电动车论坛

标题: 科林充电器之妙用 [打印本页]

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 13:45
标题: 科林充电器之妙用
在修理一组３６v电池．加水后，还是不理想．．想到要冲４到１６．２的方法．．但是没有合适的电源．１６，２＊３＝４８．６v．３６v充电器一定不行．４８v的可以呀．．我就借来　一４８０１８Ａ型的科林．因为怕过４８．６呀．．我就看着．
但是．在看的过程．．我就想．能不能自动呢．我就在电池一电阻．６欧姆左右的电炉丝．
结果很好．当充　到４８v左右时．．开始间断充电．到４８．６v时基本没有电流啦．．这　　是我们希望的．
为什么能有这样结果呢？
是因为科林的冲电控制方法的高级才达到的．
因为它是检查电压．到４８v时，，就ＰＷＭ变小．所以可以用　这方法来修理３６v电池．
不知道我说的明白不？大家清楚没有？　

作者: hammer 时间: 2008-6-28 14:10
高级？最简单的充电器，都是限压限流的，根据你的描述，买最通用的铅酸，锂电池组充电器就可以了。

作者: 秋千蜗牛 时间: 2008-6-28 14:12
嘿嘿，这个小老头，整天奇思妙想啊。不错，顶！
可以代替普通的维护仪用了，

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 14:21
穷则思变吗．．．没有条件创造条件也要修电池吗／／／

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 14:23

原帖由 hammer 于 2008-6-28 14:10 发表
高级？最简单的充电器，都是限压限流的，根据你的描述，买最通用的铅酸，锂电池组充电器就可以了。

看来，，你是没有看明白我写的帖呀．．．
你可能也不是很清楚科林的充电机理

作者: 老顽童 时间: 2008-6-28 14:41
校长英明。杀猪的问题解决了吗？

作者: 科林充电器 时间: 2008-6-28 15:06
太厉害了，1老头!

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 15:11

原帖由 老顽童 于 2008-6-28 14:41 发表
校长英明。杀猪的问题解决了吗？

正在进行时．．一个复杂系统的分析是一个细致的过程．．可能要花点时间的

作者: hammer 时间: 2008-6-28 15:34

原帖由 1老头 于 2008-6-28 14:23 发表

看来，，你是没有看明白我写的帖呀．．．
你可能也不是很清楚科林的充电机理

具体说说你的特殊用法。

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 17:37

原帖由 hammer 于 2008-6-28 15:34 发表

具体说说你的特殊用法。

已经说啦．．你什么地方没有明白？我些说．

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 17:43
科林的充电是按马斯曲线进行的．就是高到一定程度停，低到一定程度充．
它不同于一般的转低压伏充的３段式，
所以它的充电后期就自然的形成慢脉冲充电．最后．慢到基本不充啦．也就　停啦

[ 本帖最后由老顽童于 2008-6-28 18:47 编辑 ]

作者: hammer 时间: 2008-6-28 17:56
普通的限压限流，我认为同样能满足你的特殊应用，如不能，请说明原因。

作者: hammer 时间: 2008-6-28 17:58
马林曲线本质是最小析气充电曲线，电压低时，电流大，电压高时，电流小。
但我不明白，这和你的应用有何关系？

作者: 开心美日 时间: 2008-6-28 18:02
明白,一般人不能照用其的

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 18:45
一般是你能产生慢脉冲吗？？

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 18:49
１６．２v的高电压．由于慢脉冲的产生．极大的消除啦极化电压．结果是真正的充足啦电池．还不发热．也不鼓包
用一般３段式的你实验实验，，就知道．它转低压以后．还会有很大的充电电流，因为它的没完没了的充．那怎行？／

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 18:50
科林就是电压小电流大．．因为是恒功率电源．

作者: 老顽童 时间: 2008-6-28 18:51
标题: 校长笔误，学生给你改了，嘿嘿。
请看：
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，初始充电电流很大，但是衰减很快。主要原因是充电过程中产生了极化现象。在密封式蓄电池充电过程中，内部产生氧气和氢气，当氧气不能被及时吸收时，便堆积在正极板（正极板产生氧气），使电池内部压力加大，电池温度上升，同时缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，出现所谓的极化现象。实验表明，如果初始充电电流很大，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。蓄电池是可逆的。其放电及充电的化学反应式如下：

