蓄电池充电器_范文大全

蓄电池充电器

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范文一:uc3906蓄电池充电器 投稿:龙窗窘

一种新颖的密封铅酸电池充电器的设计与应用

摘要:介绍了一种新颖的密封铅酸电池充电器的设计原理,给出了确定充电参数的方法和基本公式。同时给出了一种简单实用、工作稳定且性能可靠的12V密封铅酸电池双电平浮充充电器的实际应用电路。

关键词:密封铅酸电池;充电器;过充电;浮充电

密封免维护铅酸蓄电池由于具有密封好、无泄漏、无污染等优点,近年来在国内外得到广泛应用。但由于充电技术不能适应免维护电池的特殊要求及充电方法不正确而使其很难达到规定的循环寿命。

UC3906是密封铅酸蓄电池充电专用芯片,它具有密封铅酸蓄电池最佳充电所需的全部控制和检测功能。更重要的是它能使充电器各种转换电压随电池电压的温度系数的变化而变化,从而使密封铅酸蓄电池在很宽的温度范围内都能达到最佳充电状态。

1 UC3906的结构原理

1.1 UC3906的结构特性

UC3906的内部结构如图1所示。该芯片内含独立的电压控制回路和限流放大器,它可控制芯片内的驱动器。驱动器提供的输出电流达25mA,可直接驱动外部串联调整管,以调整充电器的输出电压和电流。电压和电流检测比较器可用于检测蓄电池的充电状态,同时还可以用来控制充电状态逻辑电路的输入信号。

当电池电压或温度过低时,充电使能比较器可控制充电器进入涓流充电状态。当驱动器截止时,该比较器还能输出25mA涓流充电电流。这样,当电池短路或反接时,充电器只能以小电流充电,从而避免了因充电电流过大而损坏电池。

UC3906的一个非常重要的特性就是其内部的精确基准电压随环境温度的变化规

律与铅酸电池电压的温度特性完全一致。同时,该芯片只需1.7mA的输入电流就可工作,因而可减小芯片的功耗,实现对工作环境温度的准确检测,保证电池既充足电又不会严重过充电。除此之外,UC3906芯片内部还包括一个输入欠压检测电路以对充电周期进行初始化,并可驱动一个逻辑输出。当加上输入电源后,器件的7脚还可以指示电源状态。

1.2 充电参数的确定

使用UC3906只需很少的外部元器件就可实现对密封铅酸电池的快速精确充电。图2所示是一个完整的充电器电路。其中由RA、RB和Rc组成的电阻分压网络可用来检测充电电池的电压。此外,该电路还可通过与精确的参考电压(VREF)相比较来确定浮充电压、过充电压和涓流充电的阈值电压。

蓄电池的一个充电周期按时间可分为大电流快速充电状态、过充电状态和浮充电状态等三种,其充电参数主要有VF、Voc、IMAX、IOCT等。它们与RA、RB、Rc、Rs之间的关系可以从下面的公式反映出来:

VOC=VREF1+RA/RB+RA/RC

VF=VREF1+RA/RB

IMAX=0.25V/Rs

IOCT=0.025V/Rs

在上面的公式中,VF、Voc与VREF成正比。VREF的温度系数为-3.9mV/℃,IMAX、IOCT、Voc、VF均可独立设置。只要输入电源允许或功率管可以承受,IMAX的值可以尽可能地大。虽然某些厂家称如果有过充保护电路,充电率可以达到甚至超过2C,但是电池厂商推荐的充电率范围是C/20~C/3。过充电终止电流IOCT的选择应尽可能地使电池接近100%充电。合适值取决于Voc和在Voc时电池充电电流的衰减特性。IMAX和IOCT分别由电流限制放大器和电流检测放大器的偏置电压和电流检测电阻Rs决定。VF 、Voc的值则由内部参考电压VREF和外部电阻RA、RB、Rc组成的网络来决定。

图2 双电平浮充充电器基本电路

2 实际应用电路

图3为一个环境参数测试仪中的蓄电池充电器的实际应用电路。其中:电池的额定电压为12V,容量为7Ah,VIN=18V,VF=13.8V,Voc=15V,IMAX=500mA,IOCT=50mA。由于充电器始终接在蓄电池上,为防止蓄电池的输出电流流入充电器,应在串联调整管与输出端之间串入一只二极管。同时为了避免输入电源中断后蓄电池通过分压电阻R3放电,设计时将R3通过电源指示晶体管(7脚)连接到地。

当18V输入电压加入后,串联的功率管TIP42C导通,开始大电流恒流充电,充电电流为500mA,这时充电电流保持不变,电池电压逐渐升高。当电池电压达到过充电压Voc的95%(即14.25V)时,电池转入过充电状态,此时充电电压维持在过

充电电压,充电电流开始下降。当充电电流降到过充电终止电流(IOCT)时,UC3906的10脚输出高电平,比较器LM339输出低电平,蓄电池自动转入浮充状态。同时充足电指示发光管发光,指示蓄电池已充足电。

图3 12V密封铅酸电池双电平浮充充电器电路

3 结论

由于只需很少的外部元件就可以在很宽的温度范围内实现电池的精确快速充电,所以采用UC3906简化了蓄电池充电器的设计过程。该充电器在实际应用中表明:它具有简单实用,工作稳定,性能可靠等优点。

范文二:蓄电池充电器 投稿:何钁钂

设计九 蓄电池充电器

一、任务:

设计并制作一个蓄电池充电器

二、要求

1. 基本要求:

⑴ 蓄电池标称电压为12V,容量为4Ah

⑵ 充电采用三段式:第一阶段恒流充电,充电电流为600mA,当电池端电压达到13.8V时,转入第二阶段;第二阶段恒压充电,充电电压为13.8V,当充电电流小于50mA时转入第三阶段;第三阶段涓流(恒流)充电,充电电流为50mA。

⑶ 充电器输出电压、电流误差小于1%,具有过流保护功能。

⑷ 实时显示蓄电电压、充电电流,电压范围6~15V,误差小于0.5%,电流范围40~600mA,误差小于0.5%。

⑸ 自制充电器所需电源,输入为220V,50Hz。

2.发挥部分

⑴ 通过按键预置恒流充电的电流值,恒压充电的电压值和涓流充电的电流值。

⑵ 具有过热保护功能,当蓄电池壳温超过40℃时,充电电流减半;当蓄电池壳温超过45℃时,应停止充电,待冷却至35℃时恢复正常充电,温度检测误差小于1℃。

⑶ 其他功能。

设计方案

摘要

本设计电路采用SPCE61单片机为主控制系统,通过D/A转换在经电流变电压来控制压控恒流源充电电路,在由A/D取样电压信号,经单片机处理判断产生控制信号控制继电器来改变对蓄电池的不同充电方式。用串行显示来显示测量数据大小及其类型。

