目前电动自行车几乎都是采用阀控铅酸(VRLA)蓄电池。我们通过对该蓄电池特性分析,设计并批量生产的JY-XX系列智能激活型充电器,采用了恒压限流充电方式,即恒流──恒压──浮充三段充电模式。首先对蓄电池进行恒流充电,待被充电池电压上升到电压限制后转为恒压充电,当充电电流减少到某一值后,转化为浮充充电.下图为三段充电模式的电压、电流的曲线图。 图中,U2>U1>U3; I1>I2 第一阶段:恒流I1充电,电压逐渐上升到U1; 第二阶段:电压从U1逐渐上升到U2,电流由I1下降到I2; 第三阶段:涓流充电,恒压在U3. 例如 JY-3620,适用于对12AH的阀控铅酸蓄电池充电,其充电率约为 C=(1.36*10³MA)/(12*10³MAH)≈0.11C 考虑到充电的电化学过程中,有一定的热损耗,故实际充电电流要比上式计算值大30%左右,适用于12AH,17AH蓄电池充电器的充电流为1.8A。 上述充电模式,采用恒流充电技术。避免了刚充电时,电流过大引起的蓄电池极板脱落现象,防止电池早期失效。充电转入限压浮充状态,电池完全充足后,充电电流仅用以补充电池因自放电而损失的电量。实验证明,采用三段(恒流━━恒压━━浮充)式充电模式对电动自行车铅酸蓄电池充电,能很好地实现电能向化学能的转换. 为了实现对电动自行车使用的阀控铅酸蓄电池VRLA三段式充电模式,JY-XX系列智能激活型充电器设计了高性能、固定频率、低功耗、高频开关电源的充电电路。采用了目前先进的PWM脉宽调制电流型控制芯片,直接由市电AC/DC变换充电。不仅省电,而且解决了发热问题,省去笨重的工频变压器。由于采用先进的PWM电流控制型芯片,JY-XX系列智能激活型充电器可以在较宽的使用(输入)电压下工作。其输入电压范围为AC180V━AC265V,这对于供电电网电压不稳定的地区是有意义的;该系列充电器还具有过载保护及热关断功能。当芯片温度达到最高温度限制时,能立即关断输出,不致于烧坏充电器。 电动自行车使用的阀控铅酸蓄电池是密封的。在充电过程中,被充蓄电池电压逐渐升高,电池内部的温度T和压力P相应升高。关键是,充电的电压、电流曲线在什么时间转为涓流充电。JY-XX系列智能激活型充电器内部设计有两个控制环路,很好地解决了充电电压、电流曲线的转折。不会造成蓄电池过充,导致蓄电池失水,而早期寿命剧减;也不会造成蓄电池欠充,导致蓄电池容量下降,内阻增加,早期损坏。 为了解决在电源接通瞬间,大电流对充电器的冲击,JY-XX系列智能型充电器设计了防止大电流冲击的软启动电路,使得该充电器正常工作,而更可靠的运行。 某些电动自行车用户或电动自行车维修者,时有将充电器短路或将被充蓄电池反接造成对充电器和被充蓄电池的严重损坏。针对这种情况,JY-XX系列智能激活型充电器设计了充电器输出短路保护和被充蓄电池反接自动保护。在输出短路时,充电器不启动,不进行充电;在蓄电池反接时,充电器不启动,不进行充电,而且还发出声响报*。避免了充电过程中充电器和蓄电池短路,被充蓄电池反接造成严重损害的情况,提高了充电器的可靠性和实用性。 适应特殊用户的要求,JY-XX系列智能激活型充电器设计了LED显示,动态监控被充电池电压状态。不仅能检测被充电池的剩余容量,还可以形象直观地反映出在充电过程中被充电池的动态容量。这对过充电是有益的。 温度是影响电子设备可靠性最重要的因素。温升将导致元器件的失效。当温度超过一定值时,失效率将呈指数规律增加。为了有效地限制充电器的温升,JY-XX系列智能充电器的热设计是成功的,减小发热量,选用低功耗、热稳定性高的元器件,利用传导、辐射将热量转移;使用优质阻燃塑料外壳等。该充电器例行抽样检查,是在40℃烘箱内长时间通电检测的。 在生产过程中,JY-XX系列智能激活型充电器,采用了以下提高可靠性的措施: 1. 严格按照要求,直接向元器件生产厂商订货,进厂的元器件检验合格后,方能入库; 2. PCB板采用优质的环氧板材; 3. 充电器出厂前逐台进行老化,剔出那些因元器件制造过程的缺陷、PCB板不完善的连接、早期故障的充电器,使问题暴露在出厂前的产品老化阶段。 综上所述,JY-XX系列智能激活型充电器采用三段式充电模式。使用了先进的PWM电流控制芯片,设计了浪涌大电流冲击、过压、欠压、过热、过载、短路、蓄电池反接等多重自动保护功能。定点元器件采购、PCB板制作、电路安装、塑料外壳选材、产品出厂前逐台老化等都提高了产品的可靠性。实践证明,JY-XX系列智能激活型充电器设计是满意的。加之公司良的售后服务,批量投放市场以后,深受用户欢迎。