PbO2＋Pb＋2H2SO42→PbSO4＋2H2O

很显然，充电过程和放电过程互为逆反应。可逆过程就是热力学的平衡过程，为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电，必须尽量使通过电池的电流小一些。理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。但是，实践表明，蓄电池充电时，外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料，溶液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。在化学反应中，这种电动势超过热力学平衡值的现象，就是极化现象。

一般来说，产生极化现象有3个方面的原因。

1）欧姆极化。充电过程中，正负离子向两极迁移。在离子迁移过程中不可避免地受到一定的阻力，称为欧姆内阻。为了克服这个内阻，外加电压就必须额外施加一定的电压，以克服阻力推动离子迁移。该电压以热的方式转化给环境，出现所谓的欧姆极化。随着充电电流急剧加大，欧姆极化将造成蓄电池在充电过程中的高温。

2）浓度极化。电流流过蓄电池时，为维持正常的反应，最理想的情况是电极表面的反应物能及时得到补充，生成物能及时离去。实际上，生成物和反应物的扩散速度远远比不上化学反应速度，从而造成极板附近电解质溶液浓度发生变化。也就是说，从电极表面到中部溶液，电解液浓度分布不均匀。这种现象称为浓度极化。

3）电化学极化。这种极化是由于电极上进行的电化学反应的速度，落后于电极上电子运动的速度造成的。例如：电池的负极放电前，电极表面带有负电荷，其附近溶液带有正电荷，两者处于平衡状态。放电时，立即有电子释放给外电路。电极表面负电荷减少，而金属溶解的氧化反应进行缓慢Me－e?Me＋，不能及时补充电极表面电子的减少，电极表面带电状态发生变化。这种表面负电荷减少的状态促进金属中电子离开电极，金属离子Me＋转入溶液，加速Me－e?Me＋反应进行。总有一个时刻，达到新的动态平衡。但与放电前相比，电极表面所带负电荷数目减少了，与此对应的电极电势变正。也就是电化学极化电压变高，从而严重阻碍了正常的充电电流。同理，电池正极放电时，电极表面所带正电荷数目减少，电极电势变负。

这3种极化现象都是随着充电电流的增大而严重。

2 、充电方法的研究

2.1 常规充电法

常规充电方法是依据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。

一般来说，常规充电有以下3种。

2.1.1 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。

2.1.2 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。

2.1.3 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。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。

作者: 老顽童 时间: 2008-6-28 18:53
0 引言

以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程，它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。目前，电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟，而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的要求，有一些理论和技术问题还有待攻关，现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。

目前，我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。当然，也有一些高性能电池，比如锂电池、燃料电池等。锂离子电池电动车在深圳已投入试运营，由上海研制的第二代燃料电池轿车“超越二号”也于2004年5月在北京的国际氢能大会上露面，但都还未能得到广泛的推广应用。虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步，但作为其能量再次补充的充电器的发展非常缓慢，传统的常规充电时间过长，快速充电技术至今仍未能完全解决，严重地制约着电动车的发展。

自铅酸蓄电池问世以来，由于各种技术条件的限制，所采用的充电方法均未能遵从电池内部的物理化学规律，使整个充电过程存在着严重的过充电和析气等现象，充电效率低。电动车用动力蓄电池与一般蓄电池还有所不同，它以较长时间中等电流持续放电为主，间或以大电流放电，用于起动、加速或爬坡。一般来说，电动车用蓄电池多工作在深度充放电工作状态。因此，对电动车用动力蓄电池的快速充电提出了不同于常规电池的要求，它必须具有充电时间短、对蓄电池使用寿命影响小以及充满电判断准确的特点。

1 脉冲快速充电法的理论基础

理论和实践证明，蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程。一般地说,充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降,不可能自动按恒流或恒压充电。充电过程中影响充电的因素很多,诸如电解液的浓度、极板活性物的浓度、环境温度等的不同,都会使充电产生很大的差异。随着放电状态、使用和保存期的不同,即使是相同型号、相同容量的同类蓄电池的充电也大不一样。