一.系统方框图

二.系统方案论证

此设计用到单片机控制2个继电器来进行充电的阶段的转换,一个继电器来控制A/D前级的放大电路,一个串行显示电路显示测试数据,6个按键控制选择测试数据类型的键盘电路,一个A/D转换,一个D/A转换,如果用MCS-51单片机会造成I/O口不够用,需要I/O口扩展增加了硬件电路以及程序编写。为了减少此麻烦我们采用内部包含1个10位A/D和2个10位D/A及40个I/O口的SPCE61单片机电路无需在与外部A/D,D/A的接线因此不会造成I/O口不够用。如果采用SPCE61的10位A/D转换电路,以3.3V为参考电压测量精度能达到3.3MV,由于测量电压电压值最大打15V,因此在输入A/D之前的电压信号要先衰件使得A/D取样的电压信号低于3.3V。根据测量误差精度要求如果以3.3V做为D/A的经电流变电压的最大输出电压则只需要用一个10位D/A即可。随后在经过放大器将电压信号放大进行控制充电电路。

三.模块电路原理分析

1. 电流转换电压

由于A/D输出来的是电流信号,我们用电压控制充电器的电流需要电压信号,因此需要一个电流变电压的电路,我们采用具有低偏置电流,低功耗,低噪声,高速率等特点的双JFET输入运算放大器TL082。

原理图如下

电流转换电压原理:在理想运放条件下,输入电阻为0,输出电压Uo=-Iin*R8。因为压控恒流源所需要的控制电压为正电压,而此电路的电流转换成的电压为负电压,所以在后级在加一级反向放大电路,该放大电路的放大倍数为Au=-R1/R2。经两级电路就可形成将电流转换成正电压的信号。图中R8、R1均采用可调电阻可增加电路的灵活性。

2. 充电电路

原理图如下

根据设计要求,需要一个可调的恒流源电路(40MA---600MA)以及一个13.8V的恒压源电路。恒流源电路采用压控恒流源电路,恒压源电路直接接电源电路,然后通过继电器来选择恒流充电或者恒压充电。电路原理解析:因为大功率场效应管IRF640的d端和 s端之

间的电阻大小加在g端的电压在一定范围内成线性关系,因此由IFR640来构成一个恒流源充电电路。当电池端电压达到13.8V时,转入第二阶段;第二阶段恒压充电,充电电压为13.8V,所以还需要一个恒压源充电电路,我们通过A/D测得蓄电池电压为13.8V时通过单片机发出控制信号来控制继电器1,将充电电路由恒流充电转到恒压充电。我们再通过A/D测得蓄电池的电压,通过单片机计算出充电电流如果小于50mA(此时的充电电流为电源电压(固定)减去A/D测得蓄电池的电压在除以R4的阻值),就转入第三阶段;第三阶段涓流(恒流)充电,充电电流为50mA。电路要有具有过热保护功能,当蓄电池壳温超过40℃时,充电电流减半;当蓄电池壳温超过45℃时,应停止充电,待冷却至35℃时恢复正常充电,当温度传感器测得温度40℃时通过压控恒流源将电流减半,当温度超过45℃时通过单片机发出控制信号控制继电器2使充电电路断开停止充电,待冷却到35℃时恢复充电。 由U1B构成的比较电路为过流保护电路,当充电电流过大时比较器输出高电平接到单片机在通过压控恒流源降低充电电流.过流保护的大小值可以通过电位器来调节.图中的二极管为防止蓄电池反接保护.

3. 测温电路

测温电路采用电流输出型的集成温度传感器AD590或者SG590,它是一种集成温度传感器,由于它内部有放大电路,在配上相应的外电路,就可以方便的构成各种应用电路,工作的电源电压为4~30V,可测量温度范围为-50~150℃。AD590在25℃(298.2K)时,理想输出电流为298.2uA,但实际上存在一定误差,可以在外电路中进行修正。用一个电流变电压的电路就可以将电流转换为电压,在已知温度下调整电流变电压的电阻值,使输出电压Uo满足满足10MV/K的关系(如25℃时,Uo应为2.982V)。调整好后,固定可调电阻,即可以由输出电压Uo读出AD590所处的热力学温度。

4.电源电路

根据要求充电电流最大600MA,在加上整个系统电路的功耗,我们所设计的电源电路提供的电流应该〉大于700MA。三端稳压管7815,7805稳压分别是15V、5V,最大输出电流1.5A,因此采用三端稳压管7815以及7805构一个电源电路即可符合要求。

电路原理图如下

5.按键显示电路

按键显示电路原理图如下:

此电路采用2*8行列式按键液晶显示。电路中将采用2*8行列式键盘电路与移位寄存器74164组合,行按键接2个I/O口,列按键接74164的8个输出口,74164的输入信号接单片机的串行输出口。按键识别采用行列式扫描方式,接行线的两个I/O口为行扫描信号,74164的输出信号就形成列扫描输入信号。单片机的串行输出口在做为按键电路的74164输入的同时又可以作为另一个74164的串行输入来控制液晶显示。

6.衰减电路设计

由于A/D所要采样的电压信号最大值为15V而SPCE61的A/D能取样的最大电压为

3.3V,因此需要一个衰减电路。因为衰减电路要从反相端输入,输出电压也反相,所以由两个反相放大电路构成一个衰减电路。衰减电路原理如下:

第一级放大倍数为Au=R6/R1=1K/1K=1,第二级放大倍数为Au=R7/R3,因为R7为可调电阻,要15V电压衰减到3V,即Au=1/5,所以把R7调为0.2K,在把R4调为1/(1/R3+1/R4)即0.167K。图中的继电器用来控制选择测试充电电压或者温度传感器转换的电压信号。

四.程序流程图

五.数据测试步骤

1. 第一阶段充电电流测量

测试蓄电池充电电流即测试R2上的电流大小,所以只要通过A/D采集R2上的电压VR2,I=(VCC-VR2)/R2。

2. 第二阶段恒压充电电压测量

调整好电位器为使之电阻为24,Ui为13.8V,所以恒压充电电流为(15V-13.8)/24=50MA。当充电电流小于50M时即Uin大于13.8V时,通过A/D采集得Uin电压信号大于13.8V时发出控制信号使得充电方式转入第三阶段充电。

3. 第三阶段充电电流测量

第三阶段充电电流测量与第一阶段电流测量方法一样。

六.测试数据误差分析

七.总结

八.参考文献

九.元器件列表

十.电路板PCB图

范文三:12V蓄电池充电器 投稿:汪是昰

12V蓄电池充电器

由于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。

电瓶充电器原理如下图:

充电过程分析:

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。

6.

