电动汽车充电机的原理图
① 电动车充电系统工作原理是什么
电动车自动充电的原理:
我们目前用的电动车充电器大部分都是脉冲式充电器。就目前来说,以UC3842为主控芯片的充电器还是占绝大多数,当然也有不少是以TL494为主控芯片的充电器,对于采用这种芯片的充电器本文不做阐述,因这两种充电器的维修基本上是大同小异的。
这类充电器的原理与开关电源的原理是基本相同的220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号(同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰),再经二极管桥式整流电路和滤波电路,整流滤波后得到约300V的直流电,送给功率变换电路进行功率转换。功率变换电路中的开关功率管(IGBT)就在脉冲宽度调制控制器(UC3842)输出的脉冲控制信号驱动下,工作在“开”“关”状态,从而将300V直流电切换成宽度可调的高频脉冲电压。
把高频脉冲电压送给高频脉冲变压器,其次级就会感应出一定的高频脉冲交流电,并送给高频整流滤波电路进行整流,滤波;最后输出一个很平滑的直流电,供给蓄电池充电。
由于蓄电池刚开始充电时和充过一段时间后,蓄电池的容量和端电压均不一样,这就由充电器内部取样电路将取样信号通过光电耦合器(PC817)送入控制电路,经过脉宽调制芯片(UC3842)内部调制,由控制电路的输出端将变宽或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极,使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄,使蓄电池的充电分别进入:恒流充电,恒压充电和浮充充电这三个充电阶段。
② 电动车充电器电路图
见附图:电动自行车充电器有多种,需要根据蓄电池的电压来选择,常见的24V、36V、48V、60V,还有汽车的充电桩。可以上网搜索。
③ 电动车充电器原理图
电动车充电器是专门为电动自行车的电瓶配置的一个充电设备!充电器的分类: 用有、无工频(50赫兹)变压器区分,可分为两大类。货运三轮充电器一般使用带工频变压器的充电机,体积大、重量大、费电,但是可靠,便宜;电动自行车和电摩则使用所谓开关电源式充电器,省电,效率高,但是易坏。
开关电源式充电器的正确操作是:充电时,先插电池,后加市电;充足后,先切断市电,后拔电池插头。如果在充电时先拔电池插头,特别是充电电流大(红灯)时,非常容易损坏充电器。
常用的开关电源式充电器又分半桥式和单激式两大类,单激类又分为正激式和反激式两类。半桥式成本高,性能好,常用于带负脉冲的充电器;单激式成本低,市场占有率高。
④ 汽车电瓶充电的原理及过程
1、汽车电瓶充电的工作原理就是把化学能转化为电能。
2、汽车电瓶充电的过程:充电时电能转化为化学能,放电时化学能转化为电能。电池放电时,金属铅是负极,被氧化成硫酸铅;二氧化铅是正极,被还原成硫酸铅。当电池用直流电充电时,两极分别产生铅和二氧化铅。切断电源后,它会恢复到预放电状态,并形成化学电池。
铅酸蓄电池是可以重复充电和放电的蓄电池。它们被称为二次电池。它的电压是2V。通常三个铅酸蓄电池串联在一起。电压是6伏。这辆车用6节铅酸电池串联成12伏电池组。普通铅酸蓄电池在一段时间后应补充硫酸,以保持电解液中含有22-28%的稀硫酸。
(4)电动汽车充电机的原理图扩展阅读:
汽车电瓶的保养方法:
1、切忌亏电存放。当电池供不应求时,容易产生硫酸盐。硫酸铅晶体附着在极板上,堵塞离子通道,导致充电不足和电池容量下降。缺电状态的空闲时间越长,电池损坏越严重。当电池闲置时,应每月充电一次,以延长电池的使用寿命。
