智能快速充电器充电波形解析

智能快速充电器充电波形解析 目前市面上最先进的就是三段式充电器，所谓三段式，就是恒功率、恒电流、恒电压。过去则有恒电压， 智能脉充等等，但它们都属于被淘汰范围了，而我们的充电器，则比目前市场上所谓的最好的充电器还要好 出一个档，因为我们的充电器是多段式充电方式，准确点说是上百段。为什么这样讲呢？仙马牌充电器从2005 年至今，我们都在不断的实验，反复的改进，就所用过的电路板来说，都是百套以上，我们是在第一代及综 合市场上现有产品的基础上不断的完善，再不断的改版，现在我们的第四代“仙马牌智能快速充电器”就堪 称完美了，毕竟它是建立在上百套产品的基础上的，说它完美，是因为它实现了全电脑智能控制，选择什么 样的充电方式，完全是根据电池返回各种数据来自动选择，全程跟踪电池充电情况，随时调整参数，所以说， 我们的充电器就不能再用几段几段充电来概括它了！至于我们的充电器具体是怎么个工作原理，在下面我会 跟大家讲。 那么电池要充得快，充得好，又使电池寿命长，怎么才能做到呢？充电速度快，就只有大电流充电；充 电安全，则必须实现智能管理；而要延长电池的使用寿命就牵涉到了更多的学科知识了！在这里，我们先来 看一下仙马牌智能快速充电器的充电波形。 由于我们的充电器充电波形图非常复杂，而且对任一一组电池抽样充电，其波形图都将是170页以上， 所以，我这里只给大家手绘了一个能基本反映我们充电器充电过程的波形图，这样，对于非专业人士来说才 看得懂，才直观。 在给大家解释波形图前，先给大家讲一下大电流充电到底对电池有没有伤害，根据电池的特性，我们经 过反复的试验，得出的结果是：电池内部电压在56V(具体参数在这里就不明了)以前，不管用多大的电流时 行充电，即便用100A来充都没有任何问题！为什么呢？因为它电流只有那么高，它只吃得到那么多。所以在 56V之前我们就大电流充电，具体的好多伏我们就不说那么详细。总之在析气，失水之前大电流充电，对于 大电流充电，基本上所有的厂家都能做到，但他们为什么不做呢？这是因为他们的控制技术达不到大电流充 电的要求，你要控制在电池析气、失水之前，那就必须做到百分之百的精确，如果做不到，那就有损坏电池 的危险，所以现在市场上的其它厂家，都只做2A或是2.5A的充电器，但这也并不是说，他们充电器自始至终都是2A，而是一开始的时候是2A，越往后，充电电流就越小，这也就是他们标称三段式充电的缘由。对 于大电流充电，很庆幸，我们公司有张教授这样优秀的控制系统专家，他开发的控制系统无疑是完美的，完 全保障了充电过程中的控制问题！ 讲到张教授，我可以在这里给大家简单做一个介绍：他是电子科技大学的教授，也是国家自动化控制方 面的专家，现在享受国家特殊津贴的待遇。如：我们国家的卫星上面的太阳能充电器控制技术便是由他负责 研发、电子科大及西南交大机器人控制系统的主要研发和项目负责人，另外还有很多关乎国计民生的高精尖 控制技术，都能看到他的影子。 好了，还是回到我们充电器上面来吧，现在市场上其它的充电器要看容量，什么叫看容量呢？就是说， 一个充电器，要看电池是多大的，是12AH的，还是20AH的或是多少AH的，如果充电器是12AH的，那 就无法对20AH的电池进行充电。但我们的充电器则不然，不论是12AH还是24AH的，只要是在36V或48V 范围之内，它都可以充！这就是属于控制学范畴了，简单点讲就是全电脑管理的一个优势，电脑芯片电 池情况后，自适应充电！ 这就是我们手绘的充电过程波形图，在最下方，标明了它是采用何种充电模式，第一阶段： ，此时充电电流在电池过放电的情况下是4A，当电池内部电压达到一定的值时，它便关掉大电流，从而采取模式，这就是我们波形图上的第二个阶段；接下来是第三个阶段的大电流大间隙 充电模式，此时它的工作原理为大间隙时间停顿充电，也就是停顿时间相对于第二个阶段来说，更长！ 那么这个间隙停顿有什么好处呢?电池的充、放电过程，其实就是一个电化学反应过程，打个比喻，我们 人吃饭，要一口一口吃，而下一口则须在上一口吞下去以后，才能往下咽，而电池充电也是一样，它也需要 一个反应过程，充一下，再停一会儿，从而才不会造成堵塞，同时，电池在充电过程中，由于电流的持续注 入，就会出现电压虚高，而电池的真实电压却是低于这个虚高值，就好像我们往缸里注水，在持续注入的时 候，就会激起波纹，这个时候，水位就会高于缸里的真实水位，而这个高出的部分，我们就称之为虚高，现 在我们采用间隙充电，那电池内部的虚高电压也就下去了，从而为后来的充电垫定了一个好的基础，充电效 率也就能做到100%充满，要知道现在对蓄电池进行充电的国际为94%，也就是说一台充电器，在对一组 电池进行充电的时候，能充电饱和94%才算达到国际标准，不过，现在我们国内的企业大都做不到，它们基本上都只能充电饱和90%左右，实话实说，这倒不是他们充不满，而是它们不敢充满，为什么呢？还是一个 控制问题，由于它们在控制方面存在技术缺陷，无法准确进行控制，所以不敢充满，万一过充怎么办？这就 是他们充电饱和只能做到90%左右的根本原因！而我们的仙马牌智能快速充电器，只要电池组没有任何问题， 就能保证100%充满！即便是一些有问题的电池组，那也达到并超出国际标准！ 电池在充电过程中，电压在不断的慢慢升高，当充到即便是采用大电流大间隙脉冲充电，电池电压也快 达到析气点时，如果再采用大电流充电，电池肯定难以接受，此时，我们的充电器便自动转入第四阶段的 ，从字面上我们不难理解，再辅以波形图，我们能看出，它的充电模式与大电流阶段相比，不过是电 流减小了，前面我们用4A，现在就用2A的电流，而第五、第六阶段，也是前面二、三阶段的复制，虽说是复制，但其中的很多技术性问题却不是那么简单！ 波形图第七个阶段就是（包括在下一阶段，小电流浮充阶段仍在执行修复程序）阶段，在这个时候，我们的充电器是采用的小电流间隙脉冲，而在这个脉冲过程中，我们的充电器会瞬间释 放大电流去撞击极板上的板化物、硫化结晶，以击碎它们，使得它们能重新参加电化学反应及使极板与电池 内的硫酸溶液接触更良好，或许你们此时会问，电池能承受大电流、大电压吗？完全放心！主只是瞬间电动 作，它能起到的作用，或者说能使电池产生的反应，只是吸附在极板上的粘合物被击在碎，而电池内部的溶 液甚至连反应都还没有，瞬间的超高电压便消失了，更不用说升高电池的电压了，因此完全不存在电池能否 承受大电流、大电压这类问题。 ，也就是我们波形图上的第八个阶段，这个时候电池也基本充满电了，准确地说是充到 99%了，这在一般的充电器来说，是远远达不到的。那么电池还有1%没有充满，这个时候就采取零点几安的 小电流充电（同时仍在执行去硫去极程序）。直到电池完全充满，它便停止工作，如果过一会儿它又检测到电 池虚高电压降下来了，那么它又会根据电池的实际情况，再行选择采用哪个充电模式继续充电，或许又再从 头开始，或许是从中间的某个阶段开始。我们现在看到的这个图是简化了的，真正充电的过程极其复杂，毕 竟电池在充电时，内部参数随时都在变化，而我们充电器对电池的检测跟踪达到3000次以上/秒，然后再根 据电池内部返回的情况来选择调整充电模式，如果我都一一给你们解释清楚，那就复杂了，因此对于我们充 电器的波形图，用这个简易的来解释，再好不过！既直观，又易懂，而且又完整地呈现出了它的充电过程！ 问：脉冲充电是怎么回事？ 通俗地讲，就是把一段连续恒电流切变成若干段不连续的电流，优点最主要是充电时电池不易发热、恒 流，能有效地防止电池电压过高而引起发热，鼓包，失水等问题，现在市场很多品牌都宣称他们具备脉冲功 能，其实则不然，真正具备脉冲功能的充电器，它们的价格至少应在70元以上，而且还没有我们这类是通过电脑芯片反复判断的集智能、快充、修复于一体的充电器。 关于会不会把电池充坏等安全性问题，我们的仙马牌智能快速充电器，只要充电器元器件厂家提供的无 器件没有问题，电池亦无质量问题，那我们就能保证绝对不会把电池充坏或产生其它安全性问题！倘若说原 器件出问题了，那就不能绝保证了，不过，我们也做了很多安全防护措施。 