電動汽車充電機的原理圖
① 電動車充電系統工作原理是什麼
電動車自動充電的原理:
我們目前用的電動車充電器大部分都是脈沖式充電器。就目前來說,以UC3842為主控晶元的充電器還是占絕大多數,當然也有不少是以TL494為主控晶元的充電器,對於採用這種晶元的充電器本文不做闡述,因這兩種充電器的維修基本上是大同小異的。
這類充電器的原理與開關電源的原理是基本相同的220V的交流電經交流濾波電路濾除外來的雜波信號(同時也防止電源本身產生的高頻雜波對電網的干擾),再經二極體橋式整流電路和濾波電路,整流濾波後得到約300V的直流電,送給功率變換電路進行功率轉換。功率變換電路中的開關功率管(IGBT)就在脈沖寬度調制控制器(UC3842)輸出的脈沖控制信號驅動下,工作在「開」「關」狀態,從而將300V直流電切換成寬度可調的高頻脈沖電壓。
把高頻脈沖電壓送給高頻脈沖變壓器,其次級就會感應出一定的高頻脈沖交流電,並送給高頻整流濾波電路進行整流,濾波;最後輸出一個很平滑的直流電,供給蓄電池充電。
由於蓄電池剛開始充電時和充過一段時間後,蓄電池的容量和端電壓均不一樣,這就由充電器內部取樣電路將取樣信號通過光電耦合器(PC817)送入控制電路,經過脈寬調制晶元(UC3842)內部調制,由控制電路的輸出端將變寬或變窄的驅動脈沖送到開關功率管的柵極,使變換電路產生的高頻脈沖方波也隨之變寬或變窄,使蓄電池的充電分別進入:恆流充電,恆壓充電和浮充充電這三個充電階段。
② 電動車充電器電路圖
見附圖:電動自行車充電器有多種,需要根據蓄電池的電壓來選擇,常見的24V、36V、48V、60V,還有汽車的充電樁。可以上網搜索。
③ 電動車充電器原理圖
電動車充電器是專門為電動自行車的電瓶配置的一個充電設備!充電器的分類: 用有、無工頻(50赫茲)變壓器區分,可分為兩大類。貨運三輪充電器一般使用帶工頻變壓器的充電機,體積大、重量大、費電,但是可靠,便宜;電動自行車和電摩則使用所謂開關電源式充電器,省電,效率高,但是易壞。
開關電源式充電器的正確操作是:充電時,先插電池,後加市電;充足後,先切斷市電,後拔電池插頭。如果在充電時先拔電池插頭,特別是充電電流大(紅燈)時,非常容易損壞充電器。
常用的開關電源式充電器又分半橋式和單激式兩大類,單激類又分為正激式和反激式兩類。半橋式成本高,性能好,常用於帶負脈沖的充電器;單激式成本低,市場佔有率高。
④ 汽車電瓶充電的原理及過程
1、汽車電瓶充電的工作原理就是把化學能轉化為電能。
2、汽車電瓶充電的過程:充電時電能轉化為化學能,放電時化學能轉化為電能。電池放電時,金屬鉛是負極,被氧化成硫酸鉛;二氧化鉛是正極,被還原成硫酸鉛。當電池用直流電充電時,兩極分別產生鉛和二氧化鉛。切斷電源後,它會恢復到預放電狀態,並形成化學電池。
鉛酸蓄電池是可以重復充電和放電的蓄電池。它們被稱為二次電池。它的電壓是2V。通常三個鉛酸蓄電池串聯在一起。電壓是6伏。這輛車用6節鉛酸電池串聯成12伏電池組。普通鉛酸蓄電池在一段時間後應補充硫酸,以保持電解液中含有22-28%的稀硫酸。
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汽車電瓶的保養方法:
1、切忌虧電存放。當電池供不應求時,容易產生硫酸鹽。硫酸鉛晶體附著在極板上,堵塞離子通道,導致充電不足和電池容量下降。缺電狀態的空閑時間越長,電池損壞越嚴重。當電池閑置時,應每月充電一次,以延長電池的使用壽命。
2、要定期檢驗。在使用過程中,如果電動自行車的行駛距離在短時間內突然下降超過10公里,電池組中可能至少有一塊電池會出現斷網、軟化板、板活性物質脫落等短路現象,等此時,應及時到專業的電池維修機構進行檢查、維修或配套。
