電動車充電器原理剖析3、三段式充電:充電起始階段:用限流充電,也稱為恒流充電;充電中期:改為定壓充電;充電后期:也就是定壓充電,但定壓值比中期降低了一些,稱為涓流充電,也稱為浮充。此階段,還可以采用脈沖模式。

1充電狀態(tài)輪換電流檢測比較器2充電電流限流檢測反饋放大器

3電池電壓檢測反饋放大器(基本基準電壓為第三階段涓流充電恒壓值)

三段工作狀態(tài)得轉(zhuǎn)換條件:⑴、充電電流＞基準電流1,進入第一階段電流:充電電流＝基準電流2＞基準電流1,進入第一階段基準電流1＜充電電流＜基準電流2,進入第二階段⑵、充電電流＜基準電流1,進入第三階段幾點說明:①、各控制信號共同作用得結(jié)果,控制開關(guān)電源振蕩脈沖得寬度即開關(guān)管得通斷比,通斷比越大,輸出電壓高,充電電流就大②、階段得確定,就是預(yù)先設(shè)定,賦值給電壓比較器,充電電流或充電電壓都就是通過取樣,并與電壓比較器得賦值進行比較,通過電壓比較器得輸出改變電壓負反饋量得大小,去控制輸出電壓。不同得電壓負反饋比例與電流負反饋量結(jié)合形成不同得充電階段。③、第一階段電流反饋起主導(dǎo)作用,實質(zhì)就是限流(恒流);第二階段電壓負反饋與電流負反饋共同作用,主導(dǎo)作用由電流負反饋轉(zhuǎn)向電壓負反饋第三階段電壓反饋起主導(dǎo)作用后兩個階段實質(zhì)上均就是恒壓階段,差別就是第三段得恒壓值低于第二階段得恒壓值。4、全橋式、半橋式功率轉(zhuǎn)換與單管激勵功率轉(zhuǎn)換:為提高電路效率,PWM頻率高達幾十千赫茲,因此,需要將直流電轉(zhuǎn)換為頻率為幾十千赫茲得開關(guān)脈沖,再將開關(guān)脈沖進行高頻整流后向被充電得電瓶提供直流電壓(電流)。這一過程得實現(xiàn)依靠高頻變壓器進行能量得轉(zhuǎn)換與傳遞,也稱為功率轉(zhuǎn)換器。根據(jù)轉(zhuǎn)換形式得不同,又分為全橋式、半橋式功率轉(zhuǎn)換與單管激勵功率轉(zhuǎn)換。⑴、全橋式功率轉(zhuǎn)換器(圖中K就是開關(guān),實際電路中就是功率開關(guān)管)⑵、半橋式功率轉(zhuǎn)換器全橋式轉(zhuǎn)換效率高,但成本也高。實際電路中大都采用半橋式電路。通常配用得集成電路為TL494。⑶、單管激勵開關(guān)由一個功率開關(guān)管構(gòu)成。也稱為單激型。通常配用得集成電路為μc3842。5、單激型反激式功率轉(zhuǎn)換

在功率轉(zhuǎn)換中,不改變變壓器初級繞組電流方向,而通過開關(guān)控制單方向電流導(dǎo)通與切斷得時間(仍屬于PWM),顯然,開關(guān)管由單管即可完成。開關(guān)管導(dǎo)通時儲能,開關(guān)截止時,儲能釋放給負載,稱為單激型反激式功率轉(zhuǎn)換。開關(guān)管導(dǎo)通時間長,傳輸電能多,變壓器次級繞組輸出電壓、電流高、大。用PWM控制功率開關(guān)管,就可以改變次級繞組輸出得電壓與電流,同時,使用閉環(huán)反饋可以穩(wěn)定電壓、電流或限制功率。單激型反激式功率轉(zhuǎn)換得電路結(jié)構(gòu)及工作原理:D1:續(xù)流二極管C:濾波電容V導(dǎo)通時,電流I通過L1,電流逐漸增加,產(chǎn)生變化磁場,L1中自感電動勢上正下負,在次級繞組L2產(chǎn)生感應(yīng)電壓為上負下正,D1截止L1、儲能。

V截止時L1中電流不能突變,產(chǎn)生自感電動勢下正上負,經(jīng)電磁耦合,在L2中產(chǎn)生感應(yīng)電壓為上正下負,D1導(dǎo)通,感生電流從D1、RL構(gòu)成閉合回路,L1儲能得到釋放。6、單激型正激式功率轉(zhuǎn)換

