华天的“增容器”之介绍篇！！

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        这个帖子的内容注定了要很长很长，你得很有耐心的慢慢看。

      这段时间，看了朱工的贴子，做了几个过充修复充电器给一些网友使用，基本上都感觉有一定的效果，详情见下贴。



天冷了，开始做试验了，有电池跑不远的进来报名拿回去免费使用修复电池，已经有多个网友使用了感觉效果不错!!



        好多网友对过充修复充电器的效果感觉好奇，这里简单的说一下，过充修复充电器的原理主要是利用小电流对电池进行过充电，从而使得电池的容量有所恢复。但是对于一些使用时间过长（两三年以上）的电池来说，效果和作用不是太大。

    因为我本身做充电器修理和电池修复的，这两年修理过的充电器接近五六百只，修复过的电池约在四五百组。测过的充电器参数是各式各样，不过总的有个感觉就是现在的充电器的参数普遍转灯电流过大，高低恒压值偏低，长此以往，电池欠充，时间一长，或多或少的有硫化的产生，造成了电池的容量下降，此外对于新电池，由于不能百分百的充满，电池的续行里程不能百分百的发挥。

    OK，上面说到的过充修复充电器只能算是一个非智能的要人工操作的产品，功能有限，下面就要给大家介绍华天的“增容器”，它是全智能的，比过充修复充电器的功能要多。不过目前能给大家测试使用的这一版不是最终版本。

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首先，和大家探讨下，什么叫电池增容器？

    电池的增容器不是增加电池的容量的，可是又是用来增加电池容量的，这个问题很难说清楚。

   
    用一个例子来说明：

    一组48V12Ah的电池，电池的质量没任何问题，25度下，用6A放电，放电时间是130分钟。使用3个月后，再用6A放电，放电时间是110分钟，容量下降了20分钟。