3、勿大電流放電。電動自行車在起步、載人、上坡時,最好使用踏板輔助,盡量避免瞬間大電流放電。大電流放電容易導致硫酸鉛結晶,破壞電池板的物理性能。
⑤ 比亞迪電動汽車車載充電器工作原理
比亞迪唐電動汽車充電方式
比亞迪唐可在行駛過程中自動充電,有四種充電模式,包括太陽能充電、減速充電、家用電源充電、發動機充電。
跟比亞迪秦一樣,唐可以直接用家用220V單相交流電或者380V三相交流電充電,而這也從設計上突破了充電難的壁壘。
比亞迪唐電動汽車家用充電樁安裝指南
電動汽車充電樁安裝過程主要有充電條件確認、供電方案申請、安裝施工和驗收申請四步。
充電條件確認:
用戶與汽車廠商或4S店簽訂購車意向協議後,辦理購車充電條件確認手續,此時需要提供的材料包括:購車意向協議、申請人身份證明、固定車位產權或使用權證明、關於在停車位安裝電動汽車充電設備的申請(物業蓋章同意)、停車位(庫)平面圖(或現場環境照片)。受理用戶申請後,汽車廠商或4S店對用戶資料的真實性和完整性核實無誤後,會同供電公司按照約定勘查時間到現場進行用電、施工可行性勘查。
供電方案申請:
用戶正式簽訂購車合同後,可自行或委託汽車廠商或4S店向所在區域供電公司營銷部(客戶服務中心)提出用電報裝申請。供電公司營銷部(客戶服務中心)在7個工作日內正式答復供電方案。用戶應在有效期內到供電公司營銷部(客戶服務中心)辦理確認手續。
安裝施工:
用戶正式取得供電方案確認後,由汽車廠商或4S店組織開展充電設施工程建設,充電樁設備選型應符合國家相關要求,但不同車企所選擇的充電設施建設企業會有所不同。不含土建工程的充電設施施工應在3個工作日內完成。
驗收申請:
充電設施建設完成後,用戶需向所在區域供電公司營銷部(客戶服務中心)提出驗收申請。工程檢驗合格並辦結相關手續(供用電合同簽署)後,供電公司於5個工作日內完成裝表接電工作。在整個過程中,電力公司不收取任何費用。http://mag.big-bit.com/news/
⑥ 48v電動車充電器圖紙原理
高壓不工作無非是以下幾個原因:
1、3842不良或其外圍電路有元件損壞。
2、光耦不良或損壞。
3、TL431不良或損壞。
4、8N60場效應管不良或損壞。
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性能判斷
如48V充電器,最高電壓不大於59.6V,大於此電壓,充電可能不轉燈,低電壓不低於55V,低於此電壓造成充電不足,長時間容易對電池虧電,電流,如48V20A充電器,最大電流不大於3A。大於3A可能造成電池失水較早,最低不低於2.1A。低壓此電流造成充電不足。
注意事項:
1、48V新電池要求充電器參數,最高電壓58.5---59.7,不低於58V,低於58V造成充電不足,高 於59.7V可能造成充電不轉燈。轉燈電流約0.4---0.7A,實際電壓約55.5V,低於50V造成充電不足,長時間充電電池虧電。
2、4820電池要求充電最大電流2.4----3.3A,低於2.2A充電慢,充電效果差。
3、市場上低於30元的充電器實際功率小,參數設計不精確,請注意區分。
4、充電器穩壓電路失效會造成輸出電壓75---130V,充電電池滾燙不轉燈。
5、當新電池出現,續航里程20A電池低於30公里 12A電池低於25公里請檢查充電器各項參數,如果無法判斷是,請更換優質充電器再次使用,即可解決問題。
6、新電池遇到不轉燈時,請更換另外一個優質充電器試機。