物料清单如下

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.

7.

实测充电器的充电曲线如下图。

范文四:汽车蓄电池充电器电路 投稿:江窏窐

汽车蓄电池充电器电路

此蓄电池充电器,既结构简单又具各相应的保护功能。电路如图所示。

汽车蓄电池充电器电路

电路工作原理:该电路由整流、稳压、限流部分电路组成,采用浮充方式充电。 整流电路:主要由降压变压器T、整流桥BR组成。把市电变换成适宜的脉动直流电。 稳压电路:主要由V1、VT1、R1、R2和RB组成。R1和R2检测充电器的输出电压,并向V1的R端提供反馈电压。充电时充电器的输出电压不能超过限定值。12V的电池限定值为14.4V,当输出电压达到14.4V时,R1和R2的分压刚好为2.5V,当输出电压再升高,V1马上导通。分流作用使VT1的基极电流减小,调整管VT1的分压增加,从而减小了输出电压。

限流电路:主要由VT1、V2、Re1组成。Re1用于检测充电电流。在充电初期(或误

将蓄电池的极性接反时),充电电流较大,从而危及VT1及蓄电池的安全。12V/44A·h的蓄电池最大的充电电流为11A,平均电流为8A,当充电电流达到最大值时,Re1上的压降刚好为2.5V,过流时V2马上导通,使VT1的基极电流减小,则集电极电流(充电电流)也随之减小;充电电流不过流时V2不导通,对VT1没有什么影响。为确保可靠地工作,最大充电电流一般都小于允许的最大值,所以Re1的阻值可选的稍微大一些。在该例中,Rel取0.24Ω,最大充电电流为10A。

元器件选择:为保证电路都可靠地动作,要求流过R1、R2的电流至少在1mA以上。为便于调节,R1选用20kΩ的多圈电位器,调好后用漆封好。Rb的确定比较困难,总的原则是:正常充电时,Rb的阻值要小一些,以保证VT1的基极有足够的电流;而在输出出现过流时,Rb又要大一些,以便V2稍一导通,VT1的基极电流立即减小,据此折中选取Rb的阻值为200Ω。充电时BR与VT1都有不同程度的发热,建议加装适宜的散热片,若条件允许可装风扇冷却,效果更佳。

来源:雪儿

范文五:几种蓄电池自动充电器电路 投稿:郭翌翍

8.蓄电池自动充电器(1)

本文介绍的充电器可方便地问时为两组6v、2Ab~4从的曹电池充电,具有自动停充及指示功能。

电路如图4—8所示。FU是短路保护管,LEDl为供电指示,调节RP1可改变ICl的输出电压,RP2的中心端为电压比较器IC2的正相输入端提供一参考电压,R3为充电电流取样电阻,VD可防止电池放电,LED2是充电状态指示,C1、C2用来防止脉冲干扰。

自动停充的控制原理是:充电电流随充电的进行逐渐减小,在R3上的压降也减小。若它小于RP2上的设定值,IC2的②脚电平与③脚电平的关系由高于变为低于,⑥脚输出由高电平跳变至低电平,VD反偏,充电电流下降为零,此时,由于R3上已无压降.改IC2的⑥脚保持低电平,LED2发光指不电池已充足电待用。

元器件可参照图4—8选取。IC1上应加装散热器,IC2并不一定要使用LM741,其他型号的单运放或多运放的—个单元也可以。

调试过程如下:先不装IC2,不接蓄电池,调节RPl.使ICl的输出电压为8.5V。断开供电,装上IC2,接上充足电的两蓄电池组。恢复供电,调节RP2使LED2由不发光到开始发光,固定RPl和RP2即可。

9.茸电池自动充电器(Ⅱ)

本文介绍的简易充电器可对24V以下的蓄电池进行自动充电.最大充电电流可达2.5A, 并具有恒流充电及充满目停功能。

囱4—9为自动充电器电原理图。220V市电经变压器T降压获得次级电压U2,经VDl~ VD4桥式整流输出直流脉动电压,由正极A点经过继电器常闭触点Kl—2、R 4、电流表PA、 VTl,通过蓄电池GB、VT2至负极B点对GB进行充电。调节RPl的大小,即调节VT1、VT2的基极电位,从而调节VT2的Icb,即充电电流大小。由于蓄电池端电压能反映其充电情况.故以标称电压为12V的蓄电池为例,当电池电压上升到(12/2)×2.5=15V时,VT3饱和导通. K1得电吸合,常闭触点K1—2断开,切断充电回路,充电器停止充电。调节RP2,可设定蓄电池充满自停的上限值。

LEDl入电源指示,LED2为充电指示,充电电流越大,LED2越亮,反之越暗。蓄电池的充电电流为蓄电池的安时值与充电率的乘积。例如:有一蓄电池为24V、6Ah,那么,其充电电流=(6/10)×(1十20%)=o.72(A)。充满自停限定值为(24/2)×2.5=30(V),式中24一一蓄电池电压(v);2——实际充电电流(A);2.5——最大充电电流(A)。此值设定后,除了调换不向标称电压的电池外,一般将其出定不再变动。

VDl~VD4选用5A、100V整流二极管;电位器RPl为47kΩ、2W,R4为RTX型3Ω、20W;K1为HG4I 23型DC6V;VTl、VT3为3DGl2,VT2为3DDI 5;RP2为10kΩ;变压器T可直接采用BKl00控制变压器,初级220V,次级36V;保险丝FUl为1A,FU 2为3A:LEDl和LED2为红色发光二极管;其他元器件参数如图4—9所示,其中VDl~ VD4及VT2应加装散热器,可用铝板自制。

10.蓄电池自动充电器(Ⅲ)

常见的蓄电池自动充电器是在充电的同时检测蓄电池电压的大小而实现自动控制的目的。然而,在有充电电流通过时,蓄电池两端电压会偏高,因此根据蓄电池电压的大小很难准确判断它的充电程度。本文介绍的自动蓄电池充电器,其充电电压同基准电压的比较是发生在没有充电电流流过的一段时间内进行的,这样更能准确地反映出蓄电池的充电程度。当蓄电池被充到规定电压值时,充电器会自动停止充电,防止蓄电池过充电。

电路如图4—10所示。这是一个以晶闸管元件为核心的自动充电器。当充电器接人已放完电的蓄电池时,晶闸管VS在每一个正半周开始的时刻导通,对电他进行充电。在正半周的末尾,当充电电压低丁蓄电池电压时,晶闸管VS关断。随着充电的进行,电池电压增大,晶闸管导通的时刻逐渐推迟。在正半周开始时,VS处于关断状态,此时充电电压和基准电压进行比较,以决定VS是否导通。当电池两端电压达到—定值(约13.5V)时,由于VD3的限压作用VT不再有电流通过,VS截止,自动停止充电。