    这时候，用增容器配合原来的充电器使用，3个循环内，容量恢复到：6A放电，130分钟，且继续使用，容量基本属于电池老化式下降。


    这就是“增容器”了！


    增容器不能扩大电池的最大容量，不能把12Ah的电池变成13Ah，但是能把12Ah的电池容量下降到假设6Ah后，在使用中逐步恢复起来。

    备注：电池本身有故障（如：极板软化、短路、断格、缺水等）没办法。


    特别是冬天电池的充电接受能力下降，增容器能让电池100%饱和。


    增容器的几个功能：


    1、在充电器转灯前，对电池组的电压、充电电流、内阻进行监控，一旦出现热失控或其他的异常，能保护电池组不至于充电鼓包，并闪烁提示用户处理故障。


    2、增容器发现电池转灯后，能测量电池的饱和度，缺多少，补多少，直到电池100%饱和为止；


    3、增容器能测试环境温度，根据环境的温度进行充电的补偿，热天和冷天执行的补偿程序是不一样的；


    4、增容器在每次充电的末期，用高能量的狭脉冲进行硫化消除；


    5、增容器能够在使用的前5次对电池进行还原充电，每20次循环进行一次均衡充电，让电池组尽量内在保持均衡。


    6、增容器能够自动设别36V、48V、60V的电池组，也能自动识别12Ah、17Ah、20Ah的容量，并根据电压和容量执行不同的程序和参数。


    这些功能都是为了达到一个目的，让电池真正充电饱和，但不充坏，也让电池组尽量不要失去均衡。

    增容器是程控的方式工作，可以长时间使用，脉冲没有小乌龟那么强悍，比较温柔。


    增容器对均衡的效果很好。


    监控热失控的方式也不一样：


    小乌龟是通过温度开关IC工作，电池发热到一定程度就停止充电会转热脉冲，而增容器没有温度开关，是通过电压、电流、内阻来计算热失控或者其他的故障。


    可以把内阻降低到对大的限度，内阻降低，放电的平台就会上升。


    增容器的程序可以改写，如果需要提升放电平台，需要修改程序。


    增容器不监控放电曲线，只监控充电曲线，充电曲线可以判定电池的故障。


    市场上的充电器充电不足的居多，因为充电100%，就可能导致失水或热失控。


    到目前为止，我们还没发现充电器能监控热失控的，最多就是延时关闭。


    通过曲线监控热失控和电池的故障，是一项新的技术。目前的大部分修复都采用过冲的方式，或者通过脉冲来过充。在线的过冲是非常讲究的！

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  有很多的实验测试数据可以证明，长时间的充电不足，是导致单只落后的最主要原因之一，占的比例很大。


    增容器一旦和充电器配合起来，就一直使用，不管夏天还是冬天，能根据温度进行参数的调节。


    用上增容器之后，如果把他拿掉，电池容量将会逐步下降，相当于吃了“鸦片”的感觉。


    单独的增容器，兼容性很好，基本可以兼容不同电压的电池组和不同容量的电池组，增容器设计的最大难点之一就是尽量不失水，增容器能识别3G数码电池或其他的不带保护的电池，对数码电池基本不失水的，对无保护的电池会有微量的失水。


    对无保护板的电池能很好监控，不让鼓包，这是关键。


    充电器充不饱，这个想象很普遍存在，那是没办法的。原因大家都很清楚，生产充电器的，要把电池充饱，需要电压高一些，转灯电流小一些，

    这样，如果把电池充鼓包了，需要被索赔，电池没充饱和，没人追究责任，充电器的厂家大家保守一步，充不饱成为主流。


    电池厂没有办法，为了提高容量，只好把10Ah的放弃，做12Ah的，或者14Ah的，电池内部塞满极板，导致有限空间内电解液不足，当冬天可以跑得比较远的时候，夏天很难逃离失水鼓包的高比例。


    这个恶性循环会持续下去。 冬天，温度下降，电池的容量下降；同时，电池的充电接受能力也下降；
这两天加起来，足够让用户感觉跑不爽！


    充电器带温度补偿的很少，只见过科林的充电器带温度补偿。


    增容器的程序设定：

    前5个循环，小电流过充电恢复电池容量，应该对大部分电池，特别是用过一段时间且长期欠充的电池，有比较明显的增容效果。


    5个循环后，就进入保养保持容量的阶段，每20次循环一次均衡充电，对单只落后有明显的好处。



    增容器的原理很简单：


    只要充电器的直流电压在30V-90V之间，不管转灯前还是转灯后；也不管转灯的电流是多少，也不管转灯后的浮充电压和电流；增容器都把充电器当成一个不稳定的直流电源来看待，经过增容器的高频开关电源的隔离变压器，造一个独立的12V的电源出来，这个12V的电源叠加在原来的直流电源上，这样一来，充电的电压就足够了，再通过PWM控制输出电流。


    充电末期，这个充电器的输出通过增容器后就变成了：高电压，小电流的脉冲，对消除硫化很有好处，也顺便在单片机的控制下，把电池完全充饱。

    根据市场收集的信息分析，加上大量的电池有关失水测试，发现：


    1、电池在夏天依然有“跑不远”的表现，还是那个“吃不饱，力不足”的问题；


    2、一个月一次脉冲的允许时间设定为最长10小时，顾客使用中多半在10个小时到来前，拔掉电源插座。就按照一个月一次过充，每次每个单体平均失水0.3ml，一年失水是4.8ml以内，对容量不造成任何的影响。

    使用单片机有一个好处，繁琐的事情交给机器来做，我们人就会觉得比较轻松，很多实践证明，简单的重复的事情，让机器做，比人尽责任。


    3、冬季一个月过充电一次，时间暂时设定最大为10小时，夏天最长为6小时。是否合适，待市场验证后我们进行修正。


    增容器的时钟功能相对比较准确的，就是和我们平常的年月日不一样，他从工作的第一天开始计时，如果导入万年历，就变成我们人的语言，加上显示器，变成人机对话了，简单的东西简单化，做太复杂没有实际的用途，简单好用最关键。

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3、增容器的第三个工作程序是：


     转灯的判定和启动升压泵。


    在第2个程序中，如果电池组没有发现异常，且没有热失控的发生，充电的过程一定有转灯的动作。


    单片机在监控中，得到转灯的信号后，就直接测量电池的饱和度，如果电池已经100%饱和，单片机就取消升压泵的启动，直接转为充电器的浮充过程。


    如果单片机检测到电池的饱和度还不到100%，假设是94%、98%等，这时候启动增压泵。增压泵启动的同时，充电器的电压得到提高，为了在充电的末期，电池组尽量不要受到大电流的充电，因为大电流充电，分分解特别快。于是增压泵启用PWM的限流模式。


    4、不同的电池使用不同的PWM电流模式：


    单片机很容易判定电池是3G数码电池，还是没有保护的电池，如果是没有保护的电池，增容器执行如下的PWM控制模式：


    根据电池的容量，大约取电池容量的1/20的电流，进行横流的慢脉冲补偿充电：


    10-12Ah的电池，补偿电流从400mA逐步上升为600mA；


    充电时间为30秒，休息时间为15秒，这个过程持续充电时间分为热机和冷季，热机的持续时间是60分钟，冷季的持续时间是100分钟。到达时间后，增容器交还充电器进行浮充。


    在以上的程序中，如果单片机检测到是17Ah的电池：

    充电电流是700ma-900mA；
    其他的参数同上。
    如果是20Ah的电池，恒流大约为：900-1100mA。
    其他的参数同上。

    这样设置电流的目的是：让电池能完全充电饱和，硫化得到消除，且尽量少损失水分。


    根据电化学的原理，充电电流在电池容量的5%以内，即便电池的端电压比较高失水是很少的。


    在增容的过程中，如果单片机识别到电池是3G数码电池，将执行不同的补偿程序：

     由于3G电池自身带过压保护，因此执行强力的“闪电冲限”程序，关于“闪电冲限”在聚能带的帖子内提过，这里简单描述：


    “闪电冲限”的意思就是说，充电的电压很高，但是时间非常短，就像闪电一样，冲限的意思就是冲破大颗粒硫酸铅或者钝化的活性物质还原所需要的能力跃迁能量局限。


    增容器对3G电池的闪电冲限电流可以达到45A，参数以1分钟为周期，闪电冲限的次数大约可以达到2-6次，次数的多少根据电池的状态进行调节：长时间欠充的电池，闪电冲限的次数多，电流很正常的，闪电冲限的次数少。


    当大家拿到产品的时候，可以通过电流表，示波器来观察闪电冲限的强度和时间。


    对于没有保护的电池，在1分钟的周期内，只有1次的闪电冲限。


    虽然，对3G电池的脉冲强度更大，由于3G的小乌龟配合使用，过程的平均电压基本保持每12V在14.9V以内，失水可以忽略不计。


    而对于没有小乌龟保护的电池，虽然大大降低了脉冲的强度，但电压可能超过16V，失水比3G增加2-3倍。

    5、增容器执行的“增容”程序和容量保持程序和“均衡程序”

   增容器在使用的开始，从第1次到第5次，执行的是“增容程序”
   
   增容程序主要针对的目标是，使用几个月，由于长期的欠充电，造成电池容量下降的电池组。


   增容程序需要的时间是：转灯后1-10小时，在增容的过程中，增容器一直保持闪灯状态，且将充电器的“绿色”指示灯变成“橙色”显示，这个过程，尽量让用户不要拔掉充电器的电源，让电池的容量得到恢复。


