(1) 由于锂离子电池充电电源在EMC、安规等方面有很高的要求,只有少数生产厂家能够满足要求。但随着国内市场的逐步扩大,生产锂离子电池充电器的制造商也有所增加,但现在的质量情况不容乐观。
(2)因在国内电动车充电电源不属于3C认证的产品,目前也没有标准的行业准则,并且国内对充电器的监管不严格,所以说国内市场所使用的充电电源跟出口的充电电源相比,要便宜不少,但在使用的材料质量、EMC、安全规范等方面依旧差别很大。
(3)由于现在不少生产充电电源的厂家对产品的技术指标还不够明晰,尤其是对一些易导致安全隐患的技术指标没有采取有效的控制,因而目前一些充电电源还有安全隐患。
(4)现在的电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池,因为铅酸蓄电池成本低,体积大。与之配套的充电器常常使用线性充电电源,体积大,效率低。蓄电池充电过程对其寿命影响最大,过充电、充电不足以及过放电都是引起是电池寿命的主要原因。因此如何正确地监控和测量蓄电池的充电状态、减少充电损耗、提高充电速度,延长蓄电池的寿命,具有十分重要的经济意义。
1.3 电动车充电电源的分类
1.3.1 负脉冲充电器
铅酸电池已经有多年的历史,开始全球基本沿用老的操作规程:充、放电率为0.1C(C是电池容量)寿命比较长。麦斯先生为了解决快速充电的问题,早在1967年向全世界宣布了他的研究成果,使用率脉冲电流大于1C进行充电,在充电间歇对电池进行放电。放电能有效地降低电解液的温度、消除极化现象、提高极板接受电荷的能力。
在1969年前后,我国一批科技人员,根据麦斯先生的三定律成功制作了多种快速充电电源。充电循环过程是:大电流脉冲充电→切断充电通路→对电池短暂放电→停止放电→接通充电通路→大电流脉冲充电……
在2000年左右,这个原理被用于电动车充电器当中,在充电的过程中,不断开充电线路,电池被小电阻短路的瞬间,进行放电。短路的时候因不断开充电线路,在充电线路中串连了电感。一般会在1秒内短路3-5毫秒,因电流在电感里不能瞬间变换,短路时间非常短,充电电源的电源转换部分可以得到保护。若将充电电流的方向作为正,放电便是负了,电动车行业便出现了“负脉冲充电器”,并且可以延长电池寿命。如江禾充电器中的长寿型充电电源就使用这个基本原理。
1.3.2 三段式充电器
这种类型的充电器是如今电动车行业中使用最多的一种,三段式充电器,就是在其充电过程中肯定有三个阶段。首先是恒流充电阶段,其次是恒压充电阶段,最后一个阶段叫做涓流充电阶段。
从电子技术角度针对电池而言:
第一阶段被称为充电限流阶段,而第二阶段被叫做高恒压阶段,最后一个阶段叫做低恒压阶段。第二个阶段和第三个阶段进行转换时,在面板指示灯上会有相应的变化,大多数充电电源第一和第二阶段是红灯,到第三阶段变成绿灯。
第二个阶段与第三个阶段的相互之间转换是由充电的电流决定的,大于某个电流值时进入第一和第二个阶段,小于某个电流值时进入到第三个阶段。而这个电流叫做转换电流,也叫做转折电流。
因而三段式充电电源有三个相应的重要参数:源^自·751·文.论,文'网]www.751com.cn
涓流阶段的低恒压值是第一个重要参数,第二个是第二个阶段的高恒压值,第三个是转换电流。这些重要参数和电池种类、电池的温度、电池的容量Ah以及与电池的数目有关。下面以本文设计的36V电动自行车所采用的三段式充电电源为例做一下简单的介绍: