240mA一(yi)260mA。變(bian)綠燈(deng)后(hou)(hou)繼(ji)續充(chong)一段(duan)時間,充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流才會接(jie)近(jin)零(ling)。而(er)鉛(qian)酸電(dian)(dian)池紅變(bian)綠燈(deng)后(hou)(hou),因為(wei)高恒(heng)(heng)壓(ya)變(bian)為(wei)低(di)恒(heng)(heng)壓(ya),充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流很快(kuai)就會接(jie)近(jin)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(he)理(li)的,兼顧了縮短充(chong)電時(shi)間(jian)。