   完成一个增容的流程，电池的容量可以提升大约4%以上，5个循环内，电池的容量将大幅度得到恢复，当电池没有故障的前提下，容量可以恢复到接近甚至超过新电池的水平。


   每只增容器，只有前面的5个循环是增容的程序，之后将在每次的充电末期转为“容量补偿”程序。

    为了防止用户在同一个循环内，重复使用增容程序，增容器在开机的时候，进行20秒的电池饱和度检测，只要电池的饱和度在97%以上，增容器将拒绝执行增容程序，除非这组电池经过放电以后，才能再次使用增容程序。


    6、容量保持和防止硫化的执行程序：


   为了防止电池因为不转灯造成麻烦，增容器让电池的转灯电压下降到大约14.3V，充电转灯后，增容器才执行补偿程序，补偿程序可以让电池始终保持最大的容量而不下降。


    一旦电池出现硫化，补偿消硫程序可以防止电池硫化，也可以消除硫化的已经产生。


    7、 增容器执行的均衡程序：


     扣除1-5个循环后，增容器每20次循环将自动执行一次电池组的均衡程序。


    均衡程序的外部表现和“增容”程序过程类似，用户看到增容器的指示灯闪烁，且充电器的绿灯转化为橙色，请不要拔掉充电器的电源，尽量让电池组完成均衡的程序。


    实践认为，电池长期欠充电，是造成失去均衡的只要原因之一。


    只要电池没有明显的内部故障，特别是没有物理损伤，均衡程序能够尽量让电池不要出现单只落后或单格落后。


    为了达到电池充电饱和，又不会充坏的目的，以上的程序缺一不可。程序是因为必要而设置。
   

    对用户而言，非常简单，当增容器的指示灯在闪烁的时候，尽量不要拔掉电源，就这么简单。

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   上面是在增容器的研发阶段厂家给出的说明，下面的这部分就是目前对于成品给出的使用介绍和说明了，这不是最终版的，还会进行一些修改。

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电动车电池增容器说明书



一、快速使用说明（一般用户只需要阅读这一部分就可以开始使用）

1、增容器串联于充电器和电池组之间，5个循环内能迅速提高电池容量，在之后的每次充电中能保持电池组容量运行于最高状态。

**. 第一批增容器没有反极保护，必须确保充电器和电池组的极性与增容器相符方可使用。



2、增容器在5次强制增容后，每20个循环自动进行一次均衡充电，均衡充电时长：冬天在转灯后持续10小时，夏天在转灯后持续6小时，请勿切断电源，否则需要再经历20次循环才有一次均衡的机会。



3、增容器适合范围：适用于36V、48V、60V、64V电池组，低于36V，高于64V不适用；

   适合增容的电池容量范围：10Ah、12Ah、14Ah、17Ah、20Ah，超过20Ah，不适用。

   **.第一批样品，因为散热不是很完善，最好用于14Ah以下的电池组。如果长时间用于14Ah以上的电池组，可能会造成过热，发生不可预测的故障。



4、增容程序：增容器对电池进行还原增容，前5个循环转灯后有10个小时的消硫恢复时间，5个循环后是维持容量，转灯后有70-120分钟的维护时间。为了达到理想的效果，建议前5个循环能有足够的增容时间。前5个循环，只要电源拔插一次，增容机会少一次。



