1、電動車充電器常識 2011-06-24 09:50含義：電動車充電器是專門為電動自行車的電瓶配置的一個充電設備！電動車普遍使用了所謂三段式充電器，第一個階段叫恒流階段，第二個階段叫恒壓階段，第三個階段叫涓流階段。基本概念充電器的分類：用有、無工頻（50赫茲）變壓器區分，可分為兩大類。貨運三輪充電器一般使用帶工頻變壓器的充電機，體積大、重量大，費電，但是可靠，便宜；電動自行車和電摩則使用所謂開關電源式充電器，省電，效率高，但是易壞。開關電源式充電器的正確操作是：充電時，先插電池，后加市電；充足后，先切斷市電，后拔電池插頭。如果在充電時先拔電池插頭，特別 是充電電流大（紅燈）時，非常容易損壞充電器

2、。常用的開關電源式充電器又分半橋式和單激式兩大類，單激類又分為正激式和反激式兩類。半橋式成本高，性能好，常用于帶負脈沖的充電器；單激式成本低，市場占有率高。負脈沖充電器充電，充電間歇時對電池放電。放電有利于消除極化、降低電解液溫度、提高極板接受電荷的能力。 鉛酸電池已經有100多年的歷史了，開始全球普遍沿引老的觀點和操作規程：充、放電率為0.1C(C是電池容量)壽命較長。美國人麥斯先生為解決快速充電問題，1967年向全世界公布了他的研究成果，用大于1C率脈沖電流我國一些科技工作者在1969年前后，根據麥斯先生的三定律制作成功了多種品牌的快速充電機。充電循環過程是：大電流脈沖充電切斷充電通路對電

3、池短暫放電停止放電接通充電通路大電流脈沖充電2000年前后，有人將這一原理用到了電動車充電器中，充電過程中，不切斷充電通路，用小電阻將電池短路瞬間，進行放電。短路時由于不切斷充電通路，在充電通路中串連了電感。一般在1秒內短路35毫秒（1秒=1000毫秒），由于電感里的電流不能跳變，短路時間短促，可以保護充電器的電源轉換部分。如果把充電電流方向叫正，放電自然為負了，電動車業就出現了名詞“負脈沖充電器”，而且稱可以延長電池壽命等等。三段式充電器從電子技術角度針對電池而言：第一個階段叫充電限流階段，第二個階段叫高恒壓階段，第三個階段叫低恒壓階段比較貼切。第二階段和第三階段轉換時，面板指示燈相應變換，

4、大多數充電器第一、二階段是紅燈，第三階段變綠燈。第二階段和第三階段的相互轉換是由充電電流決定的，大于某電流進入第一第二階段，小于某電流進入第三階段。這個電流叫轉換電流，也叫轉折電流。早期充電器，包括名牌車配套的充電器，雖然也變燈，但實際是恒壓限流充電器，并不是三階段充電器。一般這類就一個穩定電壓值，44.2V左右，對當時的高比重硫酸的電池還湊合。關于三段式充電器的三個關鍵參數第一個重要參數是涓流階段的低恒壓值，第二個重要參數是第二階段的高恒壓值，第三個重要參數是轉換電流。這三個重要參數與電池數目有關，與電池的容量Ah有關，與溫度有關，與電池種類有關。為了方便大家記憶，下面以最常見的電動自行車（

5、三塊12V串聯的10Ah電池）所用的三段式充電器為例簡單介紹一下：首先討論涓流階段的低恒壓值，參考電壓為42.5V左右。此值高將使電池失水，容易使電池發熱變形；此值低不利于電池充足電。此值在南方要低于41.5V；膠體電池要低于41.5V，如在南方還要低一點兒。這個參數是相對嚴格的，不可以大于參考值。其次討論第二階段的高恒壓值，參考電壓為44.5V左右。此值高有利于快速充足電，但是容易使電池失水，充電后期電流下不來，結果使電池發熱變形；此值低不利于電池快速充足電，有利于向涓流階段轉換。這個值雖然沒有第一個值那樣嚴格，但是也不要過高。最后討論轉換電流，參考電流為300毫安左右。此值高有利于電池壽命

6、，不容易發熱變形，但不利于電池快速充足電；此值低（對外行）有利于充足電，但是由于較長時間高電壓充電，容易使電池失水，使電池發熱變形。特別個別電池出現問題時，充電電流降不到轉折電流以下時，會連累好電池也被充壞。給出的參考值有一定范圍，正負50毫安甚至100毫安都是允許的，但是不允許小于200毫安。目前，市場上出現了很多高恒壓值為46.5V、低恒壓值為41.5V、轉折電流大于500毫安的反激式廉價充電器。如果是四塊12V電池的充電器即48V充電器，前兩個參數為前述電壓參考值除以三乘以四。高恒壓值為59.5V左右、低恒壓值為56.5V左右。電池如果比10Ah大，將第三個參數電流值適當增大，例如17A