因中VD3的稳压值决定了基准电压的高低。若蓄电池最终所充的电压达不到要求值,则可以选择稳压值大—些的稳压管。为了调节方便,也可以在VD3两端并接一个数十千欧的电位器,同时将图中VT的基极接至电位器的滑动端。

R1和氖泡HL构成电源指示。这里不宜通过采用发光二扳管接在整流输出端的方式进行电源指示,因为这样会构成蓄电池向VT的发射结、VS的控制极进行放电的回路,容易造成VT的发射结、VS的控制极损坏。

按图中整流二极管VDl、VD2(1N5401)和VS(6A)的取值,充电器的充电电流可达3A。充电电流的大小以及充电是否结束,可以通过电流表来显示。

7.微型铅酸蓄电池可调充电器

(1)工作原理

电路如固3-8所示。本电路主要由充电控制电路、取样比较放大电路、自动关机电路等部分组成,下面将分别介绍它们。

①充电控制电路:220V市电经开关组件S1送入变压器T1,从变压器次级杨出18V交流电压,经VDl~VD4组成的桥式电路整流后得到100Hz的脉动直流电压,此电压出VTl输出。调节电位器RPl可以改变VTl的基极电流,从而调整VTl的充电输出电流。

②取样比较放大电路:这部分电路的供电电源取自VDl~VD4整流后的电压,经R2和VD5稳压、C1滤波后获得12V电压,基准电压由VD6提供。VD6为普通发光二极管,正常发光时两端电压为2.2V.此电压很稳定,所以将其加到VT2的发射极作为基准电压。

取样电压是由R3、RP2(或RP3)分压后从电位器中心抽头上获得的,此电压加到VT2的基极,并与发射极上的基准电压进行比较。当基极电压低于2.8V时,VT2处于截止状态,光电耦合器ICl(4N25)的④、⑤脚不导通,VT3不工作;当基极电压高于2.8V时,vT2导通,VD7点亮,光电耦合器IC1的④、⑤脚导通,VT3也导通,从而控制自动关机电路动作.

③自动关机电路:这部分电路由IC1、R6、VT3及电源开关组件Sl共同组成。S1在电路中使用的是彩电专用开关,它具有遥控交流关机的功能。自动关机电路的工作过程是:当蓄电池充满电后,即6V蓄电池端电压上升到7.5V,12V蓄电池端电压上升到15V时,VT2的基极经取样电路分压(在对6V蓄电池充电时,由R3、RP2分压,此时S2的③、①脚接通)的电压高于2.8V时,VT2导通,光电耦合器IC1工作,使IC1的④、⑤脚导通,VT3因获得基极电流而导通,其集电极上所接的继电器动作,使S1切断供电电源实现自动关机。

(2)安装与调试

VTl管应安装散热器,并且注意管壳与散热器之间要绝缘,其他元器件装在一块电路板上。确认电路连接无误后便可加电调试。加电前将RPl、RP2、RP3调到最小位置、接通电源后VD6应正常发光,此时若缓慢调节RP1,电压表的渎数台缓慢上升。

为保证蓄电池充满电后能够实现自动关帆,电路应做以下调整:对6V蓄电池充电时,将S2扳到③、①脚连通的位置,缓慢调节RPl使充电电流达到要求值。当蓄电池的端电压升高到7.5V时,调节RP2,使VD7发光,随后VT3导通,继电器动作,S1开关断开,实现了自动关机。对12V蓄电池充电时,将S2扳到③、②脚连通的位置,当端电压升高到15V时,调节RP3使VD7发光,随后继电器动作,S1断开,同样尖现了自动关机。

(3)元器件选择

开关组件S1选用彩电用带遥控交流关机功能的开关。变乐器T1选用功率大于30W、输出为18V的变压器,也可用黑白电视机的电源变压器。VD1~VD4选用整流电流大于1.5A的任意型号整流二极管。电流表量程为3A,电压表量程为30V,电阻功率除已有标注的,其余均为1/4RJ型电阻。

范文六:蓄电池充电 投稿:马阌阍

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,就可以大大缩短充电时间,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。

1原理简介: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,使它恢复工作能力,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。充电方式有恒电流充电和恒电压充电两种。

2详细内容:蓄电池充电器原理,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输送出去。这是原理上的描述,事实上,真实的情况十分复杂,可参考相关专业书籍。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,恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单,但由于电池的可接受电流能力是随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,产生气体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。

恒压充电法:充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄电池端电压的逐渐升高,电流逐渐减少。与恒流充电法相比,其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电,由于充电初期蓄电池电动势较低,充电电流很大,随着充电的进行,电流将逐渐减少,因此,只需简易控制系统。这种充电方法电解水很少,避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大,对蓄电池寿命造成很大影响,且容易使蓄电池极板弯曲,造成电池报废。鉴于这种缺点,恒压充电很少使用,只有在充电电源电压低而电流大时采用。例如,汽车运行过程中,蓄电池就是以恒压充电法充电的。

阶段充电法:此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法

① 二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法,首先,以恒电流充电至预定的电压值,然后,改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。

② 三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电,中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时,由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少,但作为一种快速充电方法使用,受到一定的限制。

③ 快速充电法:

①脉冲式充电法,这种充电法不仅遵循蓄电池固有的充电接受率,而且能够提高蓄电池充电接受率,从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制,这也是蓄电池充电理论的新发展。脉冲充电方式首先是用脉冲电流对电池充电,然后让电池停充一段时间,如此循环,如图5所示。充电脉冲使蓄电池充满电量,而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉,使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除,从而减轻了蓄电池的内压,使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行,使蓄电池可以吸收更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间,减少了析气量,提高了蓄电池的充电电流接受率。

②2REFLEXTM快速充电法,这种技术是美国的一项专利技术,它主要面对的充

电对象是镍镉电池。由于它采用了新型的充电方法,解决了镍镉电池的记忆效应,因此,大大降低了蓄电池的快速充电的时间。铅酸蓄电池的充电方法和对充电状态的检测方法与镍镉电池有很大的不同,但它们之间可以相互借REFLEXTM充电法的一个工作周期包括正向充电脉冲,反向瞬间放电脉冲,停充维持3个阶段。

③变电流间歇充电法,这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上,如图7所示。其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段采用变电流间歇充电的方法,保证加大充电电流,获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段,获得过充电量,将电池恢复至完全充电态。通过间歇停充,使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉,使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除,从而减轻了蓄电池的内压,使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行,使蓄电池可以吸收更多的电量。

④变电压间歇充电法,在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压间歇充电法,如图8所示。与变电流间歇充电方法不同之处在于第一阶段的不是间歇恒流,而是间歇恒压。在每个恒电压充电阶段,由于是恒压充电,充电电流自然按照指数规律下降,符合电池电流可接受率随着充电的进行逐渐下降的特点。⑤变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法,合脉冲充电法、ReflexTM快速充电法、变电流间歇充电法及变电压间歇充电法的优点,变电压变电流波浪式正负零脉冲间歇快速充电法得到发展应用。脉冲充电法充电电路的控制一般有两种:

1)脉冲电流的幅值可变.

