目前市場上的電動車用充電器主要是開關電源式的．具有節電、體積小、重量輕，技術成熟等優點。只有鉛酸電池的貨運三輪車，還使用工頻變壓器式充電器．簡單、可靠、便宜，對使用環境要求低。
　　
　　開關電源式充電器實質是一可謂穩壓電源。具體叉分．以脈寬調制芯片TIA94為核心的半橋式和以脈寬調制芯片UC3842為核心的反激式兩類。后者因成本低，逐周期保護的優勢，占據著市場的90%以上。后面的具體電路，都是以這兩類典型電路進行具體分析。
　　
　　1．鉛酸充電器三段式充電器
　　
　　近百年了，經典的普通鉛酸充電器為0.1C充J2-14小時，對電池十分有益。現在的人們生活工作節奏加快，電動車充電器改為0.15C-0.2C充6-8小時了。
　　
　　所謂三階段指恒流、恒壓、渦流。發光二極管為紅色表示處于恒流或恒壓階段，變為綠色表示處于涓流階段。通常，變綠燈后再充數小時，電池才能真正吃飽。
　　
　　(1)三段式充電器三個重要參數
　　
　　a.高恒壓懂為單格析氫電壓2.42V乘以電池組單格數．36V充電器為2.42Vx18格≈43.56V，48V充電器為242Vx24格≈58.08V。
　　
　　這個電壓稍高些是可以的，有利于恒流時間長，縮短充電時間：低了會延長電油吃飽的時間。
　　
　　三段式充電器實質是一臺具有兩個輸出電壓值的穩壓電源，此信就是那個高的輸出值。
　　
　　b．低恒壓值為單格析氯電壓2.35V乘以電池組單格數．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。
　　
　　此值就是穩壓電源那個低的輸出值。
　　
　　c．轉折電流(也是轉燈電流）。充電器內部有個充電電流實時檢測器，并和一個預定的所謂“轉折電流”
　　
　　值進行比較．用于控制穩壓電源的輸出值的高低：
　　
　　充電電流大干該值，自動將控制電路轉到輸出高恒壓值．同時置為紅燈提示：充電電流小于轉折電流值轉到輸出低恒壓值，并置為綠燈。
　　
　　轉折電流值的設定．與鉛酸電池的安時數有關，經驗值IOAh左右的電油為350mA左右．17Ah左右的電池為500--550mA左右．依次類推。
　　
　　這個值要求也是嚴格的，設定大干經驗值，電池不宜充滿，但電油充足的時間會延長；設定值小于經驗值，電油夏天容易被充壞變形。建議調整充電器時，大干50mA為宜。
　　
　　切記：用20Ah充電器充10Ah電池是可以的．反過來用IOAh充電器充20Ah電池是不可以的！
　　
　　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200V擋游充電器輸出值，讀值即低恒壓值。高恒壓值一般測不了，要在接電池充電情況下，紅燈轉綠燈一瞬間前，用萬用表直流電壓擋才可以測到。
　　
　　還需要補充鉛酸蓄電池的負溫度系數的相關同題。溫度每升高1℃．每格端電壓下降4mV。一個48V車24格，假設夏天升高10℃，總端電壓下降近似1V。
　　
　　如果充電器輸出仍然為前述穩壓值，電池就可能出現熱失控和失水。理想的充電器砬該有溫度補償，事實是絕大多數沒有。
　　
　　有動手能力的讀者可以在夏天時將電壓調低些，冬天調高些。 簡單的方法，就是夏天在充電器輸出端的正極順薔串聯1~2只6A10二極管，冬天恢復原態。
　　
　　2.鋰電充電器
　　
　　鋰電池極板接受能力高于鉛酸電池，用IC電流充電也是可以的，可能是成本和可靠性的制約，目蔚與48V錘龜動車配套的充電器多數為2A的，只有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0.5c而已。
　　
　　鋰電的電動車用戶充電和鋰電化成時充電相比簡單多了，就是恒流限壓充。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、或者三元電心的14串居多，它們的限壓為4.2Vx14=58.8V;48V車用磷酸鐵錘電心的16串居多，限壓為3.65VX16=58.4V。早期36V車使用鉆酸褪電心或者錳酸鋰電心的10串居多，它們的眠壓為42Vx10=42V。。