2、要定期检验。在使用过程中,如果电动自行车的行驶距离在短时间内突然下降超过10公里,电池组中可能至少有一块电池会出现断网、软化板、板活性物质脱落等短路现象,等此时,应及时到专业的电池维修机构进行检查、维修或配套。
3、勿大电流放电。电动自行车在起步、载人、上坡时,最好使用踏板辅助,尽量避免瞬间大电流放电。大电流放电容易导致硫酸铅结晶,破坏电池板的物理性能。
⑤ 比亚迪电动汽车车载充电器工作原理
比亚迪唐电动汽车充电方式
比亚迪唐可在行驶过程中自动充电,有四种充电模式,包括太阳能充电、减速充电、家用电源充电、发动机充电。
跟比亚迪秦一样,唐可以直接用家用220V单相交流电或者380V三相交流电充电,而这也从设计上突破了充电难的壁垒。
比亚迪唐电动汽车家用充电桩安装指南
电动汽车充电桩安装过程主要有充电条件确认、供电方案申请、安装施工和验收申请四步。
充电条件确认:
用户与汽车厂商或4S店签订购车意向协议后,办理购车充电条件确认手续,此时需要提供的材料包括:购车意向协议、申请人身份证明、固定车位产权或使用权证明、关于在停车位安装电动汽车充电设备的申请(物业盖章同意)、停车位(库)平面图(或现场环境照片)。受理用户申请后,汽车厂商或4S店对用户资料的真实性和完整性核实无误后,会同供电公司按照约定勘查时间到现场进行用电、施工可行性勘查。
供电方案申请:
用户正式签订购车合同后,可自行或委托汽车厂商或4S店向所在区域供电公司营销部(客户服务中心)提出用电报装申请。供电公司营销部(客户服务中心)在7个工作日内正式答复供电方案。用户应在有效期内到供电公司营销部(客户服务中心)办理确认手续。
安装施工:
用户正式取得供电方案确认后,由汽车厂商或4S店组织开展充电设施工程建设,充电桩设备选型应符合国家相关要求,但不同车企所选择的充电设施建设企业会有所不同。不含土建工程的充电设施施工应在3个工作日内完成。
验收申请:
充电设施建设完成后,用户需向所在区域供电公司营销部(客户服务中心)提出验收申请。工程检验合格并办结相关手续(供用电合同签署)后,供电公司于5个工作日内完成装表接电工作。在整个过程中,电力公司不收取任何费用。http://mag.big-bit.com/news/
⑥ 48v电动车充电器图纸原理
高压不工作无非是以下几个原因:
1、3842不良或其外围电路有元件损坏。
2、光耦不良或损坏。
3、TL431不良或损坏。
4、8N60场效应管不良或损坏。
(6)电动汽车充电机的原理图扩展阅读
性能判断
如48V充电器,最高电压不大于59.6V,大于此电压,充电可能不转灯,低电压不低于55V,低于此电压造成充电不足,长时间容易对电池亏电,电流,如48V20A充电器,最大电流不大于3A。大于3A可能造成电池失水较早,最低不低于2.1A。低压此电流造成充电不足。
注意事项:
1、48V新电池要求充电器参数,最高电压58.5---59.7,不低于58V,低于58V造成充电不足,高 于59.7V可能造成充电不转灯。转灯电流约0.4---0.7A,实际电压约55.5V,低于50V造成充电不足,长时间充电电池亏电。
2、4820电池要求充电最大电流2.4----3.3A,低于2.2A充电慢,充电效果差。
3、市场上低于30元的充电器实际功率小,参数设计不精确,请注意区分。
4、充电器稳压电路失效会造成输出电压75---130V,充电电池滚烫不转灯。
5、当新电池出现,续航里程20A电池低于30公里 12A电池低于25公里请检查充电器各项参数,如果无法判断是,请更换优质充电器再次使用,即可解决问题。
6、新电池遇到不转灯时,请更换另外一个优质充电器试机。