充坏电池，无非就是充电器失控，为了保证充电器不失控，我们了很多保护电路来切断电源，起到 保护作用。比如说我们的充电器你就是拿棉絮包起来充都不会坏，因为我们有安装，当它检测到温 度升高后，会自动把温度降下来，据我们所知，成都曾经有个在车棚充电，晚上怕充电器掉了，就锁到车子 后面的箱子里面，结果把车棚烧了。如果换着是我们的，就绝对不会！因为它即便是在再恶劣的环境下，当 温度到了我们设定的值，就自动停充，把温度降下来后，再进行小电流充电，如果可以就自动加大电流进行 充电，整个过程都是电脑检测进行。 第二个，如果外面短路，比如说电池线路短路了，我们的充电器它自己知道切断电源。再比如说电脑程 序出问题了，不能检测控制了，怎么办？这没关系，我们安装有一个电子狗在里面，如果电子狗监控到电脑 芯片出现异常，它就会自动切断电源，进入物理保护。总结一下，就是说，我们的充电器，不仅有市场上其 它充电器那样的设置，同时还有多重的，这不管是对电池也好，还是对充电器自身也罢，都大大的提高了安全保证！ 问：我们的充电器最大能达到4A吗？ 答：能！我们的充电器在检测到电池是深度放电后，在一开始充电的时候，就会采用最大的电流4A充电， 当然了，这个4A是不会持续不变的，在一定时间以后，它就有可能是3点几，2点几都有可能，这就是前面我们说过的阶段性充电，充电器根据电池内部情况进行充电模式选择。而且在电池深放电的前提下，我们的 充电器充1个小时可以跑20公里以上，充分体现了我们充电器快这一特点！另外，大电流充电还有一个好处， 那就是只要电池不是损坏了，而是由于极板过度硫化了，用其它充电器不论怎么充，也充不了电的，用我们 的充电器就能使它再次投入使用，至于这类第二次投入使用的寿命能有多长，这就得视不同的电池情况而定 了，对于此，我们是测试过的，有着充分的实验依据！ 由于充电器与电池是息息相关的，因此我们在这里需要浅谈一下电池的激活问题，至于电池的构造，在 后面我们再讲，电池是需要激活的！前面我们讲过，电池的充电放电过程是一个电化学反应过程，而激活， 就是为了使电池溶液活化，从而充分参加电化学反应，那么我们如何去激活呢？简单点讲，就是电池在初使 用时，必须深放电，饱充电，使电池溶液充分参加电化学反应，通常情况下，电池在初使用时期，环境温度 30度左右需要深放饱充四次，而在冬季环境温度较低的情况下，则需要七次以上，才能够充分激活电池溶液， 激活电池及正确使用能有效延长电池的使用寿命，这是电池用户不可忽略的问题。 上面的波形图里，我们没有标示出仙马充电器是如何解决电池不均衡性的，而对于电池的不均衡性，这 可以说是所有电池生产厂家最为头痛的事情，也是电池损坏的最为主要的原因之一，对于此，不论是别的充 电器生产厂家也好，还是电池生产厂家自己也罢，都没有一个好的解决办法，但我们仙马充电器，却在这方 面有很大的突破！众所周知，一组电池，它的内部是由若干格串联起来的，比如，48V的电池就是由24格串 联起来的，其电压为2V/格，24格中，每格都相互影响，倘若其中的一格出现问题，相对于其它格显得薄弱 了，那其它各格就会受到牵连，这就是电池的不均衡性，这种不均衡性在一开始或许还不会影响到电池什么， 但是随着电池的使用，它将是电池最致命的缺点，这就是电池生产厂家头痛的原因，因为电池的不均衡，导 致了他们生产出来的电池性能大大降低，从而不管是售后也好，还是对厂家的声誉也罢，都大为损害了电池 生产厂家的利益！ 那么，我们仙马充电器是如何解决电池不均衡这一问题的呢？我们的充电器是：针对电压高的，先充满 的，边充边放，把高的部分放了，保证低的部分充电，这样就保证了所有电池格达到最佳充电效果，虽然这 个办法说来简单，但真要应用于实际却是非常难，其中有许多需要解决的技术问题，这也是其它厂家偿试过， 但却没能成功的原因，说到这里，我不仅又得自吹自擂一次，那就是我们的控制技术确实出色！ 对于我们的仙马充电器，今天就讲这么多，相信今天讲的这些，大家能初步了解我们的产品，如有疑问， 我再给大家做解答！