数码之家

 找回密码
 立即注册
搜索
查看: 28310|回复: 54

48V20AH电动车充电器改小为48V12AH实例

    [复制链接]
发表于 2020-2-26 11:44:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致,我们都是技术控

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册

x
转摘:作者-颂雪
图1是这类充电器应用较多的普通三段式充电器电路原理图,使用的是HY3842+LM358集成电路组合。
图中省略了散热风扇的电路。也有一部分充电器的运放使用的是四运放LM324,只是电路略有不同,
工作原理基本一样。想了解充电器详细工作原理和各种电池的重量等参数的敬请自己搜索!
001ACwUlzy7mo3pPH6Je5&690.jpg

浮充曲线.jpg

这类充电器充电时分三个阶段:
第一阶段是大恒定电流(下称最大电流)充电。这个阶段充电器的输出电压是从电池的残余电压开始慢慢升高,充电器输出恒定的电流。对于额定容量12AH电池设定值在1.2A到1.8A之间。


    第二阶段是用最高充电电压恒压充电(下称高恒压)。当充电器输出电压升高到高恒压时,电压就恒定不变了,随着电池充入电量的增大,充电器输出的电流会从最大电流慢慢减小。


    48V充电器输出的高恒压很多资料大多设定值在58.8V到59.3V之间。这个电压值与电池容量大小无关,只要是48V的电池,都是用这个电压进行高恒压充电。但经试验,这个电压设定得稍低,夏天对电池更安全。推荐值在57.6V到58.0V之间最好。


    第三阶段是降低电压继续用涓流电流进行浮充充电的阶段。这个阶段,电路在检测到0.1Ω取样电阻R27上的输出电流降低到设定的电流阀值时,会把输出电压降低到浮充的低恒定电压(下称低恒压)继续对电池进行涓流充电,这个电压一般叫浮充电压。这个时间点设定的电流一般称转灯电流,即充电指示灯由红灯变为绿灯。一般再继续浮充电2到3个小时以后才能把电池的电量完全充满。

    48V充电器输出的低恒压设定值是54.7V到55.0V之间最好。这个值也同样是与电池容量大小无关,只要是48V的电池,都是用这个电压进行浮充充电。


    12Ah电池的转灯点电流一般设定在0.4A到0.5A之间。对于旧电池,又是高温季节,取值可偏大一点。这个转灯电流点,设在0.65A0.8A的范围内都没问题。经试验检测,这个电流从0.8A降到0.5A也就几分钟时间。由于还有后面的涓流补充充电的过程,所以大点小的不太影响电池充电的容量。倒是取大点更安全。


    亦由于这个阶段电池充入的电量将近充满,又是低恒压充电,其浮充阶段初期的电流会在几分钟以内从0毫安回升到300毫安上下,几个小时以后会逐渐降低到几十毫安。






    下面说说自己的这个充电器,经测量:


    1、最大电流为2.4A,这对于充12AH的电池有点大了。


    2、高恒压是58.4V;


    3、低恒压是54.7V;


    4、转灯点的电流约为0.5A,在正常值范围以内,不用调节改动


     由于高、低恒压都算正常,打算先用着,不动了。主要是降低最大充电电流值。
      


    从图1电路原理图分析:


    1、调节W2阻值可同时改变充电器的高恒压值和低恒压值。


    2、调节W1的阻值可以只改变充电器的第三阶段的低恒压值。


    3、调节R25的阻值,可以调节充电器的最大输出功率,就达到了调节第一阶段恒定最大电流值充电的目的。


    由于是控制总输出功率,电池初充时的电流会比到达高恒压时的电流要稍大,这也是这类廉价充电器的小缺陷。好在只要是匹配的充电器,这个电流一般也不会超出图2标示的范围。


    4、调节R26的阻值,改变LM358A的2脚的取样比较电压,可以调整充电器的转灯点的电流值。并维持涓流充电。






    下面具体介绍一下对这一类充电器调节的方法,以48V12AH充电器为例,主要是调节充电器的4个参数。




    一、调节两个输出电压:

    (一)调节高恒压值:


    1、断开电源。首先找到电路板上的U3精密基准电压源TL431。再找到TL431的R端的上、下偏流电阻以及和TL431的R端相连接的二极管。电路中的R7和R11为上偏流电阻,R28和W2 为下偏流电阻,D8即是要找的二极管。


    2、焊开二极管D8的一端,使其与电路断开,在充电器输出端接上假负载(用一个300欧10瓦的电阻或者100瓦的灯泡),通电,此时电路输出即为高恒压值。仔细调节电位器W2(或TL431的下偏流电阻),使充电器输出电压为58.0V。W2增大,输出电压会降低。


