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电动车/手机快速充电原理、方法、应用及影响-电路图讲解-电子技术方案

4月 5, 2019

  能在1~5h内使蓄电池达到或接近完全充电状态的一种充电方法。常用于牵引用蓄电池需要在较短时间内恢复完全充电状态时的充电。蓄电池的正常充电耗时约10~20h,如何能快速充电而不损害蓄电池的性能和寿命,是人们关注的热门研究课题。  


电路特点 

 1、输出电压设定好后(例如36V),若被充电瓶极板脱落断开,造成某组电池不通,或出现短路,则电瓶端电压[1] 即降低或为零,这时充电器将无输出电流。  


电动车快速充电站 

1、若被充电瓶电压偏离设定电压,如设定电压为36V,误接24V、12V、6V电瓶等,充电器也无输出电流,若设定为24V误接为36V电瓶,由于充电器输出电压低于电瓶电压,因而也不能向电瓶充电。

2、充电器两输出端若短路时,由于充电器中可控硅SCR的触发电路不能工作,因而可控硅不导通,输出电流为零。   

 3、若使用时误将电瓶正负极接反,则可控硅触发电路反向截止,无触发信号,可控硅不导通,输出电流为零。  

 4、采用脉冲充电,有利于延长电瓶寿命。由于低压交流电经全波整流后是脉动直流,只有当其波峰电压大于电瓶电压时,可控硅才会导通,而当脉动直流电压处于波谷区时,可控硅反偏截止,停止向电瓶充电,因而流过电瓶的是脉动直流电。   

 5、快速充电,充满自停。由于刚开始充电时电瓶两端电压较低,因而充电电流较大。当电瓶即将充足时(36V电瓶端电压可达44V),由于充电电压越来越接近脉动直流输出电压的波峰值,则充电电流也会越来越小,自动变为涓流充电。当电瓶两端电压被充到整流输出的波峰最大值时,充电过程停止。经试验,三节电动车蓄电池36V(12V/12Ah三节串联),用该充电器只需几个小时即可充满。   

 6、电路简单、易于制作,几乎不用维护及维修。

  

快充技术的原理及应用

一般来说手机的电力耗尽,充满电的时间约在3小时以上,其实时间已经不算长了,但若是有急用的人就会觉得这段时间相当漫长,以前的解决方式是随身携带行动电源,在没电时直接接上充电即可;不过现在发展出快充技术,只需要30分钟就能充满一半以上的电量,大幅缩短充电时间。

到底何谓快充技术?目前已有哪些快充技术?本篇文章将一一解析快充技术的原理及应用。  


认识手机电池

在介绍快充技术之前,先来认识一下让手机能正常使用的“电池”,手机电池在众多的电池种类中属于可重复充放电的“锂离子电池”,也被称为“二次电池” ,虽然一般人常将锂离子电池直接以“锂电池”称之,但实际上锂电池指的是不可重复充放电的一次性电池,两者的性质完全不同。  

 锂电池(Lithium Battery)以锂金属或锂合金为负极材料并使用非水电解质溶液,由爱迪生所发明,之后人们利用不同的材料去制造出多种电池,也被广泛地应用在电子产品上。锂离子电池(Lithium-ion battery)是靠锂离子在正负极之间的移动来进行充放电,放电时,锂离子离开负极进入正极而产生电流,充电时锂离子则反向移动,从正极进入负极还原成可以再度放电的状态。  


锂离子电池标示的意义 

 符合安全标准的锂离子电池一定会在电池上有着清楚的资讯标示,所以使用者也得要对这些标示有基本的了解,才能看懂它们所要表达的意义。在电池上可能会出现的标示有:A(安培)是电流;V(伏特)是电压;W(瓦特)是电功率,由电压与电流的乘积而来;Wh(瓦时)是一个小时内电池可释放出的电量。电池的容量是以Ah(安培小时,简称安时)或mAh(毫安时)来表示,其中的h 是时间,m 代表缩小一千倍的单位,由于手机电池的容量很小,所以用mAh为单位,计算公式为mAh = mA(毫安培)x H(时间)。   举例来说,一个标示2,000mAh 的电池,电流为200mA,意思就是电池的使用时间约10小时,不过实际上电池有自放电损耗的因素存在,电池存放时间长就会影响使用时间,因此电池用尽的时间若少于标示时间属于正常现象。   电动车/手机快速充电原理、方法、应用及影响-电路图讲解-电子技术方案 

 ▲表面标示Lithium 字样的电池为不可充电的锂电池,也就是所谓的一次性电池。   电动车/手机快速充电原理、方法、应用及影响-电路图讲解-电子技术方案

▲以图示的电池来说,容量为2,900mAh,电压是3.85V,一个小时可释放出11.2Wh 的电量。   电动车/手机快速充电原理、方法、应用及影响-电路图讲解-电子技术方案 

 ▲以这个电池来说,如果想知道它的Wh 是多少,可透过公式Wh = V x mAh / 1000来计算,因此得出7.2V x 1200mAh / 1000 = 8.64Wh。                                          

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