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[综合] 利用电池管理芯片CN3768,DIY一个对铅酸电池均衡充电的电路

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发表于 2021-10-28 00:23:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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电动自行车60V和72V,都是采用五块和六块铅酸电瓶(12V/20AH)串联供电的,随着使用年限的增加,六块电瓶的内阻会逐渐不一致,导致有的充电快,有的充电满慢,当充电电压达到一定电压后,充电器会自动停止充电,此时有的电瓶充得太足,有的电瓶充得不够,久而久之,充得太足的电瓶会鼓包,充得不够的会失去活性从而带动整个电池组走向损坏。

本电路采用12V电瓶专用的管理芯片CN3768,对铅酸电池三段式充电,这种专用的管理芯片,比淘宝上卖的那种所谓的“智能充电器”不知好上多少倍了,淘宝上的几十元的充电器都是要交智商税的。唯独采用专用芯片进行充电管理才是真正的充电电路。因此,可以把原来的60V或72V充电器扔掉,使用本电路分别对每一个电瓶单独充电,哪个电瓶先充满会自动停止,哪个电瓶晚充满也不会对其它电瓶造成影响,从而避免了串联充电的缺陷,起到了均衡充电的作用。

本电路采用官方电路设计,结合多个坛友的实例,设计成了两组电池充电板,实际使用时,一个电瓶使用板上的一组电路。你的电动自行车有几个电瓶,就使用几块板(每块板有两组充电电路)。至于为什么要设计成一块板子有两组电路,原因是这是第一版实验电路,想进行多个电瓶的同时充电测试,因为采用的电源输出电流才3.5A左右,而两块电瓶的充电电流可达到3.2A左右,所以最多设计成两组电路,纯属为了测试而已。

实际应用时,一个电源带动一块板,一块板去充电一个电瓶,如果你的车有六块电瓶,就需要6个电源、6个充电板、每个充电板上的其中一组电路,带动一个电瓶。

均衡充电示意图:
均衡充电示意图.png

原理图:
蓄电池充电器PCB(2组)-00原理图.png

PCB正面效果图:
蓄电池充电器PCB(2组)-01正面(小助手显示).png

PCB背面效果图:
蓄电池充电器PCB(2组)-02背面(小助手显示).png

3D正面效果图1:
蓄电池充电器PCB(2组)-03正面(3D显示).png

3D正面效果图2:
蓄电池充电器PCB(2组)-04正面斜视1(3D显示).png

3D正面效果图3
蓄电池充电器PCB(2组)-05正面斜视2(3D显示).png

3D背面效果图1:
蓄电池充电器PCB(2组)-06背面(3D显示).png

3D背面效果图2:
蓄电池充电器PCB(2组)-07背面斜视1(3D显示).png

因为处于设计验证阶段,目前PCB板还在打样中,具体效果未知。为了预防大电流发热,PCB板上的P-MOS管,背面焊盘上有大面积的通孔,便于把MOS管上的热量传递到背面铜皮上散热。原理图有Q1和Q2两个MOS管,实际上只用到Q1,它的功率更大,散热更好。原理图中还有R1和R1`两个电阻,如果只使用一个电阻的话,则使用R1即可,阻值为0.068欧。如果想要更大电流或更精确的阻值,可以同时使用两个电阻并联。本电路充电电流公式为:I=0.12V/R1,其中的0.12V是官方规定的,无法改变,想要改变充电电流,只有改变R1的阻值。

原理图只有一组充电电路,而PCB板上有两组充电电路,那是从第一组电路复制过来得到两组电路的。它们的正负极都互相连通。想要均衡充电,只能使用其中一组电路,不能两组电路同时使用,切记!目前处于测试阶段,估计通过率很大,因为有官方电路和几个坛友都能成功。等打样的PCB到手后,进行焊接通电测试,因为手头上没有电瓶,可能无从下手,如果哪个坛友有废弃不用的电瓶,能否寄过来给我进行测试,运费到付,作为答谢,我可以焊好一组电路的板子回赠给您。打样回来的PCB板会有剩余,老规则,哪个想要的,免费送,但运费自负。

码字不易,大家将就着看吧!:loveliness:





补充内容 (2021-11-2 13:11):
后续补充1:38楼有充电数据和使用报告,大家直接跳到38楼阅读。

补充内容 (2021-11-16 23:28):
补充2:均衡充电实战,请见另一个贴子:https://www.mydigit.cn/thread-285498-1-1.html

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rallyezhang + 50 原創內容
ej836 + 10 一直想着这种方案给电动车电池充电,奈何水.
2n3055 + 20 認真發帖
moontree + 10 謝謝分享
hongo + 10 原創內容
邓穿石 + 20 謝謝分享
彩虹研究所 + 30 一直想用这个芯片这样接法给电瓶车蓄电池充.

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发表于 2021-10-28 01:09:26 | 显示全部楼层
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