2)脉冲电流幅值固定不变.

脉冲电流幅值和PWM信号的频率均固定,PWM占空比可调,在此基础上加入间歇停充阶段,能够在较短的时间内充进更多的电量,提高蓄电池的充电接受能力。

铅酸蓄电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源,该产品具有良好的可逆性,电压特性平稳,

[1] 使用寿命长,适用范围广,原材料丰富(且可再生使用)及造价低廉等优点。主要应用在交通运输,通信,电力,铁路,矿山,港口等国民经济各个部门,是社会生产经营活动中不可缺少的产品,具有广阔的发展前景。

3定量研究,

3.1恒压充电时计算充电电流.铅酸蓄电池恒压充电时,充电电流设电池安时值的10%。如165AH的充电,为16.5A!充电电流是个变量,跟容量、时间有关系,充电时间越长,伴随着电池储能的增加,充电电流会一路衰减。不过,选择电池参数的时候,是不会去考虑充电电流这一项的,只考虑电池的放电电流,电池厂家都要提供放电曲线的。

3.2蓄电池充电电流与时间的关系.每一种电池的充电电压和电流都是不同的, 这在购买的时候,厂家会提供这些参数的. 以12V铅酸电池为例, 最佳充电电压为14.5-15V 。充电流一般都是容量的10%即10小时率. 比如100AH12V的电池, 最佳充电电压和电流分别为:15V 10A。

3.3蓄电池的充电电流大小限制:一个100AH的蓄电池,充电电流最大不能大于30A。循环充电时,充电器提供的最高电压应有限制,6V电池的充电电压为7.2—7.5V,12V电池充电电压为14.4—15V,充电最大电流不大于额定容量值的30%A(比如2A.H的蓄电池最大充电电流不能大于2×0.3=0.6安培);以10小时充电率为宜(比如2A.H的蓄电池以0.2安培为宜),若充电电流过大,则蓄电池易发热,造成极板脱落、断裂、短路以致造成爆炸、燃烧等事故。

3.4如何计算充电电池充电时间:充电时间(小时)=充电电池容量(mAh)/充电电流(mA)*1.5的系数,例如你用1600mAh的充电电池,充电器用400mA的电流充电,则充电时间为:1600/400*1.5=6小时(注意:这种方法不适用新购买或长期未使用的充电电池)。

3.5电池的放电:一般说用户最感兴趣的是电池的放电参数,因为这就是选用电池容量的根据。通常人们常说用一个公式来计算电池的容量,而实际上没有一个通用的公式适合于所有的情况。因为电池一的放电不是线性的,况且各种品牌的电池也不尽相同。比如以某品牌的10Ah的12V电池为例,以放电到10.5(1.75X6)V为准。

如果按0.05C即0.5A放电时,可放20h,放出10Ah的容量;

如果按0.4C即4A放电时,可放2h,放出8Ah的容量;

如果按1C即10A放电时,可放0.5h,放出5Ah的容量;

如果按3C即30A放电时,可放0.025h,放出2.5Ah的容量。

就是说,放电电流越大,放出的容量就越小,计算出来的结果就越不准确。因此,若想在工程上比较精确地求出规定时间的电池容量,必须计算和查表或曲线相结合。

4记忆效应:镍氢充电电池和锂离子充电电池其实也是有记忆效应,使用起来真的不用放电吗?事实上镍氢充电电池和锂离子充电电池的记忆效应是十分轻微的,并不值得我们去注意它。请注意看到这里时,就不要利用充电器的放电功能对镍氢充电电池和锂离子充电电池进行放电动作,尤其是锂离子充电电池,由于本身的材质因数,并不允许电池本身能够承受充电器的强制放电。如果你硬要对锂离子充电电池进行放电,最终将导致电池损坏。另外,你使用需放电的镍镉充电电池,那么建议你,不论使用电池的次数是否频繁,最好每隔两、三个月左右就对镍镉充电电池进行一次充放电,这样可以确保镍镉充电电池的记忆效应对电池的影响减到最低状态。

范文七:蓄电池智能充电器说明书 投稿:严顑顒

智能充电器

SY-CH-206££ 系列

安装使用说明书

广州三业科技有限公司

安装使用说明

SY-CH系列智能充电器是专门为蓄电池充电而设计,具有恒压、恒流、涓流、充满自停、抗短路等功能特性。 1 适用范围

1.1 适用于各种品牌、型号、功率的柴油发动机配套使用。

1.2工作电压AC 160~250V、工作频率20~100Hz,可保证发动机在低转速(怠速)时仍可充电。

1.3可通过柴油发电机组的电能直接进行充电,以替代机身充电机。 1.4可在温度-40℃~+50℃及相对湿度98%RH不凝露的潮湿环境中使用。 1.5可允许在市电对蓄电池充电的同时启动启动电机。

1.6适用于对铅酸蓄电池,特别适用于对全密封固体宽温蓄电池进行充电。

1.7产品系列包括12V、24V;10A、5A等各种型号,请按需要选用和安装(产品包装有标识)。2 功能特点

2.1恒流快充:当被充蓄电池的电压低于设定值(12V电池组∠12V,24V电池组∠24V)时,充电机以最大的恒定的电流对蓄电池进行快速充电(2061电流为10A、20605电流为5A)。 2.2限流:当被充的蓄电池接近充满时(12V电池组≥12V,24V电池组≥24V),充电流自动进行限制(特性如附图1恒压段)。

2.3涓流浮充:当被充的蓄电池的电压达到浮充设定值时(12V电池组约为13.8V,24V电池组约为27.6V),则自动转为浮充状态,即以约0.1~0.2A的电流进行充电(具体与被供电设备当时的用电量有关)。

2.4停充:当被充的蓄电池的电压达到充盈设定值(12V时为14V,24V时为28V)时,则自动关断充电输出。

2.5过流及短路保护:产品具有完善的过流及短路保护,由于本产品具有恒流特性,所以当出现电池容量很大(内阻极小)、负荷短路或在市电充电期间同时启动启动电机的情况下(此时启动电流非常大,对于充电器而言是接近短路)也不会损坏。同时,由于产品的这个特性,所以当蓄电池作为启动电源使用时充电器无须断开。 3 安装说明