7、正常情況下。4820新電池充電時間約10小時左右,續航里程40---60公里,4812新電池充電時間約10小時內,里程達到25---40公里,如果正常充電時間超過以上,請更換優質充電器再 次使用,反饋信息。
8、有很多充電器內部電路、輸入輸出連線老化,造成,有時候能充、有時候不能沖。嚴重影響電池,或者充電過程中電路失效,造成充鼓包,如果出現這種情況,請直接更換優質電器再次使用。
⑦ 電動車充電器原理和圖紙
電池充電通常要完成兩個任務,首先是盡可能快地使電池恢復額定容量,另一是使用小電流充電,補充電池因自放電而損失的能量,以維持電池的額定容量。在充電過程中,鉛酸電池負極板上的硫酸鉛逐漸析出鉛,正極板上的硫酸鉛逐漸生成二氧化鉛。當正負極板上的硫酸鉛完全生成鉛和二氧化鉛後,電池開始發生過充電反應,產生氫氣和氧氣。這樣,在非密封電池中,電解液中的水將逐漸減少。在密封鉛酸蓄電池中,採用中等充電速率時,氫氣和氧氣能夠重新化合為水。過充電開始的時間與充電的速率有關。當充電速率大於C/5時,電池容量恢復到額定容量的80%以前,即開始發生過充電反應。只有充電速率小於C/100,才能使電池在容量恢復到100%後,出現過充電反應。為了使電池容量恢復到100%,必須允許一定的過充電反應。過充電反應發生後,單格電池的電壓迅速上升,達到一定數值後,上升速率減小,然後電池電壓開始緩慢下降。由此可知,電池充足電後,維持電容容量的最佳方法就是在電池組兩端加入恆定的電壓。浮充電壓下,充入的電流應能補充電池因自放電而失去的能量。浮充電壓不能過高,以免因嚴重的過充電而縮短電池壽命。採用適當的浮充電壓,密封鉛酸蓄電池的壽命可達10年以上。實踐證明,實際的浮充電壓與規定的浮充電壓相差5%時,免維護蓄電池的壽命將縮短一半。鉛酸電池的電壓具有負溫度系數,其單格值為-4mV/℃。在環境溫度為25℃時工作很理想的普通(無溫度補償)充電器,當環境溫度降到0℃時,電池就不能充足電,當環境溫度上升到50℃時,電池將因嚴重的過充電而縮短壽命。因此,為了保證在很寬的溫度范圍內,都能使電池剛好充足電,充電器的各種轉換電壓必須隨電池電壓的溫度系數而變。
常見的幾種充電模式為:
1. 限流恆壓充電模式,其充電曲線和轉換電壓如圖1所示。
2. 兩階段恆流充電模式,其充電曲線和轉換電壓如圖2所示。
3. 恆流脈沖充電模式,其充電曲線和轉換電壓如圖3所示。
此三種充電模式均為業界推薦採用,其各階段充電電流間的轉換,都分別受有溫度補償的轉換電壓Vmin(快充最低允許電壓)、Vbik(快充終止電壓)和Vflt(浮充電壓)控制。國外已開發出多款具有上述功能的專用充電集成電路,如UC3906,bq2031等。
二、DB3616C電動自行車充電器的製作實例
目前國內市場上的電動自行車大多採用36V或24V密封鉛酸蓄電池組,為了降低成本,與其相配套的充電器大多採用簡化的恆流恆壓模式,充電曲線見圖4。此方案與圖1相比,由於省卻了補足充電階段(即Vlk高電壓恆壓過充電階段),故電池的容量只能恢復到額定容量的80%~90%,同時,其充電轉換電壓也沒有溫度補償。在冬夏兩季易出現充電不足或過充電現象。再者,由於串聯電池組中各個電池的自放電率亦不盡相同,如果採用恆定的浮充電壓,那麼將影響單體電池的充電狀態。