    (二)调节低恒压值:


    断电,焊上D8。通电,仔细调节和二极管D8串联的电位器W1,使充电器输出电压为55.0V。W1增大,输出电压会升高。


    注意,这个二极管和这个电阻,在别的电路里变形比较多,它俩的位置有的会互换,得仔细寻找,不能有错。

    如果电路板上全是固定电阻,没有电位器,可以使用电阻串、并联的方式调整。慢慢地试,会麻烦一些。不过,全是固定电阻也有优点,那就是充电器的所有参数都会很稳定,这也是现在大多数的充电器都取消了电位器的一个原因。


    调输出电压,必须先调节高恒压,再调节低恒压!因为W2为公用电阻,调节W2(或TL431的下偏流电阻)的时候,同时都调节了高恒压和低恒压。有些电路将W2设计在上谝流电阻里,也得先调它。


    对于有输出保护电路的充电器,可以将假负载接到C10两端,并调节这两端的电压到高恒压58.0V;低恒压55.0V。原理就不赘述了。






    前面说了,我的这个充电器的高恒压和低恒压都稍低,但电路板上没有可调的电位器,都是固定电阻,没有手动调节的条件。也就不动了。





    二、调节两个输出电流:


    1、最大电流的调节:


    加大R25(0.5Ω)的阻值,可以控制充电器的最大输出功率,降低第一阶段最大充电电流。这个电阻的调整要非常谨慎,一般不做减小,太小会烧炸功率管。


    断电,将我这个充电器的R25焊开后串联焊入1个约0.4Ω的电阻,去掉假负载,接入待充电的电池,通电后测量输出端最大输出电流约为1.66A,达到标准范围的要求。这个电阻是从另一个废弃的48V20A充电器上拆下来的同类电阻。


    这样调节最大电流,虽然误差稍大,但这是最简单、最直接、最有效、最保险的方法。也省事,只是小阻值大功率的电阻不太好找。


    经过这个调节,降低了充电器的最大输出功率,大马拉小车,充电器工作时的温度明显降低,这对其稳定工作和使用寿命大有裨益。


    我这辆车每天骑行路程比较稳定,原来每天充电大约一个小时零四十分钟就会转灯,现在需要充两个小时零三十分钟左右。这对电池当然有好处。这类充电器只要改造后的充电时间能加大到原来的1.3至1.4倍,就是成功的。



   有的品牌的充电电路还有单独用一个运放来精确控制最大充电电流的,要注意辨别。其输出点也是经过一个电阻和一个二极管接到TL431的R极上面的。图3就是这样一个48V20AH充电器的电路,图中的358A及R18和其串联的二极管就是这个功能。这里改变R17即可单独精确调整最大充电电流。另外,其中的R20是调高恒压、R16是调节低恒压的,不太好查找。还有,大0.1Ω取样电阻R11的阻值到0.12Ω,可以同步调小最大充电电流和转灯点电流值。


    这类电路的充电器真正能做到最大充电电流的精准恒定,对电池很有益处。






2、转灯点电流值的调节:

    给R26串联或者并联电阻可以单独调节转灯点电流值,这种1KΩ左右或者几十KΩ阻值的电阻比较好找。只是摸索电路有点麻烦。自己这充电器的转灯电流正常,就没动它。






    以上调节操作中测量电压比较方便,用数字万用表直接测量即可。


    但是精确测量输出电流则要将输出端焊开输出电线,再将电流表串联进输出电路,很是麻烦。可以先测一下0.1Ω取样电阻R27两端的电压,再粗略计算出电流也是可以的。前提是您要测出或者从色环上看出R27的电阻值,本人就是用的这个测量方法。注意,有的充电器的电流取样电阻不是0.1Ω


    还有一个笨办法测量这四个参数:用一小块废弃的空电路板,找4个不相连接的焊孔,分两组焊上四根20多厘米长稍细一点的电线。将其中两根焊到充电器输出端的正负极上;另外两根焊到0.1Ω取样电阻R27的两端,并做好标记。将这块小电路板放在充电器盒子外,盖上盒子。在充电过程中随时用数字万用表测量电压值并记录下来。把0.1Ω取样电阻R27两端的电压要计算一下,换算成电流。这个方法虽然稍微麻烦,但安全、方便,待调试结束,再焊掉即可。


    以上所说的4个参数都是一个较宽泛的范围值,只要经过调整进入图2所标示的范围以内即可认为是正常的。但高、低恒压最好取中间偏低的数值,这样在夏天,电池不会在充电时进入“热失控”,对电池更安全。