1972年，美国科学家马斯在第二届世界电动汽车年会上提出了著名的马斯三定律，即

1）对于任何给定的放电电流，蓄电池充电时的电流接受比a与电池放出的容量的平方根成反比，即

a=K1/（1）

式中：K1为放电电流常数，视放电电流的大小而定；

   C为蓄电池放出的容量。

由于蓄电池的初始接受电流Io=aC，所以

Io=aC=K1（2）

2）对于任何给定的放电量，蓄电池充电电流接受比a与放电电流Id的对数成正比，即

a=K2logkId（3）

式中：K2为放电量常数，视放电量的多少而定；

   k为计算常数。

3）蓄电池在以不同的放电率放电后，其最终的允许充电电流It（接受能力）是各个放电率下的允许充电电流的总和，即：

It=I1＋I2＋I3＋I4＋…（4）

式中：I1、I2、I3、I4…为各个放电率下的允许充电电流。

综合马斯三定律,可以推出，蓄电池的总电流接受比可表示为

      α=It/Ct（5）

式中：Ct=C1＋C2＋C3＋C4＋…为各次放电量的总和，即蓄电池放出的全部电量。

马斯三定律说明，在充电过程中，当充电电流接近蓄电池固有的微量析气充电曲线时，适时地对电池进行反向大电流瞬间放电，以消除电池的极化现象，可以提高蓄电池的充电接受能力，如图1所示。也就是说通过反向大电流放电，可以使蓄电池的可接受电流曲线不断右移，同时其陡度不断增大，即α值增大，从而大大提高充电速度，缩短充电时间。

[attach]22757[/attach]

图1 快速充电原理图

马斯三定律的提出至今已有30多年，目前为止这一理论虽未得到有效的验证，但在理论上和实践上都证明了它的可行性，脉冲快速充电法正是基于这个理论而提出的一种快速充电方式。

2 充电方法设计

基于上述理论，并考虑到铅酸蓄电池自身的一些特性，本文介绍的快速充电装置所采用的充电方法将整个充电过程分为了预充电、脉冲快速充电、补足充电、浮充电4个阶段，如图2所示。根据蓄电池充电前的残余电量，进入不同的充电阶段。

[attach]22758[/attach]

图2 铅酸蓄电池充电过程中的电压、电流原理示意图

2.1 预充电

对长期不用的电池、新电池或在充电初期已处于深度放电状态的蓄电池充电时，一开始就采用快速充电会影响电池的寿命。为了避免这一问题要先对蓄电池实行稳定小电流充电，使电池电压上升，当电池电压上升到能接受大电流充电的阈值时再进行大电流快速充电。

2.2 脉冲快速充电

在快速充电过程中，采用分级定电流脉冲快速充电法，将充电电流分成三级，如图3所示。开始充电时采用大电流，随着电池容量的增加，电压逐渐升高，电流等级开始降低，使充电电流的脉冲幅度和宽度随蓄电池端电压的升高而分级减小。采用这种方法可以消除充电接近充满时易出现的振荡现象及过充电问题。

[attach]22759[/attach]

图3 分级定电流脉冲快速充电法原理示意图

在脉冲快速充电过程中，电池电压上升较快，当电压上升至补足充电电压阈值时，转入补足充电阶段。

2.3 补足充电

快速充电终止后，电池并不一定充足电，为了保证电池充入100％的电量，对电池还要进行补足充电。此阶段充电采用恒压充电，可使电池容量快速恢复。此时充电电流逐渐减小，当电流下降至某一阈值时，转入浮充阶段。

2.4 浮充电

此阶段主要用来补充蓄电池自放电所消耗的能量，只要电池接在充电器上并且充电器接通电源，充电器就会给电池不断补充电荷，这样可使电池总处于充足电状态。此时也标志着充电过程已结束。

3 充电电路设计

3.1 充放电硬件电路设计

主电路采用半桥功率变换电路，如图4所示。在半桥式功率变换器中,功率管所承受的最大电压与正激式或反激式变换器中功率管承受的电压相比要小。这样可以选用耐压值低的MOSFET，使导通电阻相应下降,同时也降低了导通损耗。用集成PWM控制芯片SG3525结合半桥式功率变换电路共同组成充电器的功率变换部分。

[attach]22760[/attach]
图4 充放电主电路

与单片机相连的检测电路的充电电压由分压精密电阻取得，经过相应的放大后送至单片机的A/D口；充电电流经过精密电阻采样、放大，然后也送至单片机的A/D口；蓄电池温度经过温度传感器，将对应的电压量放大后送至单片机的A/D口。

3.2 软件设计

本系统软件部分的主要功能是，通过对蓄电池状态的检测，使充电转入不同的充电阶段；进入不同的充电阶段后，通过一定的算法，改变SG3525的输出脉冲宽度，实现各个不同阶段的充电；暂停充电和终止充电的控制；并显示充电器当前状态。软件流程图如图5所示。

