镍氢电池充电器制作
超级用户2008/12/06电子技术 IP:四川
镍氢电池充电器制作
[font=Verdana]镍氢电池充电器原理图:由[color=#444444]LM324[/font][/color]组成,用TL431设置电压基准,用S8550作为调整管,把输入电压降压,对电池进电行充电,电路图如下:

1.基准电压Vref形成
    外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。VD1起保护作用,防止外接电源极性反接时损坏TL431。R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref,根据图中参数Vref= 2.5×(100+820)/820=2.80(v),这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计(单节镍氢充电电池充满后电压约
为1.40V)。
2.大电流充电
(1)工作原理
    接入电源, 电源指示灯LED(VD2)点亮。装入电池(参考图片,实际上是用导线引出到电池盒, 电池装在电池盒中),当电池电压低于Vref时,IC1-1输出低电平,VT1导通,输出大电流给电池充电。此时,VT1处于放大状态-这是因为电池电压和-VD4压降的和约为3.2V(假设开始充
电时电池电压约为2.5V),而经VD1后的电压大约5.OV,所以,VT1的发射极-集电极压差远大于0.2V,当充电电流为300mA时,VT1发热比较严重,所以最好用PT=625mW的S8550,或者适当增大基极电阻以减小充电电流(注:由于LM324低电平驱动能力较小,实测IC1-2,IC1-4输出低电平并不是0V,而是约为0.8V)。
(2)充电的指示
    首先看IC1-3的工作情况:其同相端1O脚通过R13接Vref,R14接成正反馈,反相端9脚外接电容,并有一负反馈通路,所以,它实际上构成了滞回比较器。刚开始时C2上端没有电压,则IC1-3输出高电平。这个高电平有两个放电通路,一个通路是通过R14反馈到10脚,另一通路是经电阻R15对电容C2充电,当充电的电压高于10脚电压V+ 时,比较器翻转输出低电平;与此同时,由于R14的反馈作用,10脚电压立即下跳到V-,这时,电容C2通过电阻R15放电,当放电的电压小于10脚电压V-时,比较器再次翻转输出高电平, 由于R14的反馈作用,10脚电压立即上跳到V+,此后电路一直重复上述过程,因此,IC1-3的输出为频率固定的方波信号。
    其次看IC1-4的工作情况:电池电压经R2、R16分压,接IC1-4的12脚,因为R2
3.小电流充电
    当充电一段时间后,电池电压慢慢上升到接近Vref时,IC1-2输出电压慢慢上升,于是,流过R7的电流慢慢减小,即流经VT1基极的电流慢慢减小,因此VT1输出的电流也会慢慢减小,但电池电压还会持续不断地缓慢上升,当电池电压几乎等于Vref时,IC1-2会输出较高电压,这时IC1-1的3脚电压高于2.8OV (反相端2脚的输入端电压), 比较器翻转输出高电平。该电压有两个作用:一方面会使VD5正偏导通被点亮(此时,IC1-4输出还是低电平),指示充电饱和;另一方面VD6也正偏导通,而R17很小,实际上是强制C2上端为高电平,所以IC1-3的9脚电压高于10脚电压,IC1-3被强迫输出低电平,VD3因无正偏压而熄灭。
     虽然,从外在的表现看充电灯熄灭,饱和灯点亮在某一时刻瞬间转换完成,但是实际上充电过程却是逐渐过渡的:当电池电压远低于Vref时持续大电流充电,当电池电压接近于时充电电流慢慢减小,直至逐渐充电趋近零—— 即使饱和灯点亮时,小电流充电仍在继续!所以这种状态下,三只指示灯的工作情况分别为:VD2点亮,指示电源正常;VD3不亮;VD5点亮(饱和指示,小电流充电)。
4.IC1-4的用途
    从上面2、3内容的分析中可以看出,无论电路是大电流或小电流充电,IC1-4的输出一直是“低电平”,好像它没有什么作用似的,还不如直接把VD3、VD5负极接“地”?刚开始设计时,确实没有考虑用IC1-4,把VD3、VD5的负极直接接地。然而,当制作好后通电工作时发现一个问题:当不装电池通电时,饱和指示灯VD5点亮—显然不合适!因为,没装电池时VT1处于微导通状态,IC 1-2的5脚电压高于 ,IC1—2输出高电平,于是IC1-2也输出高电平,VD5点亮。
    若在原理图中接入IC1-4,没装电池时VT1处于微导通状态,IC1-4的1 2脚电压也会高于 ,因此,IC1-4输出高电平,这样VD5就不能点亮。
需要说明一点,外接输入电压不能太高,也不能太低。输入电压太高,大电流充电时调整管发热严重;另一方面,IC1-2输出高电平的时间会因为电源电压较高而提前超过Vref(设定值),这样就会给我们一个错觉,电池很快就充满了!实际上并非如此。输入电压太低也不好,同上面的分析一样,IC1-2输出高电平的时间会因为电源电压较低而迟后,更有甚者,也可能永远达不到充电指示灯一直闪烁,但大电流充电过程早已结束。所以,外接电压太高或太低,充电和饱和指示的状态是不准确的。
来自:电子信息 / 电子技术
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~~空空如也
拔刀斋
14年6个月前 IP:未同步
255934
镍氢电池限压充电效果不好,要用带-dv(负斜率)检测的专用芯片
多级串联到600V的高压电池组估计是汽车用的,需要带监控和均衡功能的电池管理系统(BMS)
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kuanglong7
14年6个月前 IP:未同步
256194
2楼说的对,现在镍镉镍氢类电池充电器几乎几经被-dv(负斜率)监测方式给统一了,其它方式都几经被淘汰了。
不过我想问问楼主那种车要用600V的镍氢电池组?你这个电池组我看主要问题还不在高压充电电源,在电池组的电量管理和均衡监控。你想啊,400多节电池串联所有电池性能不可能完全一致,充电时有的充满了电压开始下降,可另一些还没充满电压还在上升,等后面的电压下降时,前面的早就过充了。放电时也有同样问题,不是放不完就是过放。若你监控电池组内所有电池,我的天哪400多个,我看只有用单片机分时采样。
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kuanglong7
14年5个月前 IP:未同步
256665
Re:回 4楼(kuanglong7) 的帖子
引用第5楼l06022112于2010-09-08 08:25发表的 回 4楼(kuanglong7) 的帖子 :
请问你做的最多是几节的充电器,能把电路图发一下看看吗?

我自造的是18接镍氢电磁组横流涓流充电器,不适合你的。
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拔刀斋
14年5个月前 IP:未同步
257178
Re:回 2楼(拔刀斋) 的帖子
600V,推大巴吗?
看这个公司的产品,他们专门做电池监控
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXp
引用第3楼l06022112于2010-09-07 15:58发表的 回 2楼(拔刀斋) 的帖子 :
我就是想做到汽车上用的那种,但是电压有点太高了,似乎实现不了! 你做过最多几节的? 能把电路图发来看看吗?
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