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自制電動自行車快速充電器

更新時間:2017/6/5 19:59:35    閱讀:12332    分享此文章:
此充電器是由電源變壓器和少量的電子元器件組成,電路結構簡單,易于制作,幾乎不用維護及維修。

一、電路特點
1.輸出電壓設定好后(例如36V),若被充電瓶極板脫落斷開,造成某組電池不通,或出現短路,則電瓶端電壓即降低或為零,這時充電器將無輸出電流。
2.若被充電瓶電壓偏離設定電壓,如設定電壓為36V,誤接24V、12V、6V電瓶等,充電器也無輸出電流,若設定為24V誤接為36V電瓶,由于充電器輸出電壓低于電瓶電壓,因而也不能向電瓶充電。
3.充電器兩輸出端若短路時,由于充電器中可控硅SCR的觸發電路不能工作,因而可控硅不導通,輸出電流為零。
4.若使用時誤將電瓶正負極接反,則可控硅觸發電路反向截止,無觸發信號,可控硅不導通,輸出電流為零。
5.采用脈沖充電,有利于延長電瓶壽命。由于低壓交流電經全波整流后是脈動直流,只有當其波峰電壓大于電瓶電壓時,可控硅才會導通,而當脈動直流電壓處于波谷區時,可控硅反偏截止,停止向電瓶充電,因而流過電瓶的是脈動直流電。
6.快速充電,充滿自停。由于剛開始充電時電瓶兩端電壓較低,因而充電電流較大。當電瓶即將充足時(36V電瓶端電壓可達44V),由于充電電壓越來越接近脈動直流輸出電壓的波峰值,則充電電流也會越來越小,自動變為涓流充電。當電瓶兩端電壓被充到整流輸出的波峰最大值時,充電過程停止。經試驗,三節電動車蓄電池36V(12V/12Ah三節串聯),用該充電器只需幾個小時即可充滿。
7. 電路簡單、易于制作,幾乎不用維護及維修。

 

二、電路原理
AC220V市電經變壓器T1降壓,經D1-D4全波整流后,供給充電電路工作。當輸出端按正確極性接入設定的被充電瓶后,若整流輸出脈動電壓的每個半波峰值超過電瓶的輸出電壓,則可控硅SCR經Q的集電極電流觸發導通,電流經可控硅給電瓶充電。脈動電壓接近電瓶電壓時,可控硅關斷,停止充電。調節R4,可調節晶體管Q的導通電壓,一般可將R4由大到小調整到Q導通能觸發可控硅(導通)即可。圖中發光管D5用作電源指示,而D6用作充電指示。

三、元件選擇
電源變壓器可用BK200型控制變壓器,輸出電壓用36V擋,亦可用4090型200V環形變壓器,選次級電壓為22Vx2或20V×2擋串聯使用。筆者使用的4090型環變,其次級電壓為24Vx2、12Vx2、0-6-23V三組,若將其24Vx2擋串聯(48V),則輸出電壓太高,充電電流過大(給 36V電動車蓄電池充電時,串上電流表測量平均充電電流約為1.5-1.8A,此為平均值,這時的峰值電流可達5-7A以上),為降低變壓器輸出電壓,將其余的12V×2和O-6V兩組線圈順向串接于初級線圈中,使次級輸出電壓降低為空載40V,滿載(平均充電電流為1.2A時)為36V,可滿足使用。由于4090型環形變壓器市售價格僅為23元左右.可以降低制作成本。愛好者也可自行繞制變壓器。

另外,電路中整流全橋D1-D4可選用8-10A方形全橋,中間有一圓形安裝孔,可安裝在鋁板上以便散熱。可控硅可用1OA/100V金封單向可控硅,將其同整流橋用螺母固定在同一散熱鋁板上。觸發三極管Q的參數為Vceo≥60V,IM=1A,可選用2SB536、B564、B1008、B1015或 2SA684、A720等管子。R6用作限流保護作用,若變壓器次級輸出電壓合適,充電電流(平均值)不超過1.5A,該電阻亦可省去不用。
該充電器若用于其他電壓的蓄電池充電(如24V、12V等),則可選取變壓器的次級輸出電壓分別為22V-26V、12V-14V等類型,同時適當減小R2和R5的阻值,也可用波段開關分別控制次級交流電壓和阻值轉換,使該充電器有更大的使用范圍。

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