7、正常情况下。4820新电池充电时间约10小时左右,续航里程40---60公里,4812新电池充电时间约10小时内,里程达到25---40公里,如果正常充电时间超过以上,请更换优质充电器再 次使用,反馈信息。
8、有很多充电器内部电路、输入输出连线老化,造成,有时候能充、有时候不能冲。严重影响电池,或者充电过程中电路失效,造成充鼓包,如果出现这种情况,请直接更换优质电器再次使用。
⑦ 电动车充电器原理和图纸
电池充电通常要完成两个任务,首先是尽可能快地使电池恢复额定容量,另一是使用小电流充电,补充电池因自放电而损失的能量,以维持电池的额定容量。在充电过程中,铅酸电池负极板上的硫酸铅逐渐析出铅,正极板上的硫酸铅逐渐生成二氧化铅。当正负极板上的硫酸铅完全生成铅和二氧化铅后,电池开始发生过充电反应,产生氢气和氧气。这样,在非密封电池中,电解液中的水将逐渐减少。在密封铅酸蓄电池中,采用中等充电速率时,氢气和氧气能够重新化合为水。过充电开始的时间与充电的速率有关。当充电速率大于C/5时,电池容量恢复到额定容量的80%以前,即开始发生过充电反应。只有充电速率小于C/100,才能使电池在容量恢复到100%后,出现过充电反应。为了使电池容量恢复到100%,必须允许一定的过充电反应。过充电反应发生后,单格电池的电压迅速上升,达到一定数值后,上升速率减小,然后电池电压开始缓慢下降。由此可知,电池充足电后,维持电容容量的最佳方法就是在电池组两端加入恒定的电压。浮充电压下,充入的电流应能补充电池因自放电而失去的能量。浮充电压不能过高,以免因严重的过充电而缩短电池寿命。采用适当的浮充电压,密封铅酸蓄电池的寿命可达10年以上。实践证明,实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5%时,免维护蓄电池的寿命将缩短一半。铅酸电池的电压具有负温度系数,其单格值为-4mV/℃。在环境温度为25℃时工作很理想的普通(无温度补偿)充电器,当环境温度降到0℃时,电池就不能充足电,当环境温度上升到50℃时,电池将因严重的过充电而缩短寿命。因此,为了保证在很宽的温度范围内,都能使电池刚好充足电,充电器的各种转换电压必须随电池电压的温度系数而变。
常见的几种充电模式为:
1. 限流恒压充电模式,其充电曲线和转换电压如图1所示。
2. 两阶段恒流充电模式,其充电曲线和转换电压如图2所示。
3. 恒流脉冲充电模式,其充电曲线和转换电压如图3所示。
此三种充电模式均为业界推荐采用,其各阶段充电电流间的转换,都分别受有温度补偿的转换电压Vmin(快充最低允许电压)、Vbik(快充终止电压)和Vflt(浮充电压)控制。国外已开发出多款具有上述功能的专用充电集成电路,如UC3906,bq2031等。
二、DB3616C电动自行车充电器的制作实例
目前国内市场上的电动自行车大多采用36V或24V密封铅酸蓄电池组,为了降低成本,与其相配套的充电器大多采用简化的恒流恒压模式,充电曲线见图4。此方案与图1相比,由于省却了补足充电阶段(即Vlk高电压恒压过充电阶段),故电池的容量只能恢复到额定容量的80%~90%,同时,其充电转换电压也没有温度补偿。在冬夏两季易出现充电不足或过充电现象。再者,由于串联电池组中各个电池的自放电率亦不尽相同,如果采用恒定的浮充电压,那么将影响单体电池的充电状态。
