鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1598次 | 2021年12月22日
自制簡(jiǎn)易的鉛酸電池充電器智能按時(shí)插座
鉛酸電池成本低、技術(shù)成熟、使用性能穩(wěn)定、原料來源豐富、鉛回收率高成為各電動(dòng)汽車生產(chǎn)商的首選,與鉛酸電池相對(duì)應(yīng)的充電器也繁榮于市場(chǎng)。
目前市場(chǎng)上電動(dòng)汽車鉛酸電池充電器的設(shè)計(jì)方法大致有兩類:第一類是二階段式,即先恒壓充電,充電電流隨鉛酸電池電壓上升而逐漸減少(即充電電流先大后?。?,當(dāng)鉛酸電池電能補(bǔ)充到一定程度后,鉛酸電池的電壓也會(huì)上升至充電器的設(shè)定值,充電器的紅色指示二極管熄滅,綠色指示二極管隨即點(diǎn)亮,充電器自動(dòng)轉(zhuǎn)入第二階段的涓電流浮充充電;第二類是三階段式,即先恒流充電,而后恒壓充電,當(dāng)鉛酸電池的電壓上升至充電器的設(shè)定值,充電器的紅色指示二極管熄滅,綠色指示二極管隨即點(diǎn)亮,充電器自動(dòng)轉(zhuǎn)入第三階段的涓電流浮充充電。
從以上設(shè)計(jì)方法可知:無論是兩階段式充電還是三階段式充電,最后階段都是涓電流浮充充電。實(shí)踐證明:對(duì)鉛酸電池適當(dāng)時(shí)間的涓電流浮充充電,不僅是更進(jìn)一步充足電量,更重要的是對(duì)鉛酸電池的修復(fù)和保養(yǎng),防止鉛酸電池形成不可逆的硫酸鹽化,簡(jiǎn)稱“硫化”。實(shí)踐驗(yàn)證,一般以2~3小時(shí)的涓電流浮充充電為宜,過充或充電不足都會(huì)嚴(yán)重危害鉛酸電池的正極板,大大縮短鉛酸電池的使用壽命。筆者針對(duì)以上充電情況,自制了一款簡(jiǎn)易的電動(dòng)汽車鉛酸電池充電器智能按時(shí)插座,該智能按時(shí)插座能對(duì)充電器最后階段涓電流浮充進(jìn)行按時(shí),當(dāng)涓電流浮充到達(dá)設(shè)定值后,智能按時(shí)插座自動(dòng)切斷充電器及自身的交流電源,結(jié)束充電,不必再人工斷電。本人將智能按時(shí)插座應(yīng)用于自己森地牌YBC-48L型(14Ah)充電器,深感方便。隨后相繼給許多親戚朋友的充電器也設(shè)計(jì)制作了同樣的按時(shí)插座,通過使用,大家都覺得既延長鉛酸電池的使用壽命,也免除了天天人工斷電之苦。
一、智能按時(shí)插座如何工作
智能按時(shí)插座的電路見圖1,共由交流電源開關(guān)、電磁脫鉤線圈驅(qū)動(dòng)電路、按時(shí)電路、直流電源電路4部分組成。將該電路插上電源插頭,按下交流電源開關(guān)S1按鈕,接通220V交流電源即可開始工作。220V交流電源一路經(jīng)14V電源變壓器T降壓、橋式整流電路整流、濾波電容C1濾波、三端穩(wěn)壓集成電路IC1穩(wěn)壓、濾波電容C2濾波出現(xiàn)穩(wěn)定的+12V直流電源,該+12V分三路輸出:(1)經(jīng)R4加到LED2作+12V直流電源工作指示。(2)經(jīng)R3、VD2、LED3串聯(lián)穩(wěn)壓后經(jīng)C3濾波加到穩(wěn)壓調(diào)整管VT4基極,使VT4將+12V穩(wěn)壓為2.1V,由VT4發(fā)射極輸出,該2.1V經(jīng)C4濾波后加到石英小鬧鐘電源正負(fù)極為其供應(yīng)直流電源(提示一點(diǎn):2.1V高了些,石英小鬧鐘走時(shí)稍快一些,按時(shí)值按4~5小時(shí)即可)。(3)加到開關(guān)S1的電磁脫鉤線圈上。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