[attach]22761[/attach]

图5 软件流程图

4 结语

本文介绍的单片机控制的铅酸蓄电池脉冲快速充电系统，采用分级定电流脉冲快速充电法，在整个充电过程中，随着充入电池电量的增加逐步降低充电电流等级，使铅酸蓄电池的充电接受率显著提高，充电时间大大缩短，且减小了对电池寿命的影响。

电动车不断发展的同时也在推动蓄电池自身性能的不断提高，还有电力电子器件的发展以及计算机控制在工业上的广泛应用，为适应不同用户及部门的要求，各种智能化的充电设备也正在兴起。

[ 本帖最后由老顽童于 2008-6-28 18:58 编辑 ]

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 19:09
很好的文章．科林正是以马斯曲线为基础，而设计出来的简单．成本低．的产品．单　片机的运用，更是开啦　充电器计算机化的先河．因此　额　到大家的认可．．当然也有说不好的，什么事情也不能１００％呀，不是还有骂大领导　的人吗？

[ 本帖最后由老顽童于 2008-6-28 19:11 编辑 ]

作者: 清风明月 时间: 2008-6-28 19:48
校长看看电池的均衡性比以前是否好了啊，科林防冲鼓原理你也应该明白怎么回事了吧

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 21:09

是的　已经明白．．但是你去年就指出过的呀

作者: 清风明月 时间: 2008-6-28 21:18
校长的科林是借的啊？

作者: 1老头 时间: 2008-6-28 21:28
是的／／／／

作者: 老顽童 时间: 2008-6-28 22:17
科林王总应该送校长若干充电器测试。

作者: 清风明月 时间: 2008-6-28 23:45
只要校长接受王总就会送

不过校长对有些技术问题要保密啊！

作者: park 时间: 2008-6-29 02:09
方法可行,如果没有补水充电器可以这样将36V充电器用与24V,48V充电器用于36V,但必须串联适当电阻(一般电阻功率不够)如串一节电炉丝起到降压限流的目的!具体阻值要选择好就可以!

作者: 清风明月 时间: 2008-6-29 13:15
校长啊！用48V充电器充36V能正常转灯吗？如果能科林充电器不是能当修复仪用了吗

作者: 1老头 时间: 2008-6-29 13:35
当然．回答是肯定的．要不发这帖有啥用？

５　个灯，你就看吧．一个一个亮
当快１６．２时．亮的顺序是．红（很短）／４个绿／一个绿／－－－－再红．．．．循环往复．我开始没有弄明白．看说明书以后．感到亮的太对啦．

[ 本帖最后由 1老头于 2008-6-29 13:36 编辑 ]

作者: 1老头 时间: 2008-6-29 13:38

原帖由 清风明月 于 2008-6-28 19:48 发表
校长看看电池的均衡性比以前是否好了啊，科林防冲鼓原理你也应该明白怎么回事了吧

至于均衡性的问题，，现在看还有点早．．因为才开始实验．它也不重要，因为是破电池．．是玩玩　学学而已

作者: 清风明月 时间: 2008-6-29 15:57

原帖由 1老头 于 2008-6-29 13:35 发表
当然．回答是肯定的．要不发这帖有啥用？５　个灯，你就看吧．一个一个亮
当快１６．２时．亮的顺序是．红（很短）／４个绿／一个绿／－－－－再红．．．．循环往复．我开始没有弄明白．看说明书以后．感 ...

太神奇了

我去试试，我还没有修复仪呢

作者: 1老头 时间: 2008-6-29 20:17
我的实验是４８对３６电池／／我想也可以；４８－２４
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４８－１２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３６－２４
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３６－１２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２４＝１２

作者: 清风明月 时间: 2008-6-30 10:31
我用其它充电器试过不能转灯，科林我还没试过呢，如果行我用科林改成修复仪

作者: 1老头 时间: 2008-6-30 13:08
还可以改　为可调电源．在我们搞点什么实验时．是很有用的．
加一简单ＰＷＭ电路控制次级电压既可，它已经有大管啦．所以很好实现．加　个５５５．或者３２４　或者　３８４２就可以．．这是恒功率电源的优点．
因为不动高压．很方便　安全的．