　　
　　鋰電充電器充電器內部同樣具有充電電流檢測和比較電路，充電指示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：充電電流大于設定值時，僅僅令充電指示燈變為紅色，不改變輸出電壓；充電電流小于設定值時，令充電指示燈變為綠色，也不改變輸出電壓。
　　
　　這就是說，轉燈前后就一個電壓，即前面計算的限壓值。
　　
　　因此．這個電流設定值應該稱之為“轉燈電流”比較確切．大約為0.02C。實測的幾款廠家配套的鋰電充電器,10Ah鋰電池組轉燈電流大約240mA一260mA．變綠燈后繼續充一段時間，充電電流才會接近零。而鉛酸電池紅變綠燈后，因為高恒壓變為低恒壓，充電電流很快就會接近零。
　　
　　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以下是合理的，兼顧了縮短充電時間。
　　
　　如果想繼續縮短充滿時間，必須是大脈沖電流加負脈沖，負脈沖就是在兩個充電大脈沖電流的闖隙，將皂池正、伍極間用小電阻短路一下，形成放電負脈沖。
　　
　　理想的鋰電充電方式是恒流轉恒壓（限壓）方式，鋰電可以用IC充電．受充電器的成本和可靠性限制，商品只有0.2C~0.5C的。
　　
　　目前的市場情況是，鉛酸電池充電器和鋰電充電器中恒流控制的電路原理相同，都是在充電器功率轉換部分，為末級功率管的安全考慮，限制其電流形成所謂“恒流”．實際在這期間輸出電壓沒有達到其穩壓‘值，電流也不是真正恒流。起始是輸出電壓與充電電流之積為一恒值，也就是恒功率。隨著充電時間的增加，電流逐漸減小，而輸出電壓越來越接近穩壓值。這個穩壓值對鉛酸充電器而言，就是高恒壓值；對鋰電充電器而言就是限壓值。
　　
　　真正意義的恒流是，對充電電流采樣，然后加入到電流負反饋環路里。目前的充電器只有電壓負反饋環路，沒有電流負反饋環路。
　　
　　 后強調一點，恒流充電階段，充電器輸出電壓會適當高于鋰電的限壓值。高出部分用于克服電心極化引起的超電勢。極化包括歐姆極化、濃差極化和電化學極化三部分：
　　
　　(1)歐姆極化：
　　
　　歐姆極指的是電池內部各個導電部分，包括極板、隔膜、電解液以及外部連接部分，如極耳、連接體的電阻等產生的電壓降，這部分電壓降值遵循歐姆定律，當充電或放電電流停止后可立即消失。例如，充電過程中，正負離子向兩極遷移。在離子遷移過程中不可避免地受列一定的阻力，這部分屬于歐姆內阻。為了克服這個內阻．外加電壓就必須額外施加…定的電壓，以克服阻力推動離子遷移。這部分電能以熱的方式轉化給環境。隨著充電電流急劇加大，歐姆極化將造成籬電濾在充電過程中的溫升。
　　
　　(2)濃差極化
　　
　　電流流過蓄電池時，為維持正常的反應， 理想的情況是電極表面的反應物能及時得到補充．生成物能及時離去。實際上，生成物和反應物的擴散速度遠遠比不上化學反應速度，從而造成極板附近電解質溶液濃度發生變化。也就是說，從電極表面到中部溶液，電解液濃度分布不均勻，這種現象稱為濃差極化。當充電或放電電流停止后不會像歐姆極化立即消失，取決于離子擴散的速度。

　　(3)電化學極化
　　
　　這種極化是由于電極表屢進行的電化學反應的速度，即溶液鋰離子得到或失去電子的速度遠遠落后于電極上電子運動的速度（光速）造成的。因而一個極板上堆積5已于，另一個極板則缺少電子，這種現象稀為電化學極化，當充電或放電電流停止后消失速度比離子擴散的速度稍怏。電化學極化經常和濃差極化重疊在一起。
　　
　　需要指出的是．正是電化學極化的存在，充電才能得以進行，使電能轉化為化學能。

相關文章

• 上一篇： 氣體傳感器的分類、原理及應用
• 下一篇： 暗閃電是什么