通常,电动车电池所配充电器的充电电流,多数为直流充电。即充电方式多为开关电源技术,要实现更高的开关电源转换效率,开关频率越高越好。但这个频率,是完全意义上的对称方波信号,如果将这样的脉冲,直接利用对电池充电,则是和开关电源转换效率相矛盾的事,故此,也没有哪家充电器厂家推出直接基于开关电源频率的脉冲充电器。那么,在实际使用中,脉冲是怎样产生的呢 ? 综观目前的电动车电池脉冲充电,大概有如下三种形式:
1 .基于开关电源的负脉冲充电器
该类充电器,是在开关电源转换为低压直流电源后,在浮充状态下进行约 2 个小时的脉冲叠加充电。脉冲电路形式较多,但频率多为高频,主要设计在 5kHz ~ 20kHz 之间。这类充电器的脉冲,仅仅是在电池浮充状态下进行,在平时充电不使用。其典型代表为天能充电器。其原理及电路分析,都在《电子报》上进行介绍。这类负脉冲充电器工作于负脉冲状态时,其波形见图 1 所示。图 1 中上为理想波形,下为实际波形。
用专用芯片设计的脉 > 中充电器,近年也出现了一些产品。如郑驰充电器,据称有脉冲充电功能,其电路原理和专用芯片均在《电子报》上介绍过。其他也有号称脉;中充电器的,只是笔者没见过其实物和电路原理,故此不敢妄加断论 !
2 .含工频脉冲的充电器
含工频脉 > 中的充电器,是在其利用工频变压器或电容进行降压后,在整流后不加电容滤波的电路,都属于工频脉冲充电电路。利用工频变压器降压的这类电路在大功率充电器上最为常见,如电池容量上 60A 11 以上的电池充电,很多都配套为这类脉冲充电器。只是,这类脉冲的频率为 50Hz ,并且其脉冲尖峰不是很明显,只有正脉冲信号 ! 充电器波形如图 2 所示,上方为其理想波形,下方为实际波形。
3 .外加脉冲转换电路的充电方式
目前,在电动车行业中,由于厂家对电动车成本缩减非常重视,故很多电动车所配充电器多为两阶段或三阶段充电器,均没有脉冲功能。因而出现了正负脉冲转换器,即在一般充电器后加入该装置,可以使输出的直流电变为图 3 所示的脉冲充电波形。图 3 所示波形,是在一款名为“电动车专用铅酸蓄电池维护仪”上测试的,上方为没接入电池的测试波形,下方为接入电池后测试的波形。这个转换装置,与很多大型电池修复仪的脉冲原理一样,从示波器上可以发现,其波形尖峰是很尖锐的,并且放大后,可以看到有很强的振荡波形存在。它既是一款维护仪,也可作为电池去硫化的维修仪使用。
该类转换电路,在为电池充电时同时接上,使其整个充电过程在脉冲状态下完成。这样有利于防止电池在使用中电化学反应后充电迟钝,有效防止硫化,并能促进电池充电进程,提高充电效率,有助于遏制正极板软化,对电池充电,是非常有帮助的。