本充電機實例採用圖3充電模式,原理圖見圖5。本機選用AC/DC諧振式高效變換器組件DBX6001,作為前級隔離降壓。此組件效率高達92%以上。組件輸出的60V直流電,由c、d端進入後級充電電路。後級功率元件採用低導通壓降器件,考慮到便攜性,本機採用小型化設計,內置自動小型風扇,整機體積為75mm×130mm×50mm。IC和Q1、L、D1等組成快速恆流充電系統。IC採用SG3842,R1、DZ1、C3、C4為IC的供電電路,R4、C6決定IC的振盪頻率,C5、R3為補償元件。剛開始充電時,電池電壓較低,PC不導通(原理後述)。IC①腳被R3、R4拉到地電位,⑥腳輸出約100kHz脈沖,通過R8加到Q1柵極,控制Q1通斷。Q1導通期間,DBX6001③腳輸出的充電電流,經儲能電感L、外接電池E、Q1、R6到④腳。在給電池充電的同時,電感L也存儲著能量,充電電流呈線性增大,並在R6上產生檢測壓降,經R5、C7傳遞到IC③腳。當③腳上的電壓達到1.1V時,⑥腳關閉脈沖,Q1截止。此時電感L中的磁場能釋放,所產生的電流繼續向電池供電。D1為L提供續流通道。平均充電電流的大小由R6決定。電池充滿後,PC導通,⑧腳輸出的5V電壓經PC加到R2上,①腳的電位高於2.5V時,⑥腳關閉輸出,充電器停止充電。
DBM36為36V鉛酸電池組專用充電檢測與控制模塊,內部有兩種充電模式。
⑧ 48伏電瓶車充電器原理圖
目前,應用最廣的、也是最早的可直接驅動MOS FET開關管的單端驅動器為MC3842。MC3842在穩定輸出電壓的同時,還具有負載電流控制功能,因而常稱其為電流控制型開關電源驅動器,無疑用於充電器此功能具有獨特的優勢,只用極少的外圍元件即可實現恆壓輸出,同時還能控制充電電流。尤其是MC3842可直接驅動MOS FET管的特點,可以使充電器的可靠性大幅提高。由於MC3842的應用極廣,本文只介紹其特點。
MC3842為雙列8腳單端輸出的它激式開關電源驅動集成電路,其內部功能包括:基準電壓穩壓器、誤差放大器、脈沖寬度比較器、鎖存器、振盪器、脈寬調制器(PWM)、脈沖輸出驅動級等等。MC3842的同類產品較多,其中可互換的有UC3842、IR3842N、SG3842、CM3842(國產)、LM3842等。MC3842內部方框圖見圖1。其特點如下:
單端PWM脈沖輸出,輸出驅動電流為200mA,峰值電流可達1A。
啟動電壓大於16V,啟動電流僅1mA即可進入工作狀態。進入工作狀態後,工作電壓在10~34V之間,負載電流為15mA。超過正常工作電壓,開關電源進入欠電壓或過電壓保護狀態,此時集成電路無驅動脈沖輸出。
內設5V/50mA基準電壓源,經2:1分壓作為取樣基準電壓。
輸出的驅動脈沖既可驅動雙極型晶體管,也可驅動MOS場效應管。若驅動雙極型晶體管,宜在開關管的基極接入RC截止加速電路,同時將振盪器的頻率限制在40kHz以下。若驅動MOS場效應管,振盪頻率由外接RC電路設定,工作頻率最高可達500kHz。
內設過流保護輸入(第3腳)和誤差放大輸入(第1腳)兩個脈沖調制(PWM)控制端。誤差放大器輸入端構成主脈寬調制(PWM)控制系統,過流檢測輸入可對脈沖進行逐個控制,直接控制每個周期的脈寬,使輸出電壓調整率達到0.01%/V。如果第3腳電壓大於1V或第1腳電壓小於1V,脈寬調制比較器輸出高電平使鎖存器復位,直到下一個脈沖到來時才重新置位。如果利用第1、3腳的電平關系,在外電路控制鎖存器的開/閉,使鎖存器每個周期只輸出一次觸發脈沖,無疑使電路的抗干擾性增強,開關管不會誤觸發,可靠性將得以提高。
內部振盪器的頻率由第4、8腳外接電阻和電容器設定。同時,內部基準電壓通過第4腳引入外同步。第4、8腳外接電阻、電容器構成定時電路,電容器的充/放電過程構成一個振盪周期。當電阻的設定值大於5kΩ時,電容器的充電時間遠大於放電時間,其振盪頻率可根據公式近似得出:f=1/Tc=1/0.55RC=1.8/RC。