    对于30元甚至10元能买到的便宜充电器,其参数的准确性稍差,经测量调整后,一般都能够正常使用,不比随车原装的差。当然了,对于使用一两年以上的充电器,拆开,轻扫一下灰尘,目测检查一下元器件,并随手测量一下那4个参数,还是必须的。目测检查重点是看那两个最大个子的电解电容,只要顶部鼓了要立即换掉,最好同步都换掉。


    假如您爱车的电池充电很快,您又稍通电子知识,也有动手能力。建议您秤一下爱车电池的重量判断出其额定的容量,再检测一下您爱车充电器的4个参数是不是都与电池相匹配。有问题就动手调节改造一下,会对于你的电池大有益处。

    当然,咱骑车时要慢起步、缓加速、多匀速、不用最高速,会大大减小大电流对电池的冲击,这对保护电池也是必须的。


    另外,您要是有时间,上网看看您电池厂家的使用说明,也会收益匪浅。

    最后,给您一个善意的警示:充电器内有220V市电和高压大电容,调试和修理时要头脑清晰,对所有操作都要有再次确认的意识和动作,谨防触电和损坏原器件。




续:
    本文上传较早,后来又在一组使用了7个多月的48V12AH电池上试验,当时(2019年3月2日)电池是发生了热失控,仅随手调试改造了充电器,又用了2个多月。到了6月份,其再次发生热失控,便再次改造充电器、给每格电池添加约10毫升蒸馏水,又使用到现在(2019年8月底)。感觉这组电池的容量还可以,每天骑约18公里,均速约在11公里/小时,收车前慢提速时还有两个电,能继续使用。充电数据如下:
    1、最高充电电压 56.0V~56.4V ;
    2、浮充电压 53.0V53.5V ;
    3、转灯点电流 1.3A~1.4A ;
    4、最大充电电流 1.7A~2.0A ;
    这组经验数据可以使电池在充电时耗水明显减少,能明显延长电池的使用时间。


打赏

参与人数 2家元 +20 收起 理由
zyj232 + 10 感谢分享,现在正在学习改造
温力口 + 10 谢谢分享,讲解的很详细,对童鞋们很有帮助.

查看全部打赏

发表于 2020-2-26 12:08:03 | 显示全部楼层
深度好文,收藏先
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-2-26 12:20:44 | 显示全部楼层
谢谢分享,讲解的很详细,对童鞋们很有帮助。。。
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

发表于 2020-2-26 12:47:17 | 显示全部楼层
应该充不满了啊,我家的电池充满了至少54V以上保持三天以上
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

发表于 2020-2-29 20:05:46 | 显示全部楼层
不错的文章,收藏一下。。。:handshake:
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2020-3-10 11:26:30 | 显示全部楼层
改电流变小方案.png
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2020-3-15 14:24:05 | 显示全部楼层
-1.jpg
调整对于新电瓶的充电参数指标如下:
1.先调整高恒压值,这个非常重要,大多冲鼓的电瓶就是这个电压太高造成的。
找到TL431,一个类似三极管大小的东西,断开电阻R4或者二极管D1,
在输出端接上假负载,可用500W电炉丝代替,按图表说明调整。
对于48v电瓶,一般调高恒压值为58.5V-59.0V,不能高于59V易鼓包!
2.调节低恒压值。焊上R4或者D1,接上假负载,
测试低恒压是否在55.0V-56.0V范围内,
若参数有误,需调节R4,使低恒压值在55.0V-56.0V
3.转灯电流一般先不做调整。
建议:测量电压的万用表一般要求四位半的比较好,三位半精度稍微差些!
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2020-4-2 09:48:42 | 显示全部楼层
博世电动车充电器电路图
博世充电器电路图.jpg

BT151可控硅电路图
单向可控硅BT151电动车充电器电路图.jpg

回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2020-4-2 09:50:49 | 显示全部楼层
充电器产品的规格见表.jpg

芯片与光耦测量电压值.png
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2020-4-7 13:15:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 瑞福康 于 2020-4-20 12:55 编辑

注意事项:

-0001.png

148V新电池要求充电器参数,最高电压58.5---59.7,不低于58V,低于58V造成充电不足,高

           于59.7V可能造成充电不转灯。转灯电流约0.4---0.7A,实际电压

           约55.5V,低于50V造成充电不足,长时间充电电池亏电!

24820电池要求充电最大电流2.4----3.3A,低于2.2A充电慢,充电效果差!

3:市场上低廉价的充电器实际功率小,参数设计不精确,请注意区分!

4:充电器稳压电路失效会造成输出电压75---130V,充电电池高温滚烫不转灯。

5:当新电池出现,续航里程20A电池低于30公里      

       12A电池低于25公里请检查充电器各项参数!