7、h電池可大到500毫安。買新充電器要檢查三段式充電器的三個重要參數，用戶一般可以自己測得第三階段的低恒壓值。方法是，不接電池，給充電器加市電，用數字萬用表的200V直流電壓檔測充電器的輸出電壓。另兩個參數高恒壓值和轉折電流一般需要專用工具才能測得。再補充一些正確的充電方法：1，變綠燈后再接著充23小時。2，原則是淺放（電）勤充（電），每次用到50%以后再充電，不要充電太頻繁這樣會縮短電池壽命 3，長期不騎，要定期（1個月）充電一次。4，長期淺放的電池，3個月左右，作一次深放電，就是所謂放光再充電，有利于電池深部的長期不動的物質的活化。放光的意思是，騎到控制器電池欠壓保護動作為止。需要提醒客戶幾

8、點：1，一般新電池投入使用810個月后，要對電池進行檢查和維護。2，一般名牌車配套的充電器是經過篩選的，通常不用測試，但是單獨到市場上采購的非配套充電器，一定要進行前述三個參數的測試。3，有一種不帶工頻變壓器的可控硅充電機，直接整流市電為電池充電，電流可到30A，電壓12V80V可調，未徹底切斷市電前，千萬不要摸電池，貨運三輪使用這類充電機的客戶特別要注意安全。鉛酸電池損壞的四大原因失水 硫化 失衡 熱失控（充鼓）前兩者、占了目前市場上電池損壞的97%。（1）分析：鉛酸電池失水的主要原因 鉛酸電池中的電解液像人體中的血液一樣寶貴，電解液一旦喪失，就意味著電池報廢了。電解液是由稀硫酸和水組成的。

9、充電過程中，難以避免失水，充電模式不一樣，失水也不一樣。普通三段式充電模式，充電過程中的失水量是科林脈沖模式的二倍以上！電池除了自然壽命外還有一個失水壽命：單只電池失水超過90克，電池就報廢了。在常溫下（25），普通充電器的失水量約為0.25克，而科林脈沖為0.12克。在高溫下（35），普通充電器的失水量為0.5克，而科林脈沖為0.23克。按此計算，普通充電器在250次循環后水分充干，而科林脈沖在600次循環后水分才會充干。因此，科林脈沖能延長電池一倍以上的壽命。（出示超威公司報告，并畫曲線圖。）鉛酸蓄電池在充電過程中的最大問題是析氣。根據美國科學家馬斯(J.A.Mas) 對鉛酸電池充電過程中

10、析氣原因和規律的研究，為達到最低析氣率，鉛酸電池能夠接受充電電流曲線如下：臨界析氣曲線的公式為：I=I0e-at %h2在充電過程中，充電電流超過臨界析氣曲線的部分，只能導致蓄電池電解水反應而產生氣體和溫升，不能提高電池的容量 恒流充電階段，充電電流保持恒定，充入電量快速增加，電壓上升； 恒壓充電階段，充電電壓保持恒定，充入電量繼續增加，充電電流下降； 蓄電池充滿，電流下降到低于浮充轉換電流，充電電壓降低到浮充電壓； 浮充充電階段，充電電壓保持為浮充電壓；普通三階段充電第一階段為恒流充電，這主要是考慮到電路的設計比較方便，并非為使蓄電池性能最佳而設計。按照鉛酸蓄電池充電析氣曲線，普通三階段充電

11、過程的析氣情況如圖 ：恒流充電段后期和恒壓充電前期（陰影區），電流超過臨界析氣曲線，造成蓄電池析氣，引起壽命下降。超過臨界析氣曲線的電流僅使蓄電池產生氣體和溫升，未轉化為電池電量，充電效率也因此降低。解決：脈沖解決失水的方案 脈沖恒動率階段的時間，比普通充電器恒流+恒壓階段要縮短了近一個小時，而這一個小時的高壓段充電是水分散發的關鍵時刻。脈沖以電壓參數為轉燈依據，轉燈進入智能脈沖很準確，而普通充電器以電流參數為轉燈依據，一旦電池硫化，內阻加大，充電電流也加大，很難達到轉燈電流，很容易造成高壓段長時間充電，加速水解。（2）分析：鉛酸電池硫化的原因 電池長期滯留，充電過程中的長期過充和欠充，使用過

12、程中的大電流放電，極易造成電池的硫化。它的表象為：一放就光，一充就飽，我們把它叫做電池的“假損壞”。硫化物質硫酸鹽粘附在極板上，縮減了電解液與極板的反應面積，使電池容量迅速衰減。失水會加重電池的硫化；硫化又會加重電池的失水，易形成惡性循環。解決：脈沖解決硫化的方案 脈沖運用智能脈沖中的尖峰脈沖，可以擊碎硫酸鉛結晶的晶核，使之難以形成硫酸鹽。智能脈沖充電器：恒功率、智能脈沖、滴充普通三段式：恒流、恒壓、浮充（3）分析：鉛酸電池的失衡問題 一組電池由三到四只組成。由于制造工藝問題，無法做到每只電池的絕對平衡，普通充電器使用平均電流，使容量小的單只電池最先充滿，并形成過充，放電時，這只容量小的電池最