3.1充电器接线如图2:“L”接220V的相线、“N”接220V的零线、“⊥”接地极、“+”接电池的正极,“-”接电池的负极。充电机的接地端必须良好接地。

3.2产品面板装有指示灯(发光二极管),当指示灯呈现不同的颜色时,则代表充电所处的不同的工况。

红色:恒流快速充电阶段,即充电电流为额定最大电流值(包括输出端短路时也呈红色);

黄色(红色+绿色):涓流浮充阶段(恒压),即充电电流开始减少,灯偏红则电流较大,偏绿则电流较少;

绿色:蓄电池已基本充满(输出端开路时也呈绿色)。 4注意

4.1产品是专门为蓄电池充电而设计的,由于输出含脉冲成份,所以在未接蓄电池的情况下,不适宜直接作为电子设备的电源,否则会使电子设备产生干扰甚至损坏。 4.2若不具备良好的防震措施,不适宜将充电器直接安装在柴油机组上。 4.3产品应防止水或其它液体淋洒,同时应注意通风散热并远离高温及热辐射。

图安装

SUNYEAR 产品保留对产品外观及设计改进和改变的权利,而无需事先通知。产品及配件均以实物为准。

广州三业科技有限公司 GUANGZHOU SUNYEAR TECHNOLOGY CO., LTD.

Add:广州市江湾路111号 No. 111 JIANG WAN ROAD GUANGZHOU,CHINA

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范文八:三段式蓄电池充电器 投稿:余篻篼

智能铅酸蓄电池充电器的设计

2006-8-16 13:58:41 【文章字体:大 中 小】 打印 收藏 关闭

摘要:介绍了一种可对铅酸蓄电池实现三段式充电的低成本智能充电器设计方案,结合主电路和MCU控制电路较为详细的阐述了其控制和保护策略。

关键词:蓄电池;三段式充电;微控制器

中图分类号:文献标识码: 文章编号:

一、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。近年来全密封免维护铅酸蓄电池其密封好、无泄漏、无污染等优点,能够保证人体和各种用电设备的安全,而且在整个寿命期间,无需任何维护,从而揭开了铅酸蓄电池发展历程新的一页。众所周知,通信设备一般都采用免维护电池作为备用电源,许多电子设备必须的不间断电源系统(UPS)也离不开免维护电池,此外在应急灯、汽车、游艇中也越来越多的选用免维护电池。然而,由于充电方法不正确,充电技术不能适应免维护电池的特殊需求,造成电池很难达到规定的循环寿命。基于此,本文提出了一种用于全密封免维护铅酸蓄电池的智能充电器设计方案,采用先进的三段式充电控制方法,有效地提高充电效率,延长电池寿命。

二、蓄电池充电特性及充电技术现状

容量和寿命蓄是电池的重要参数,蓄电池的额定容量(C)通常作为电池充放电速率的单位,例如100A·h的蓄电池,采用20A电流充电时,充电速率为C/5。不正确的充电方式不仅会降低电池的储能容量,还会缩短电池的使用寿命。上世纪60年代末期,美国科学家马斯(Mascc)提出了以最低出气率为前提的蓄电池可接受充电电流曲线如图1所示,其充电电流轨迹为一条呈指数规律下降的曲线。

图1 蓄电池可接受充电电流曲线

传统的充电方式无论是定电压充电还是定电流充电均不能提高电池的充电效率,而依据图1充电曲线提出的三段式充电理论则可以大大提高电池的充电效率,缩短充电时间,并能有效延长电池寿命。三段式充电采用先恒流充电,再恒压充电,最后采用浮充进行维护充电。一般分为快速充电、补足充电、涓流充电三个阶段。

快速充电阶段:用大电流对电池进行充电以迅速恢复电池电能,充电速率可以达1C以上,此时充电电压较低,但会限制充电电流在一定数值范围之内。

补足充电阶段:相对于快速充电阶段,补足充电阶段又可以称为慢速充电阶段。当快速充电阶段终止时,电池并未完全充足,还需加入补足充电过程,补足充电速率一般不超过0.3C,因为电池电压经过快速充电阶段后有所升高,所以补足充电阶段的充电电压也应该有所提升,并且恒定在一定范围之内。

涓流充电阶段:在补足充电阶段后期,当检测到温度上升超过极限值或充电电流减小到一定值之后,开始用更小的电流进行充电直至满足一定的条件后结束充电。

三、电路组成部分

本文所介绍的充电器其充电对象为24V铅酸蓄电池,输入电压范围为交流100~240V,28V输出时额定输出电流为4A。该充电器电路由三部分组成,主电路、PWM芯片UC3842控制电路、单片机S3C9454控制电路,整体电路结构如图2所示。由于该充电器功率为100W左右,故功率部分采用成本较低的单端反激电路,利用UC3842作为主电路控制IC。输出端继电器仅在单片机检测符合充电条件后闭合,充电器才能对电池进行充电。

图2 充电器电路原理框图

UC3842为电流型脉宽调制器,具有管脚数量少、外围电路简单、安装与调试简便、性能优良、价格低廉等特点,特别适合用于低成本的小功率反激电路。由于该应用电路已极为成熟,此处就不详加叙述。

S3C9454是三星推出的一款性价比很高的8位单片机,仅20个引脚,具有多个可编程配置的I/O口和一个8位高速PWM输出端口,内部集成了定时/计数器、9通道10位A/D转换器,可以分别对电压、电流及温度信号进行采样,丰富的资源可院芊奖愕厥迪秩问匠涞缈刂乒δ芗笆涑龉埂⒐鞅;ぁ⑽露炔钩ァ⒓剖背涞绲裙δ堋?nbsp;

为实现三段式充电,电路必须能够改变充电电压进而改变充电电流。充电电压的调整电路如图3所示,单片机对电流、电压和温度信号检测之后进行判断,再输出一定大小占空比的PWM信号,送至与输出电压取样电阻R6并联的电阻R7,改变PWM信号的占空比即改变它的平均电平,再通过电阻R7来改变输出电压基准值设定。

图3 输出电压反馈调整电路

本方案中MCU电路供电电源不需要额外的辅助电源,只需从主电路的输出端引出,利用精密稳压器件TL431和电阻、电容等少数元件即可得到较为精确的+5V电平,其电路如下图4所示。