本充电机实例采用图3充电模式,原理图见图5。本机选用AC/DC谐振式高效变换器组件DBX6001,作为前级隔离降压。此组件效率高达92%以上。组件输出的60V直流电,由c、d端进入后级充电电路。后级功率元件采用低导通压降器件,考虑到便携性,本机采用小型化设计,内置自动小型风扇,整机体积为75mm×130mm×50mm。IC和Q1、L、D1等组成快速恒流充电系统。IC采用SG3842,R1、DZ1、C3、C4为IC的供电电路,R4、C6决定IC的振荡频率,C5、R3为补偿元件。刚开始充电时,电池电压较低,PC不导通(原理后述)。IC①脚被R3、R4拉到地电位,⑥脚输出约100kHz脉冲,通过R8加到Q1栅极,控制Q1通断。Q1导通期间,DBX6001③脚输出的充电电流,经储能电感L、外接电池E、Q1、R6到④脚。在给电池充电的同时,电感L也存储着能量,充电电流呈线性增大,并在R6上产生检测压降,经R5、C7传递到IC③脚。当③脚上的电压达到1.1V时,⑥脚关闭脉冲,Q1截止。此时电感L中的磁场能释放,所产生的电流继续向电池供电。D1为L提供续流通道。平均充电电流的大小由R6决定。电池充满后,PC导通,⑧脚输出的5V电压经PC加到R2上,①脚的电位高于2.5V时,⑥脚关闭输出,充电器停止充电。
DBM36为36V铅酸电池组专用充电检测与控制模块,内部有两种充电模式。
⑧ 48伏电瓶车充电器原理图
目前,应用最广的、也是最早的可直接驱动MOS FET开关管的单端驱动器为MC3842。MC3842在稳定输出电压的同时,还具有负载电流控制功能,因而常称其为电流控制型开关电源驱动器,无疑用于充电器此功能具有独特的优势,只用极少的外围元件即可实现恒压输出,同时还能控制充电电流。尤其是MC3842可直接驱动MOS FET管的特点,可以使充电器的可靠性大幅提高。由于MC3842的应用极广,本文只介绍其特点。
MC3842为双列8脚单端输出的它激式开关电源驱动集成电路,其内部功能包括:基准电压稳压器、误差放大器、脉冲宽度比较器、锁存器、振荡器、脉宽调制器(PWM)、脉冲输出驱动级等等。MC3842的同类产品较多,其中可互换的有UC3842、IR3842N、SG3842、CM3842(国产)、LM3842等。MC3842内部方框图见图1。其特点如下:
单端PWM脉冲输出,输出驱动电流为200mA,峰值电流可达1A。
启动电压大于16V,启动电流仅1mA即可进入工作状态。进入工作状态后,工作电压在10~34V之间,负载电流为15mA。超过正常工作电压,开关电源进入欠电压或过电压保护状态,此时集成电路无驱动脉冲输出。
内设5V/50mA基准电压源,经2:1分压作为取样基准电压。
输出的驱动脉冲既可驱动双极型晶体管,也可驱动MOS场效应管。若驱动双极型晶体管,宜在开关管的基极接入RC截止加速电路,同时将振荡器的频率限制在40kHz以下。若驱动MOS场效应管,振荡频率由外接RC电路设定,工作频率最高可达500kHz。
内设过流保护输入(第3脚)和误差放大输入(第1脚)两个脉冲调制(PWM)控制端。误差放大器输入端构成主脉宽调制(PWM)控制系统,过流检测输入可对脉冲进行逐个控制,直接控制每个周期的脉宽,使输出电压调整率达到0.01%/V。如果第3脚电压大于1V或第1脚电压小于1V,脉宽调制比较器输出高电平使锁存器复位,直到下一个脉冲到来时才重新置位。如果利用第1、3脚的电平关系,在外电路控制锁存器的开/闭,使锁存器每个周期只输出一次触发脉冲,无疑使电路的抗干扰性增强,开关管不会误触发,可靠性将得以提高。
内部振荡器的频率由第4、8脚外接电阻和电容器设定。同时,内部基准电压通过第4脚引入外同步。第4、8脚外接电阻、电容器构成定时电路,电容器的充/放电过程构成一个振荡周期。当电阻的设定值大于5kΩ时,电容器的充电时间远大于放电时间,其振荡频率可根据公式近似得出:f=1/Tc=1/0.55RC=1.8/RC。