13、先放完，并形成過放。長期如此，惡性循環，使整組電池出現單只落后，從而使整組電池報廢。三段式充電器的浮充階段，有500mA的小電流，它的作用是補償充電，讓電池充飽。但它也帶來兩個副作用:1、充飽后，多余的電流沒有關斷，電能轉化為熱能，進行水分解，加速水份的散發；2、小電流充電，產生的電流分叉很大，更容易造成電池組的不平衡。解決：脈沖解決電池組失衡方案脈沖的失水量是普通充電器的三分之一，失水量少，則電池組電壓差會小；反之，失水量大，則電池組電壓差大。隨著失水量的加大，硫化也會加重，而普通充電器沒有去除硫化功能，所以電池組失衡嚴重。科林脈沖在充電時，失水量少，電池組電壓差也小，當電池產生硫化后，能用

14、脈沖去除，使整組電池趨向平衡。脈沖恒功率階段的電流較大，作用是:1、快速充電，節省充電時間；2、激活電池極板，消除電池鈍化現象，恢復電池容量，使整組電池的容量趨于平衡。滴充階段，能消除電流分叉的影響，對欠充電池滴充，充滿后自動關斷，減少水分解，保持電池組的平衡。（4）分析：鉛酸電池的熱失控問題蓄電池變形不是突發的，往往是有一個過程的。蓄電池在充電到容量的80%，左右進入高電壓充電區，這時，在正極板上先析出氧氣，氧氣通過隔板中的孔，到達負極，在負極板上進行氧復活反應：2Pb+O2（氧氣）=2PbO+Q（熱量）；PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q（熱量）。反應時產生熱量，當充電容量達到90

15、%時，氧氣發生速度增大，負極開始產生氫氣，大量氣體的增加使蓄電池內壓超過閥壓，安全閥打開，氣體逸出，最終表現為失水。2H2O=2H2+O2。隨著蓄電池循環次數的增加，水分逐漸減少，結果蓄電池出現如下情況： 氧氣“通道”變得暢通，正極產生的氧化很容易通過“通道”到達負極； 熱容減小，在蓄電池中熱容量最大的是水，水損失后，蓄電池熱容大大減小，產生的熱量使蓄電池溫度升高很快； 由于失水后蓄電池中超細玻璃纖維隔板發生收縮現象，使之與正負極板的附著力變差，內阻增大，充放電過程中發熱量加大。經過上述過程，蓄電池內部產生的熱量只能經過電池槽散熱，如散熱量小于發熱量，即出現溫度上升現象。溫度上升，使蓄電池析氣

16、過電位降低，析氣量增大，正極大量的氧化通過“通道”，在負極表面反應，發出大量的熱量，使溫度快速上升，形成惡性循環，即所謂的“熱失控”。解決：脈沖解決熱失控的方案脈沖有溫度補償功能，通過熱敏電子采集外界和機內溫度，智能調節充電電壓，使冬季節不欠充，夏季不過充，有效解決熱失控。脈沖充電參數是動態的，變化的；普通充電器是靜態的，固定的。所以，普通充電器不可避免的會出現夏季過充和冬季欠充問題。電動車充電器維修方法1.目測法看，電容：比較明顯的特征是電容里面包含著一定溶液，在超標工作環境下，電容會發熱自爆以瀉身心不能承受的壓力，有些質量比較差的電容會自爆到尸首也找不到，號稱 無影無蹤小鞭炮，只留下一些細

17、小的碎紙屑。電阻：發熱和過載后，會變色或冒煙，當然電阻也會自爆，炸斷或自身一部分飛離。2.電阻法使用數字萬用表，對懷疑部分的電路進行測量，一般我們使用二極管檔進行測量，就是短路2支表筆，萬用表會叫的那個檔，測量電阻前我們會做一些必要的放電行為，在確認沒有插市電的情況下， 我們一一用鑷子去短路一些電容，電容放電時會發出火花和聲響不要害怕，然后進行我們的在路阻值測量。3.電壓法學會測量電壓是維修的基本技能之一，帶電在路測量是比較危險的行為，必要的時候我們還是需要這么去做，這個行為不單單是我們自身的安全問題，還有由于操作出現意外損壞充電器的可能性十分的大，如果出現把充電器測量壞了，我們不要沮喪和難過，最好的技工，都會出現錯誤，就算是大師也不能避免。我們只要記得測量電壓有著明確的目的性，千萬不要盲目的帶電四處亂量，這個是大忌。4.代換法代換就是把一些器件，進行替換，替換的器件可能是用新的，或是從一個能正常工作的充電器上面拆下來的，為什么要進行代換呢？這個方法一般我們維修進入了相對來說的瓶頸，我們就會產生這么的思路，代換比較適合于特定的器件如：電容，集成塊等一些可能軟性損壞的器件，對于其他的硬性器件，我們不用也沒有必要去考慮去代換