电动车用电池充电器的原理与维修3
四、充电器电路实例下面介绍的是利用三极管、集成电路为开关器件组成的开关充电电路。(一)恒流部分 整个充电通路是:电流从整流校正极出发首先经R3,然后经3DG4、VD、被充电池、R1,最后回到整流桥负极形成回路。由于电流的流通,在电阻R1两端形成压差,三极管3DG2的基极电位高于发射极到一定值时,3DG2导通;若电池初充电时电压较低,充电电流就大,R1两端压差也大,基极电位提高,3DG2进一步导通,拉低了三极管3DG3基极电位,继而又导致了三极管3DG4导通降低,通过3DG4的电流被控而减少,达到恒流的目的。 2、保护部分 三极管3DG1原处于截止状态,经充电后电池电压升高,3DG1基极电压跟随升高,直至3DG1导通,造成3DG3基极电压被拉低,相继使3DG4被截止,电路被关断而停止充电。电路停止充电电压值由调节RP2设定。设定时应带负荷(即电池充电状态),当达到该电池充电终止电压时,调节RP2使电路关闭,设定即完成,使关闭电压固定在该品种电池的充电终止电压上,防止过充。(二)可调电流、自动关断、自动保护充电器电路 图4-44和图4-42相似,也只有将电池接入电路之后,才能使晶闸管导通进行充电。电池接入后,电流经R2使单结晶体管BT35D的e极得到电压,BT35开始振荡,射极b2电流流入变压器,次极得到耦合电压,触发晶闸管3CT导通,进入充电状态。 1、自动停止充电 经过一定时间充电,电池电压逐渐升高。当电压达到充电终止电压值时,稳压管WD被击穿,单结晶体管BT35因e极失压而停振,变压器无震荡信号,次极无输出,晶闸管3CT截止,电路被关闭而停止充电。 2、充电电流的调节 图中有两个电位器RP1、RP2。(1)调节RP1可改变3DD基极控制电压,改变三极管的放大倍数,调整充电电压和电流,以适应不同类型电池的要求。由于整个电路及充电电流都通过3DD,它流过的电流较大,开始时可达3~5A,容易发热,为了防止过热烧毁,应为该管设大面积散热片。(2)调节RP2可改变晶闸管3CT的导通角,控制充电电流的大小。 3、自动保护 电源无电时,3DD基极无电压,自动截止或不能导通,即使3CT仍然处于导通状态,电路也是关闭的,电池的电流不能倒流,只能在张弛振荡器范围内小量消耗。 4、电路优点 当已经被充满的电池接入电路,电路不会起动也不充电,这是因为稳压管处于击穿状态,单结晶体管不能导通,晶闸管3CT得不到触发电压的缘故。(三)适合于铅酸电池、镍系列电池使用的充电电路根据车用电池电压和电路结构,调整电路元器件型号即可改变成适合的电路。 1、电路工作原理 开关稳压电路:整流后的电源,经开关稳压电路稳压在预定点上,也就是电池的充电终止电压。电路由三极管、二极管、电阻、电容和电位器W1组成自激振荡式开关稳压电路,电路工作频率为12kHz,频率大小由1000P电容决定,容量减小,频率就会提高,但以不超过16 kHz为宜,频率高则损耗大。电路也可用稳压管代替,三端式稳压器件效果更好。稳压电路的稳压上限W1调定,调定是在充电电路带负荷状态,50V电压表跨接在电路上。电压检测:电路采用施密特电路检测电压,对电路的要求是:在电池放电终止电压点上,继电器KM闭合接通电源:在电池充电终止电压点之下,继电器KM释放,切断电路。交流电源电路的开关由KM控制。它的调定与上述方法相同,但要调整的是W2。 2、电路工作状态(1)充电起始电流较大,达4.6A,对饥饿电池快速充电,短时间内即可充入容量的30%~50%。(2)很快即转入3.5A电流,约相当于0.4C速率,并自动维持相当一段时间。(3)随着充电电池电压不断上升,电流强度也不断减低。(4)当电池电压达到充电终止电压前,电流在750mA上逐渐再降低。(5)达到充电终止电压时,继电器KM释放,切断交流电输入电路,停止充电。(四)脉冲反脉冲充电电路用散件组成的电路繁琐复杂,调制费时、漂移较大不稳定,故障率高不易查找。采用集成电路不仅电路简单,周边散件少,调试简单,性能稳定,还具有各种保护功能、自动调节和控制功能。图4-46是用两个时基电路555及周边器件组成的脉冲反脉冲充电电路。电路中的555-1是充电脉冲发生IC、555-2是放电反脉冲发生IC。充电脉冲占空比决定于555-1的2、6脚R2和C3,输出脚为3,输出脉冲通过R5、C7给3DD1基极偏压,当555-1的3脚输出高压电平时,触发3DD1导通,充电电池由全波整流电路出发,经过R7、3DD1给电池充电,电流又经R9返回整流器;输出低电平时,3DD1被截止。555-1的3脚输出信号经C5耦合从555-2的2脚输入,触发555-2的3脚发出短暂的间歇阶段。3DD2基极电位被触发而导通,造成电池通过3DD2D、R8、R9形成的小回路放电。反脉冲占空比由555-2的6脚电容C6、电阻R4决定。反脉冲过后有一个小间隙,之后又开始充电脉冲,如此反复,脉冲反脉冲直至充电结束。 |