由MC3842组成的输出功率可达120W的铅酸蓄电池充电器如图2所示。该充电器中只有开关频率部分为热地,MC3842组成的驱动控制系统和开关电源输出充电部分均为冷地,两种接地电路由输入、输出变压器进行隔离,变压器不仅结构简单,而且很容易实现初次级交流2000V的抗电强度。该充电器输出端电压设定为43V/1.8A,如有需要可将电流调定为3A,用于对容量较大的铅酸蓄电池充电(如用于对容量为30AH的蓄电池充电)。
市电输入经桥式整流后,形成约300V直流电压,因而对此整流滤波电路的要求与通常有所不同。对蓄电池充电器来说,桥式整流的100Hz脉动电流没必要滤除干净,严格说100Hz的脉动电流对蓄电池充电不仅无害,反而有利,在一定程度上可起到脉冲充电的效果,使充电过程中蓄电池的化学反应有缓冲的机会,防止连续大电流充电形成的极板硫化现象。虽然1.8A的初始充电电流大于蓄电池额定容量C的1/10,间歇的大电流也使蓄电池的温升得以缓解。因此,该滤波电路的C905选用47μF/400V的电解电容器,其作用不足以使整流器120W的负载中纹波滤除干净,而只降低整流电源的输出阻抗,以减小开关电路脉冲在供电电路中的损耗。C905的容量减小,使得该整流器在满负载时输出电压降低为280V左右。
U903按MC3842的典型应用电路作为单端输出驱动器,其各引脚作用及外围元件选择原则如下(参见图1、图2)。
第1脚为内部误差放大器输出端。误差电压在IC内部经D1、D2电平移位,R1、R2分压后,送入电流控制比较器的反向输入端,控制PWM锁存器。当1脚为低电平时,锁存器复位,关闭驱动脉冲输出,直到下一个振荡周期开始才重新置位,恢复脉冲输出。外电路接入R913(10kΩ)、C913(0.1μF),用以校正放大器频率和相位特性。
第2脚内部误差放大器反相输入端。充电器正常充电时,最高输出电压为43V。外电路由R934(16kΩ)、VR902(470Ω)、R904(1kΩ)分压后,得到2.5V的取样电压,与误差放大器同相输入端的2.5V基准电压比较,检出差值,通过输出脉冲占空比的控制使输出电压限定在43V。在调整此电压时,可使充电器空载。调整VR902,可使正负输出端电压为43V。
第3脚为充电电流控制端。在第2脚设定的输出电压范围内,通过R902对充电电流进行控制,第3脚的动作阈值为1V,在R902压降1V以内,通过内部比较器控制输出电压变化,实现恒流充电。恒流值为1.8A,R902选用0.56Ω/3W。在充电电压被限定为43V时,可通过输出电压调整充电电流为恒定的1.75A~1.8A。蓄电池充满电,端电压≥43V,隔离二极管D908截止,R902中无电流,第3脚电压为0V,恒流控制无效,由第2脚取样电压控制充电电压不超过43V。此时若充满电,在未断电的情况下,将形成43V电压的涓流充电,使蓄电池电压保持在43V。为了防止过充电,36V铅酸蓄电池的此电压上限不宜使电池单元电压超过2.38V。该电路虽为蓄电池取样,实际上也限制了输出电压,如输出电压超过蓄电池电压0.6V,蓄电池电压也随之升高,送入电压取样电路使之降低。
第4脚外接振荡器定时元件,CT为2200pF,RT为27kΩ,R911为10Ω。该例中考虑到高频磁芯购买困难,将频率设定为30kHz左右。R911用于外同步,该电路中可不用。
第5脚为共地端。
第6脚为驱动脉冲输出端。为了实现与市电隔离,由T902驱动开关管。T902可用5×5mm磁芯,初次级绕组各用0.21mm漆包线绕20匝,绕组间用2×0.05mm聚脂薄膜绝缘。R909为100Ω,R907为10kΩ。如果Q901内部栅源极无保护二极管,可在外电路并入一只10~15V稳压管。