220V交流電源另一路經(jīng)按時(shí)插座加到充電器,當(dāng)充電器還未轉(zhuǎn)入浮充充電狀態(tài)時(shí),充電器的紅燈LED1得電發(fā)光,LED1兩端的2V電壓經(jīng)插頭p1、插孔J1、電阻R2加到VT3基極,VT3飽和導(dǎo)通,將2.1V穩(wěn)壓調(diào)整管VT4基極短路到地,穩(wěn)壓調(diào)整管VT4截止,石英小鬧鐘無直流電源供給而不工作,當(dāng)充電器轉(zhuǎn)入涓電流浮充充電階段時(shí),充電器紅色二極管LED1兩端變?yōu)榱汶妷合纾ǔ潆娖骶G色二極管則發(fā)光),此時(shí)VT3也因基極零電壓而截止,電源調(diào)整管VT4正常導(dǎo)通,輸出2.1V直流電源,石英小鬧鐘得電開始計(jì)時(shí),當(dāng)計(jì)時(shí)到預(yù)先設(shè)定值時(shí),石英小鬧鐘輸出低電平音頻脈沖訊響信號(hào),該低電平音頻脈沖信號(hào)通過VT2放大整流經(jīng)電容C5濾波輸出一直流電壓,使VT1飽和導(dǎo)通,開關(guān)S1電磁脫鉤線圈得電出現(xiàn)磁力,使開關(guān)按鈕脫鉤跳開,斷開交流電源,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)結(jié)束充電。
二、元件選擇
元件選擇如電路原理圖上的標(biāo)注:VT1、VT3、VT4選用S8050型三極管,VT2選用S8550型三極管,IC1選用LM7812,VD1選用IN4148型二極管,VD2~D6選用IN4007型二極管,LED1、LED2選用普通紅色發(fā)光二極管,LED3選用普通綠色發(fā)光二極管,R1選用2kΩ普通電阻,R2選用10kΩ普通電阻,R3、R4選用1kΩ普通電阻,開關(guān)S1選用KDC-A01-06Y型的,p1和J1分別選用普通單聲道耳機(jī)插頭、插孔。變壓器T選用3W/14V電源變壓器,C1選用1000μF/25V電解電容,C2、C3、C4選470μF/25V電解電容,C5選用47μF/25V電解電容。實(shí)物如圖2所示。焊好的電路見圖3。
三、智能按時(shí)插座的安裝與使用說明
筆者利用萬能印制板來焊接本按時(shí)插座電路,安裝時(shí)注意,一定要將石英小鬧鐘內(nèi)的小揚(yáng)聲器拆除,小揚(yáng)聲器正極所接位置接三極管VT2發(fā)射極,小揚(yáng)聲器負(fù)極所接位置接三極管VT2基極,引線見圖4。本人焊接成的按時(shí)插座電路與充電器連接如圖5所示。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
在充電前,先將按時(shí)值設(shè)好,將充電器控制信號(hào)輸出插頭p1和按時(shí)控制信號(hào)引入插孔J1連接好,充電器與蓄電瓶連好,插好交流電源插頭,最后按下開關(guān)S1按鈕,智能按時(shí)插座會(huì)自動(dòng)在充電器轉(zhuǎn)入浮充充電狀態(tài)時(shí)開始計(jì)時(shí),并在按時(shí)值達(dá)到時(shí)結(jié)束充電。當(dāng)充電器因蓄電瓶出問題(比如過度失水)而無法轉(zhuǎn)入浮充充電狀態(tài)時(shí),將充電器插頭p1和按時(shí)插座間的插孔J1斷開,按時(shí)插座則通電開始計(jì)時(shí),當(dāng)按時(shí)值達(dá)到時(shí)自動(dòng)結(jié)束充電。