由MC3842組成的輸出功率可達120W的鉛酸蓄電池充電器如圖2所示。該充電器中只有開關頻率部分為熱地,MC3842組成的驅動控制系統和開關電源輸出充電部分均為冷地,兩種接地電路由輸入、輸出變壓器進行隔離,變壓器不僅結構簡單,而且很容易實現初次級交流2000V的抗電強度。該充電器輸出端電壓設定為43V/1.8A,如有需要可將電流調定為3A,用於對容量較大的鉛酸蓄電池充電(如用於對容量為30AH的蓄電池充電)。
市電輸入經橋式整流後,形成約300V直流電壓,因而對此整流濾波電路的要求與通常有所不同。對蓄電池充電器來說,橋式整流的100Hz脈動電流沒必要濾除干凈,嚴格說100Hz的脈動電流對蓄電池充電不僅無害,反而有利,在一定程度上可起到脈沖充電的效果,使充電過程中蓄電池的化學反應有緩沖的機會,防止連續大電流充電形成的極板硫化現象。雖然1.8A的初始充電電流大於蓄電池額定容量C的1/10,間歇的大電流也使蓄電池的溫升得以緩解。因此,該濾波電路的C905選用47μF/400V的電解電容器,其作用不足以使整流器120W的負載中紋波濾除干凈,而只降低整流電源的輸出阻抗,以減小開關電路脈沖在供電電路中的損耗。C905的容量減小,使得該整流器在滿負載時輸出電壓降低為280V左右。
U903按MC3842的典型應用電路作為單端輸出驅動器,其各引腳作用及外圍元件選擇原則如下(參見圖1、圖2)。
第1腳為內部誤差放大器輸出端。誤差電壓在IC內部經D1、D2電平移位,R1、R2分壓後,送入電流控制比較器的反向輸入端,控制PWM鎖存器。當1腳為低電平時,鎖存器復位,關閉驅動脈沖輸出,直到下一個振盪周期開始才重新置位,恢復脈沖輸出。外電路接入R913(10kΩ)、C913(0.1μF),用以校正放大器頻率和相位特性。
第2腳內部誤差放大器反相輸入端。充電器正常充電時,最高輸出電壓為43V。外電路由R934(16kΩ)、VR902(470Ω)、R904(1kΩ)分壓後,得到2.5V的取樣電壓,與誤差放大器同相輸入端的2.5V基準電壓比較,檢出差值,通過輸出脈沖占空比的控制使輸出電壓限定在43V。在調整此電壓時,可使充電器空載。調整VR902,可使正負輸出端電壓為43V。
第3腳為充電電流控制端。在第2腳設定的輸出電壓范圍內,通過R902對充電電流進行控制,第3腳的動作閾值為1V,在R902壓降1V以內,通過內部比較器控制輸出電壓變化,實現恆流充電。恆流值為1.8A,R902選用0.56Ω/3W。在充電電壓被限定為43V時,可通過輸出電壓調整充電電流為恆定的1.75A~1.8A。蓄電池充滿電,端電壓≥43V,隔離二極體D908截止,R902中無電流,第3腳電壓為0V,恆流控制無效,由第2腳取樣電壓控制充電電壓不超過43V。此時若充滿電,在未斷電的情況下,將形成43V電壓的涓流充電,使蓄電池電壓保持在43V。為了防止過充電,36V鉛酸蓄電池的此電壓上限不宜使電池單元電壓超過2.38V。該電路雖為蓄電池取樣,實際上也限制了輸出電壓,如輸出電壓超過蓄電池電壓0.6V,蓄電池電壓也隨之升高,送入電壓取樣電路使之降低。
第4腳外接振盪器定時元件,CT為2200pF,RT為27kΩ,R911為10Ω。該例中考慮到高頻磁芯購買困難,將頻率設定為30kHz左右。R911用於外同步,該電路中可不用。
第5腳為共地端。
第6腳為驅動脈沖輸出端。為了實現與市電隔離,由T902驅動開關管。T902可用5×5mm磁芯,初次級繞組各用0.21mm漆包線繞20匝,繞組間用2×0.05mm聚脂薄膜絕緣。R909為100Ω,R907為10kΩ。如果Q901內部柵源極無保護二極體,可在外電路並入一隻10~15V穩壓管。
第7腳為供電端。為了省去獨立供電電路,該電路中由蓄電池端電壓降壓供電,供電電壓為18V。當待充蓄電池接入時,最低電壓在32.4V~35V之間,接入18V穩壓管均可得到18V的穩定電壓。濾波電容器C909為100μF。