在單激型功率轉(zhuǎn)換中,若不經(jīng)過儲能階段,當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時,初級繞組電流增長,形成變化得磁場感應(yīng)到次級繞組給負載供電,稱為單激型正激式功率轉(zhuǎn)換。單激型正激式功率轉(zhuǎn)換得電路結(jié)構(gòu)及工作原理:L3:后續(xù)電感D3:L3續(xù)流二極管D1:續(xù)流二極管L4:新增變壓器繞組V導(dǎo)通時,L1中自感電動勢上正下負,L2中感應(yīng)電動勢上正下負,D3導(dǎo)通形成得電流經(jīng)D3、L3供給負載,形成閉合回路。后續(xù)電感L3同時儲能;V截止時,L1中得電流不能突變,L1產(chǎn)生上負下正得自感電動勢,經(jīng)電磁耦合到L4,L4上產(chǎn)生上正下負電勢,感生電流經(jīng)續(xù)流二極管D1將能量回饋電源UI,與此同時,D3反偏截止,后續(xù)電感L3得儲能在L3上形成左負右正電動勢,感生電流流經(jīng)RL與續(xù)流二極管D2,構(gòu)成閉合回路?？傊?V導(dǎo)通時,不經(jīng)儲能就將能量傳到負載,故為正激式。7、負脈沖充電器充電過程中,每秒(1000ms)使電瓶放電1

2ms

采用負脈沖充電,可以去極化,增加極板承受能力,降低充電溫度,延長蓄電池壽命。8、單片機控制得充電器單片機控制可用于兩個方面:⑴、對開關(guān)電源得控制;⑵、對三段式階段得控制。大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜單極反激式智能型充電器脈寬調(diào)制集成電路

c3842簡介3腳為最大電流限制，調(diào)整輸出最大電流7腳為電源正極5腳為電源負極6腳為脈沖輸出直接驅(qū)動場效應(yīng)管2、4腳為電壓反饋，可調(diào)節(jié)輸出電壓4、8腳外接振蕩電阻和振蕩電容1腳誤差放大器輸出經(jīng)RC網(wǎng)絡(luò)反饋到2腳,起頻率補償作用T0:雙向濾波抑制干擾,D1:整流C11:濾波IC1:μc3842脈寬調(diào)制集成電路。其5腳為電源負極,

7腳為電源正極,

6腳為脈沖輸出直接驅(qū)動場效應(yīng)管Q1(K1358)

3腳為最大電流限制,調(diào)整

R25(2、5歐姆)得阻值可以調(diào)整充電器得最大電流。

2腳為電壓反饋,可以調(diào)節(jié)充電器得輸出電壓。

4腳外接振蕩電阻R1,與振蕩電容C1。T1為高頻脈沖變壓器,其作用有三個:第一就是把高壓脈沖降壓為低壓脈沖。第二就是起到隔離高壓得作用,以防觸電。第三就是為μc3842提供工作電源。D4:高頻整流管(16A60V)C10:低壓濾波電容,D5:12V穩(wěn)壓二極管,IC3:(TL431)為精密基準電壓源,配合IC2(光電耦合器4N35)起到自動調(diào)節(jié)充電器電壓得作用。調(diào)整w2(微調(diào)電阻)可以細調(diào)充電器得電壓。D6:充電指示燈,D10:電池浮充(充滿)指示燈。R27:電流取樣電阻(0、1歐姆,5w)改變W1得阻值可以調(diào)整充電器轉(zhuǎn)浮充得拐點電流(200－300

mA)。通電開始時,C11上有300v左右電壓。此電壓一路經(jīng)T1加載到Q1。第二路經(jīng)R5,C8,C3,達到IC1得第7腳。強迫IC1啟動。IC1得6腳輸出方波脈沖,Q1工作,電流經(jīng)R25到地。同時T1副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓,經(jīng)D3、R12給IC1提供可靠電源。T1輸出線圈得電壓經(jīng)D4、C10整流濾波得到穩(wěn)定得電壓。此電壓一路經(jīng)D7(D7起到防止電池得電流倒灌給充電器得作用)給電池充電。第二路經(jīng)R14、D5、C9,為LM358(雙運算放大器,4腳為電源地,8腳為電源正)及其外圍電路提供12V工作電源。D9為LM358提供基準電壓,經(jīng)R26、R4分壓達到LM358得第2腳與第5腳。

正常充電時,R27上端有0、15－0、18V左右電壓,此電壓經(jīng)R17加到LM358第3腳,從1腳送出高電壓。此電壓一路經(jīng)R18,強迫Q2導(dǎo)通,D6(紅燈)點亮,第二路注入LM358得6腳,7腳輸出低電壓,迫使Q3關(guān)斷,D10(綠燈)熄滅,充電器進入恒流充電階段。當(dāng)電池電壓上升到44、2V左右時,充電器進入恒壓充電階段,輸出電壓維持在44、2V左右。充電器進入恒壓充電階段,電流逐漸減小。當(dāng)充電電流減小到200mA—300mA時,R27上端得電壓下降,LM358得3腳電壓低于2腳,1腳輸出低電壓,Q2關(guān)斷,D6熄滅。同時7腳輸出高電壓,此電壓一路使Q3