5、一一对应：增容器适合配合充电器长年使用，一车一个，春夏秋冬，不要分离。一个增容器不能对多组电池进行容量恢复。因为增容器设计的目的不是修复仪。

**.如果非得把增容器当修复仪使用，请查看后面的详细说明。



6、指示灯：

指示灯状态
含义
处理方法



开机“闪烁次数”
本增容器出厂设置5次强制增容，开机闪烁次数表示剩余的增容次数：

1、开机闪烁5次，还有5次增容的机会；

2、开机闪烁4次，还有4次增容的机会；

   以此类推。

3、开机不闪烁，表示强制增容程序用完。
  

得到厂家授权可以增加“强制增容”的次数。

“长亮”
开机时不亮灯，检测20秒后指示灯长亮，表示增容器开始工作。
请勿拔下电源

“三长两短”
当电池组有个三长两短，比如出现单格短路、失水严重、硫化严重或热失控造成电池组严重异常。这时候，指示灯显示“三长两短”。
检查电池组故障并排除。

持续“闪烁”
执行增容程序或者均衡充电过程进行中。
请勿拔掉电源

“熄灭”
增容过程结束，电池进入浮充状态
  

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以下部分是增容器的详细说明，适合增容器爱好者详细阅读



二、增容器设计的目的：



      3G数码电池的优越特性遇到充电器的充电不足，无法发挥电性优势，给用户、经销商和工厂带来很多不便，增容器的设计有以下的目的：



        1、充分发挥3G数码电池的优势，3G数码电池只要充电饱和，就能发挥电性优势，体现容量大，跑的远的特性。增容器能让3G数码电池充电更饱和，循环不下降，对于长期充电不足造成的容量下降能达到迅速还原的效果；



        2、增容器让经销商的服务更简单。发现用户反馈跑不远，且排除其他的机车故障原因以后，装上增容器就能解决大部分的问题。



        3、增容器让3G电池降低返厂率，节约厂家开支，有利于降低售后成本，提高产品的竞争力和公司的盈利能力，概括说，增容器可以大家降低电池的返厂率，对经销商和厂家都有很大的好处。



        4、增容器尽量满足顾客的期待，最大限度解决充电不饱和造成的一切问题和麻烦，为最终达到没有退货的电池做准备。



三、增容器的主要功能：



        1、智能化程序控制功能。增容器内部有功能强大的单片机（微电脑）程序控制，程序包含1958条指令，能完成复杂的人工智能的工作。这个微电脑相当于一位有经验的电源管理工程师，24小时监控电池和充电的状态，并根据实际发生的情况采取相应的纠正和预防措施。



        2、增容器具备相对全面的“热失控”监控功能。



        3、增容器能最大限度防止电池鼓包。当电池出现单格短路、严重缺水、单只落后、硫化反极等故障时，用普通的充电器充电都可能因为不转灯造成电池严重过充电而鼓包。 增容器同时采取三个有效措施防止电池鼓包，搭配3G数码电池的防鼓包功能，共同构建4道防鼓包防线。



        4、增容器具备升压功能。当充电的电压不足造成电池长期充电不足造成容量下降，增容器的升压功能能修正充电器的参数。  



        5、增容器具备强大的消除硫化恢复电池容量的功能。增容器采用最新的“闪电冲限”技术，能够有效消除电池硫化，恢复容量，闪电冲限的最大电流40A，最高电压为88V，闪电时间大约5毫秒，最大的瞬间功率达到 3500W，可以击碎大部分的“不可逆”硫酸铅，从而转化为可还原的小颗粒硫酸铅。



        6、增容器在每次的修正转灯之后，都有适当的电量补充，让电池100%饱和。



        7、增容器具备阶段性均衡充电功能。每个循环都记录在单片机的闪存内，具备掉电记忆循环次数，每20个循环能自动调用均衡充电程序，最大限度防止电池出现单只落后。



        8、增容器具备温度的识别功能。根据“冷季”和“热季”调节不同的充电模式。



        9、增容器具备灯光显示功能，直接支持液晶显示。由于成本的原因，增容器只装一个指示灯，通过不同的灯光显示不同的状态。增容器直接支持液晶显示，目前由于成本的控制，液晶显示未成为标配，只限制工厂观察使用。



        10、增容器具备软件具备升级功能。增容器的软件具备升级功能，目前仅限于工厂升级。由于软件的保密需要，单片机具备可靠的加密控制。目前尚未考虑在线升级。

江苏香樟

谢谢楼主详细说明！关注你的杰作！！！！专家水准！！

phdlan

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njzzp

顶上去!增容器的夏天自身散热问题是个问题....