作者: 清风明月 时间: 2008-6-30 18:33
我已经有双路可调稳压电源了，就不改了

作者: 1老头 时间: 2008-6-30 19:34

当你要３个同时干时．再改吧

作者: 董友谊 时间: 2008-7-9 16:27
老头很厉害 !支持~

作者: 清风明月 时间: 2008-7-10 09:45

原帖由 1老头 于 2008-6-30 19:34 发表
当你要３个同时干时．再改吧

三个同时干的时候不多，我可以用二台双路的

作者: 1老头 时间: 2008-7-10 11:33
那就等5个一起干的时侯吧

作者: 清风明月 时间: 2008-7-10 12:00
1老头真的很利害,一下干五个

作者: 木禾 时间: 2008-7-10 14:31

原帖由 1老头 于 2008-7-10 11:33 发表
那就等5个一起干的时侯吧

太厉害了

作者: 1老头 时间: 2008-7-10 17:04
嘻嘻我是希望你能有那机会呀..

作者: supuser 时间: 2008-7-10 18:03
不善言辞，以"顶"代之

作者: 1老头 时间: 2008-7-10 20:11
谁弄得黄色呀。。。我是最烦这色，，不好呀

。。

作者: 清风明月 时间: 2008-7-10 20:17

原帖由 1老头 于 2008-7-10 20:11 发表
谁弄得黄色呀。。。我是最烦这色，，不好呀。。

本少爷弄得

因为1老头很黄很黄

作者: 1老头 时间: 2008-7-10 20:36
你喜欢黄的呀。。擦弄得

作者: park 时间: 2008-7-11 00:09
记得岳飞曾说过一句话:"运用之妙在于一心"不管做什么死搬硬套不如灵活点,多动脑子就好.这老头人老脑子还不糊涂,呵!

作者: 清风明月 时间: 2008-7-11 18:52
老顽童大人改成绿色了，你满意了吧

作者: sutingjie 时间: 2008-7-11 22:09
各位的5灯a型都说有红灯闪烁修复阶段。。。怎么我就从来没见到过，倒是绿灯在转灯后拼命闪烁，难道是我的电池太好了？！

作者: 清风明月 时间: 2008-7-13 20:01
有些版本听说就是绿灯闪烁

作者: franklee 时间: 2008-7-18 11:02
为何要冲到１６．２V的方法？用科林改成修复仪！

[ 本帖最后由 franklee 于 2008-7-18 11:20 编辑 ]

作者: 清风明月 时间: 2008-7-18 16:07
１６．２V是补水充电电压，用其它充电器不能正常转灯，

作者: haode 时间: 2009-7-12 20:40
不错的帖子,我来顶顶

作者: 科林充电器 时间: 2009-7-14 22:37
好贴，我也顶

作者: park 时间: 2009-7-15 02:24

有些版本听说就是绿灯闪烁
清风明月发表于 2008-7-13 20:01

绿灯闪烁是把双色(红率)复合LED给插反了,掉个头插上就正常了!

作者: zkq2116 时间: 2009-7-15 05:55
这段时间科林很活跃啊！

作者: 科林充电器 时间: 2009-7-16 22:44
呵呵，是呀，没事就上论坛了

作者: 驰骋 时间: 2009-7-17 02:43
请问1#，最终实测效果如何?

作者: 1老头 时间: 2009-7-17 16:08
因为我的破电池太破。没有什么
效果。但是不能说明本方法不好，因为那破电池你就用胡涂的在现在认为最好的机器。也是白扯呀。。

作者: 清风明月 时间: 2009-7-17 16:14
这方法只能用于补水充电或除硫，对已经寿命终止了的电池用什么方法都是白搭

作者: 1老头 时间: 2009-7-17 18:47
清风还清楚理呀。

作者: 科林充电器 时间: 2009-7-17 19:45
老头是高人呀，佩服

作者: njzzp 时间: 2009-10-19 14:28
楼上二位（1老头和老顽童）都是高手！学习了！

作者: 雄仔 时间: 2009-10-19 17:31

因为我的破电池太破。没有什么
效果。但是不能说明本方法不好，因为那破电池你就用胡涂的在现在认为最好的机器。也是白扯呀。。
1老头发表于 2009-7-17 16:08

太破的电池只能卖废品!
校长这样干算是白扯呀!

作者: 1老头 时间: 2010-2-5 16:28
是的白扯玩贝。。

欢迎光临电动车论坛 (http://ev5s.cn/bbs/)