图 4 MCU供 电 电 路

四、控制过程介绍

上电之后,MCU先检测电池有无反接、电池电压、电池温度等信息,然后进行判断是否让继电器导通对电池进行充电。满足条件之后,即开始充电。为保护由于过放电而造成电压偏低的电池遭

受进一步损害,还设置了预充电阶段,即检测电池电压偏低时,先给予一小电流充电直至电池电压回复至正常水平再转入快速充电阶段。

快速充电阶段:刚开始充电时电池电压较低,初始充电电流会较大,利用UC3842的脚3实现限流功能,当输出电流变大,脚3检测电压超过1V时,UC3842输出脉冲便会关断直至下个周期脚3电平降为1V以下。经简单计算,设定原边电流取样电阻大小即可调整限流值。本方案中限制快速冲电电流不能超过4.5A。由图3可知,当充电电压小于27.5V时,光耦为断路,电压环未参与调节,依靠原边限流电路实现恒功率输出。经过快速充电阶段以后,电池电压会有所上升,充电电流会减小,当单片机检测到充电电流减小到一定值或达到一定时间之后即转入补足冲电阶段。

补足充电阶段:当输出电压上升至27.5V以上,光耦回路开通,电压环开始起作用参与输出电压的调整,实现恒压功能,同时单片机PWM端口一定占空比的脉冲以调整输出电压,

使充电电压稳定在28.8~29.8V的范围之内。当单片机检测充电电流减小到一定值之后或者达到一定时间之后即转入涓流充电阶段。

涓流充电阶段:在此阶段用不超过0.7A的电流对电池进行充电,以补充电池由于自放电而损失的电量。单片机PWM端口输出一定占空比的脉冲调整输出电压稳定在26.8~27.4V之间。当检测到充电电流下降到0.3A或浮充时间结束时,停止充电。同时单片机不断检测电池端电压,当端电压下降到一定程度,充电器自动进入大电流充电状态。

五、保护功能简介及程序流程图

电池反接保护功能:当MCU检测到电池极性接反之后,继电器不会开通充电。

过放电电池充电保护:电池过放电之后电压会偏低,此时若进行大电流充电很容易过充损坏电池,当单片机检测到电池电压较低时就先转入预充电阶段。 输出过压保护:当MCU检测到电池电压过高,充电器立刻转入浮冲阶段。 输出过流保护:此项保护功能由UC3842完成。 过温保护:通过附加在电池表面的热敏电阻实现温度采样,由MCU改变PWM占空比来实现温度补偿,防止电池温度上升过高。

软件基本流程如下图5所示。实测的充电电压、电流如图6所示。

图5 软件基本流程

图6 充电器充电曲线

六、结语

依据此设计方案制作的三段式蓄电池充电器,可适应AC 100~240V宽范围电压输入,可对24V/48A·h以下容量的蓄电池进行高效率充电,经实际测试,较好地实现了三段式充电,该产品现已顺利实现量产。

范文九:铅酸蓄电池与充电器都有哪些种类 投稿:蔡俑俒

铅酸蓄电池与充电器都有哪些种类?

一、根据使用的用途:

启动电池:

瞬间放电能力强,但不深放电,持续时间为3~5秒,一般会发现,当我们推出的汽车启动电池越大,打不动的,因为启动蓄电池是一种能量积累过程,不均衡的放电,一般不会工作的深度放电,完全不需要为完全饱和的脉冲电流,使电池广泛应用于汽车,摩托车等作为起动发动机。

动力电池(也称为深循环电池):

瞬间放电能力较差,但可以深度放电和放电电流的变化比小型电池。一般适用于高尔夫球车,电动公共车辆,叉车,洗衣机,杠杆式升降机,新能源,如应急灯,休闲型汽车作为驱动电源。动力型电池可以提供稳定的电力供应。

备用电源类型电池:

主要用于当电源UPS电源,应急灯,通讯设备等是其主要功能是用作应急电源,一般不需要深度放电,因为一般在停电后很快就会恢复。

储能式电池:

它主要用于风力发电,太阳能发电将产生的电能储存后通过逆变器转换成交流电提供电源。

二、根据维修的方式来区分:

1、打开丰富的液体的蓄电池(水):

这种电池的大部分的铅锑合金板栅,充电容易减少的水分子,每次检查电解质的液面,如液面低于板,加蒸馏水至在液体表面上方,与浓度定期严峻的考验。过了一段时间不使用的需要,必须定期补充电,等

2、阀控制类型贫液型电池(所谓的免维护蓄电池):

阀控制型电池的大部分的铅钙合金板栅,补给水分解量少,水分蒸发低,加的情况下的密封结构,释放硫酸气体(专业称为除去)也很少,因此它是与丰富的液体型电池相比,不需要添加任何液体,不渗漏,桩的连接,电线腐蚀,抗-充电功能,蓄电时间长,等等。另一个阀控制型电池,由于其结构上的优点,它还具有抗冲击性,耐高温,体积小,低自我-放电特性。一般开放富液型电池的使用寿命比,降低维护成本,减少管理人员使用标准。 但要记住是不是真正的免维护蓄电池,阀控式电池,称为维护所谓的仅仅是相对开放的富液蓄电池,过了一段时间不使用也需要定期使用补充的电器维修措施等。

市场上的免维护蓄电池也有两种:一种是流动的液体(香港三项铁人总会AGM),另一种为电解质凝胶(GEL)。GEL胶体阀控式比香港三项铁人总会股东周年大会阀控制型电池与回收性能更好的,低自我-放电,电解质无分层现象,不会发生热失控,以及许多其他优势。

铅酸电池充电器的种

根据生产过程来区分:

频率充电机:

这类充电器一般内部变压器。

它的优点是结构简单,承载能力大,可靠性高,缺点是重,携带,浪费的内耗,控制性能。

铪充电器

高频充电器,正如它的名字所暗示的高频率。无变压器,一般主要是通过电子电路来控制。它的优点是轻,便于携带,功能齐全,。

根据技术内容的区别:

普通型充电机:

主要适用于临时的,紧急的使用(主要适用于启动电池)。其简单的设计,低廉的价格,这种充电器充电保护功能,也不会自动停止。该充电器是不适合的专业,长期使用除了启动电池电池,因为长期使用的充电器可能有副作用。

智能充电机:

主要适用于长期和保护的专业电池充电。这个充电器充电过程中的变化,用科学的充电功率控制技术,以确保电池是足够的,但是,不欠充电,充电显示运行状态,电池的容量;自动检测和延时启动,打开,反-自动充电功能,充满后自动关机效果等,需要不小心,过载,短路,过热,温度补偿,恒定电流,恒定电压,脉冲,均衡充电等;加入。