6新电池遇到不转灯时,请更换另外一个优质充电器试机!

7:正常情况下。4820新电池充电时间约10小时左右,续航里程40---60公里,4812新电池充电

  时间约10小时内,里程达到25---40公里,如果正常充电时间超过以上,请更换优质充电器再

  次使用!

8:有很多充电器内部电路、输入输出连线老化,造成,有时候能充、有时候不能冲。严重影

   响电池,或者充电过程中电路失效,造成充鼓包,如果出现这种情况,请直接更换!


解决电瓶过冲发热鼓包的办法是调低充电电压,规律是这样的以48V为例!
---使用频率高,每半年调整0.8V     就是说平均一个电瓶调整0.2V
---使用频率低,每一年调整1.2V     就是说平均一个电瓶调整0.3V


回复 支持 2 反对 0

使用道具 举报

发表于 2020-4-9 16:09:35 | 显示全部楼层
瑞福康 发表于 2020-4-7 13:15
注意事项:1:48V新电池要求充电器参数,最高电压58.5---59.7,不低于58V,低于58 ...

好帖子,大力顶起:victory:
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2020-4-11 09:49:20 | 显示全部楼层
好的充电器要成为电池的守护者同时具备以下特征:

  1. 减少失水——解决途径:a.降低限压值;b.负脉冲去极化以降低限压值。

  2. 去硫化——解决途径:a.高压大电流正脉冲去硫化;b.高压小电流过充电去硫化。

  3. 均衡——解决途径:a.高压小电流过充电;b.高压大电流正脉冲补充电。

  4. 防充鼓——解决途径:a.降低限压值;b.提高转折电流值;c.提前降低恒流值;d.定时关机。
  从以上可以看出充电器功能设计必须就有两点:降低限压值、去硫化。然而关键的是:
    降低了限压值又必须充足电,且设定的参数能适应电池随温度变化而变化的特性,理想的解决方法只有:无损正脉冲去硫化、均衡补充电。

脉冲修复四段式充电器:
利用数码控制脉冲技术克服了电池易失水、硫化、极化、充鼓、不均衡等缺点,具有四大显著特点-
1、充电模式根据电动车电池特性采用可转换的两种模式:智能定时脉冲四段式和智能不定时脉冲修复三段式。
2、具有智能识别低电压电池组或故障电池、反极性、短路、过流、过温、过压保护,风扇自动控制等标配功能;
3、具有反接保护、去硫化、去极化、均衡充电、防充鼓、修复等超强性能。充电、修复一机二用。
4、具有输出极自动对接、定时关机等选配功能。
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

发表于 2020-4-13 22:58:53 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
3842+358充电器改小电流 调整高恒压 低恒压标准教程!
讲的真好
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2020-4-22 20:30:53 | 显示全部楼层
充电器标准值.png

充电估算时间依据.png
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-5-1 00:37:34 | 显示全部楼层
感谢楼主又上传这么多资料:praise:
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-6-3 12:22:10 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
正好想改一个
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-7-24 10:49:46 | 显示全部楼层

请教一下,转灯过早可能是什么问题?
新电池明显不耐用,刚转灯时拔掉充电器,充电口测电压只有53.5v
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-7-31 09:59:43 | 显示全部楼层
bt151压降还有0.7v吧,也就是说,滤波电容上电压应该再高0.7?
我调的浮充57v,最高60(滤波电容那测的电压),看看效果怎么样
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-8-1 21:32:23 | 显示全部楼层
钝刀浪子 发表于 2020-7-24 10:49
请教一下,转灯过早可能是什么问题?
新电池明显不耐用,刚转灯时拔掉充电器,充电口测电压只有53.5v ...

看你的情况,有可能是充电器的问题,充电电压低,造成充电电流小,过早变灯。或者输出负极那里的采样电阻阻值变小,充电电流较高时候就会引起变灯
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-8-2 17:44:31 | 显示全部楼层
saunala2004 发表于 2020-8-1 21:32
看你的情况,有可能是充电器的问题,充电电压低,造成充电电流小,过早变灯。或者输出负极那里的采样电阻 ...

多谢指点
我把电压调高了一点,空载57v,理论上充电电压应该是60v
减去bt151的压降0.7v,应该是56.3v和59.3v
改完电压只充了一次,还不确定是不是容量大了
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

APP|手机版|小黑屋|关于我们|联系我们|法律条款|技术知识分享平台

闽公网安备35020502000485号

闽ICP备2021002735号-2

GMT+8, 2024-3-28 20:42 , Processed in 0.124800 second(s), 12 queries , Redis On.

Powered by Discuz!

© 2006-2023 smzj.net

快速回复 返回顶部 返回列表