第8腳為5V基準電壓輸出端,同時在IC內部經R3、R4分壓為2.5V,作為誤差檢測基準電壓。
充電器的脈沖變壓器T901可用市售芯柱圓形、直徑 12mm的磁芯(芯柱對接處已設有1mm的氣隙)。初級繞組用0.64mm高強度漆包線繞82匝,次級繞組用0.64mm高強度漆包線雙線並繞50匝。初次級之間需墊入3層聚脂薄膜。
該充電器的控制驅動系統和次級充電系統均與市電隔離,且MC3842由待充蓄電池電壓供電,無產生超壓、過流的可能,而T901次級僅有的幾只元器件,只要選擇合格,擊穿的可能性也幾乎為零,因此其可靠性極高。此部分的二極體D911可選擇共陰或共陽極,將肖特基二極體並聯應用。D908可選用額定電流5A的普通二極體。次級整流電路濾波電容器選用220μF已足夠,以使初始充電電流較大時具有一定的紋波,而起到脈沖充電的作用。
該充電器電路極為簡單,然而可靠性卻較高,其原因是:MC3842屬逐周控制振盪器,在開關管的每個導通周期進行電壓和電流的控制,一旦負載過流,D911漏電擊穿;若蓄電池端子短路,第3腳電壓必將高於1V,驅動脈沖將立即停止輸出;若第2腳取樣電壓由於輸出電壓升高超過2.5V,則使第1腳電壓低於1V,驅動脈沖也將被關斷。多年來,MC3942被廣泛用於電腦顯示器開關電源驅動器,無論任何情況下(其本身損壞或外圍元件故障),都不會引起輸出電壓升高,只是無輸出或輸出電壓降低,此特點使開關電源的負載電路極其安全。在該充電器中MC3842及其外電路都與市電輸入部分無關,加之用蓄電池電壓經降壓、穩壓後對其供電,使其故障率幾乎為零。
該充電器中唯一與市電輸入有關的電路是T901初級和T902次級之間的開關電路,常見開關管損壞的原因無非兩方面:一是採用雙極型開關管時,由於溫度升高導致熱擊穿。這點對Q901的負溫度系數特性來說是不存在的,場效應管的漏源極導通的電阻特性本身具有平衡其導通電流的能力。此外,由於開關管的反壓過高,當開關管截止時,反向脈沖的尖峰極易擊穿開關管。為此,該電路中通過減小C905的容量,以在開關管導通的大電流狀態下適當降低整流電壓。二是採用中心柱為圓型的鐵氧體磁芯,其漏感相對小於矩形截面磁芯,而且氣隙預留於中心柱,而不在兩側旁柱上,進一步減小了漏感。在此條件下選用VDS較高的開關管是比較安全的。圖2中Q901為2SK1539,其VDS為900V,IDS為10A,功率為150W。也可以用規格近似的其它型號MOS FET管代用。如果擔心尖峰脈沖擊穿開關管,可以在T901的初級接入通常的C、D、R吸收迴路。由於該充電器的初始充電電流、最高充電電壓設計均在較低值,且充滿電後涓流充電電流極小,基本可以認為是定時充電。如一隻12A時的鉛酸蓄電池,7小時即可充滿電,且充滿電後,是否斷電對蓄電池、充電器影響均極小。試用中,晚上8點接入電源充電,第二天早7點斷電,手摸蓄電池、充電器的外殼溫度均未超過室溫。
⑨ 電動汽車充電機的工作原理
(1)充電機沒有與動力蓄電池總成建立連接時,充電機經過自檢後自動初始化為常規控制充電方式(可選擇手動、IC卡或充電機監控系統操作方式)。充電機採用手動操作時,應具有明確的操作指導信息。
(2)充電機與動力蓄電池總成建立連接後,通過通信獲得動力蓄電池總成的充電信息,自動初始化為動力蓄電池總成ECU自動控制方式(簡稱自動控制充電方式)。
充電機的充電效率和功率因數
交流輸入隔離型AC-DC充電機的輸出電壓為額定電壓的50%~100%,並且輸出電流為額定電流時,功率因數應大於0.85,效率應大於等於90%。直流輸入非隔離型DC-DC充電機的效率待定。