电池充电器厂家注:充电时匹配的充电器和电池容量(不能超过额定功率的15%),如大电流快速充电器充电电流应该是有点小,很容易使电池可能会发生爆炸,导致伤害,并导致使用寿命短,电池充电时间(记住,如果只追求的快速只会伤害你的电池)。另一个充电器分为开放的富氧液体的蓄电池(水)和阀控制类型贫液型电池(所谓维护电池)收取不同的曲线。目前市场上大部分的充电器被设计为启动电池,并不适用于动力电池。

文章来源:汕头市弘旺电源电子配件厂http://www.sthongwang.com/

范文十:铅酸蓄电池充电器 投稿:邱暛暜

一种新颖的密封铅酸蓄电池充电器的设计

徐斌1,吴勇军2

(1第二炮兵工程学院502室,陕西 西安 710025)

(2第二炮兵第四研究所,北京 100085)

摘要:介绍了一种新颖的密封铅酸蓄电池充电器的设计原理,并给出了确定充电参数的方法和基本公式。在环境参数测试仪中的应用表明:该充电器简单实用,工作稳定,性能可靠。

关键词:密封铅酸蓄电池;充电器;过充电;浮充电

Design of a New Sealed Lead-acid Battery Charger

XU Bin, WU Yong-jun

Abstract:The design principle of a new sealed lead-acid battery charger is introduced.The method to determine the electric parameters for the charger and their design equations are provided. The charger is used in the test instrument of environmental parameters. It is proved that charger is simple, feasible and stable.

Keywords:Sealed lead-acid battery; Charger; Over charge; Float Charge

中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:0219-2713(2003)1·2-0051-02

1 引言

密封免维护铅酸蓄电池由于具有密封好、无泄漏、无污染等优点,近年来在国内外得到了广泛应用。但是,由于充电技术不能适应免维护蓄电池的特殊要求以及充电方法的不正确,使其很难达到规定的循环寿命。

UC3906作为密封铅酸蓄电池充电专用芯片,它具有实现密封铅酸蓄电池最佳充电所需的全部控制和检测功能。更重要的是它能使充电器各种转换电压随电池电压温度系数的变化而变化,从而使密封铅酸蓄电池在很宽的温度范围内都能达到最佳充电状态。

2 UC3906的结构和工作原理

2.1 UC39006的结构和特性

UC3906内部框图如图1所示。该芯片内含有独立的电压控制电路和限流放大器,它可以控制芯片内的驱动器。驱动器提供的输出电流达25mA,可直接驱动外部串联调整管,从而调整充电器的输出电压和电流。电压和电流检测比较器检测蓄电池的充电状态,并控制充电状态逻辑电路的输入信号。

图1 UC3906内部结构框图

当电池电压或温度过低时,充电使能比较器控制充电器进入涓流充电状态。当驱动器截止时,该比较器还能输出25mA涓流充电电流。这样,当电池短路或反接时,充电器只能小电流充电,避免了因充电电流过大而损坏电池。

UC3906的一个非常重要特性就是具有精确的基准电压,其基准电压随环境温度而变,且变化规律与铅酸电池电压的温度特性完全一致。同时,芯片只需1.7mA的输入电流就可工作,这样可以尽量减小芯片的功耗,实现对工作环境温度的准确检测,保证电池既充足电又不会严重过充电。除此之外,芯片内部还包括一个输入欠压检测电路以对充电周期进行初始化。这个电路还驱动一个逻辑输出,当加上输入电源后,脚7可以指示电源状态。

2.2 充电参数的确定

使用UC3906只需很少的外部元器件就可以实现对密封铅酸蓄电池的快速精确充电。图2所示的是一个完整的充电器电路。由RA、RB和RC组成的电阻分压网络用来检测充电电池的电压,通过与精确的参考电压(VREF)相比较来确定浮充电压、过充电压和涓流充电的阈值电压。

图2 双电平浮充充电器基本电路

蓄电池的一个充电周期按时间可分为三种状态:大电流快速充电状态,过充电状态和浮充电状态。其充电参数主要有浮充电电压VF、过充电电压VOC、最大充电电流Imax、过充电终止电流IOCT等。它们与RA、RB、RC、RS之间的关系可以从下面的公式反映出来:

VOC=VREF(1+RA/RB+RA/RC) (1)

VF=VREF(1+RA/RB) (2)

Imax=0.25V/RS (3)

IOCT=0.025V/RS (4)

VF,VOC和VREF成正比。VREF的温度系数是-3.9mV/℃。Imax,IOCT,VOC,VF可以独立地设置。只要所提供的输入电源允许或功率管可以承受,Imax的值可以尽可能地大。虽然某些厂家宣称如果有过充保护电路,充电率可以达到甚至超过2C,但是电池厂商推荐的充电率范围是C/20~C/3。IOCT的选择应尽可能地使电池接近100%充电。合适值取决于VOC和在VOC时电池充电电流的衰减特性。Imax和IOCT分别由电流限制放大器和电流检测放大器的偏置电压和检测电流的电阻RS决定。VF、VOC的值由内部参考电压VREF和外部电阻RA、RB、RC组成的网络决定。

3 实际应用电路

图3为环境参数测试仪蓄电池充电器的实际应用电路。其中,电池额定电压为12V,容量为7Ah,VIN=18V,VF=13.8V,VOC=15V,Imax=500mA,IOCT=50mA。由于充电器始终接在蓄电池上,为防止蓄电池电流倒流入充电器,在串联调整管与输出端之间串入一只二极管。同时,为了避免输入电源中断后,蓄电池通过分压电阻R1、R2、R3放电,使R3通过电源指示晶体管(脚7)接地。

图3 12V密封铅酸电池双电平浮充充电器电路图

18V输入电压加入后,Q1导通,开始恒流充电,充电电流为500mA,电池电压逐渐升高。当电池电压达到过充电压VOC的95%(即14.25V)时,电池转入过充电状态,充电电压维持在过充电电压,充电电流开始下降。当充电电流降到过充电终止电流(IOCT)时,UC3906的脚10输出高电平,比较器LM339输出低电平,蓄电池自动转入浮充状态。同时充足电指示发光管发光,指示蓄电池已充足电。

4 结语

由于只需很少的外部元器件就可以在很宽的温度范围内实现电池的精确快速充电,所以采用UC3906简化了蓄电池充电器的设计过程。同时在实际应用中表明,该充电器简单实用,工作稳定,性能可靠。

参考文献

[1] Unitrode Products and Application Handbook,Application Note:9-393.

[2] 王鸿麟,钱建立,周晓军.智能快速充电器设计与制作[M].科学出版社,2001.

[3] 杨帮文.实用电池充电器与保护器电路集锦[M].电子工业出版社,2001.

收稿日期:2002-10-15

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