第7脚为供电端。为了省去独立供电电路,该电路中由蓄电池端电压降压供电,供电电压为18V。当待充蓄电池接入时,最低电压在32.4V~35V之间,接入18V稳压管均可得到18V的稳定电压。滤波电容器C909为100μF。
第8脚为5V基准电压输出端,同时在IC内部经R3、R4分压为2.5V,作为误差检测基准电压。
充电器的脉冲变压器T901可用市售芯柱圆形、直径 12mm的磁芯(芯柱对接处已设有1mm的气隙)。初级绕组用0.64mm高强度漆包线绕82匝,次级绕组用0.64mm高强度漆包线双线并绕50匝。初次级之间需垫入3层聚脂薄膜。
该充电器的控制驱动系统和次级充电系统均与市电隔离,且MC3842由待充蓄电池电压供电,无产生超压、过流的可能,而T901次级仅有的几只元器件,只要选择合格,击穿的可能性也几乎为零,因此其可靠性极高。此部分的二极管D911可选择共阴或共阳极,将肖特基二极管并联应用。D908可选用额定电流5A的普通二极管。次级整流电路滤波电容器选用220μF已足够,以使初始充电电流较大时具有一定的纹波,而起到脉冲充电的作用。
该充电器电路极为简单,然而可靠性却较高,其原因是:MC3842属逐周控制振荡器,在开关管的每个导通周期进行电压和电流的控制,一旦负载过流,D911漏电击穿;若蓄电池端子短路,第3脚电压必将高于1V,驱动脉冲将立即停止输出;若第2脚取样电压由于输出电压升高超过2.5V,则使第1脚电压低于1V,驱动脉冲也将被关断。多年来,MC3942被广泛用于电脑显示器开关电源驱动器,无论任何情况下(其本身损坏或外围元件故障),都不会引起输出电压升高,只是无输出或输出电压降低,此特点使开关电源的负载电路极其安全。在该充电器中MC3842及其外电路都与市电输入部分无关,加之用蓄电池电压经降压、稳压后对其供电,使其故障率几乎为零。
该充电器中唯一与市电输入有关的电路是T901初级和T902次级之间的开关电路,常见开关管损坏的原因无非两方面:一是采用双极型开关管时,由于温度升高导致热击穿。这点对Q901的负温度系数特性来说是不存在的,场效应管的漏源极导通的电阻特性本身具有平衡其导通电流的能力。此外,由于开关管的反压过高,当开关管截止时,反向脉冲的尖峰极易击穿开关管。为此,该电路中通过减小C905的容量,以在开关管导通的大电流状态下适当降低整流电压。二是采用中心柱为圆型的铁氧体磁芯,其漏感相对小于矩形截面磁芯,而且气隙预留于中心柱,而不在两侧旁柱上,进一步减小了漏感。在此条件下选用VDS较高的开关管是比较安全的。图2中Q901为2SK1539,其VDS为900V,IDS为10A,功率为150W。也可以用规格近似的其它型号MOS FET管代用。如果担心尖峰脉冲击穿开关管,可以在T901的初级接入通常的C、D、R吸收回路。由于该充电器的初始充电电流、最高充电电压设计均在较低值,且充满电后涓流充电电流极小,基本可以认为是定时充电。如一只12A时的铅酸蓄电池,7小时即可充满电,且充满电后,是否断电对蓄电池、充电器影响均极小。试用中,晚上8点接入电源充电,第二天早7点断电,手摸蓄电池、充电器的外壳温度均未超过室温。
⑨ 电动汽车充电机的工作原理
(1)充电机没有与动力蓄电池总成建立连接时,充电机经过自检后自动初始化为常规控制充电方式(可选择手动、IC卡或充电机监控系统操作方式)。充电机采用手动操作时,应具有明确的操作指导信息。
(2)充电机与动力蓄电池总成建立连接后,通过通信获得动力蓄电池总成的充电信息,自动初始化为动力蓄电池总成ECU自动控制方式(简称自动控制充电方式)。
充电机的充电效率和功率因数
交流输入隔离型AC-DC充电机的输出电压为额定电压的50%~100%,并且输出电流为额定电流时,功率因数应大于0.85,效率应大于等于90%。直流输入非隔离型DC-DC充电机的效率待定。